不同高炉煤粉的基础性能分析

煤粉是高炉冶炼的重要燃料,煤粉的基础性能对高炉的稳定顺行有很大影响。采用灰熔点测定仪测定了3座高炉喷吹煤粉的灰熔融特性,利用热重分析法(TGA)分析了这3种煤粉的燃烧性,并通过新型高炉喷煤模拟燃烧试验装置,模拟了3种煤粉在氧气高炉条件下的燃烧规律。同时,利用DAEM模型计算煤粉燃烧过程的活化能。结果表明,3种煤粉的灰熔融特性温度都不满足喷吹要求;A煤粉的燃烧性和燃烧率最差;A煤粉燃烧的表观活化能为59.16 kJ/mol,同时燃烧过程存在补偿效应。     

松木焦与无烟煤混燃特性及反应动力学

利用非等温热重法研究了松木焦、高炉喷吹用无烟煤及不同比例松木焦和煤粉混合试样的燃烧特性,对不同比例松木焦混合试样着火温度、燃尽温度和综合燃烧特性指数等燃烧特征参数进行了研究.并利用Coats-Redfern模型对混料主要燃烧过程进行动力学特性研究和燃烧限制性环节分析.结果表明,松木焦的加入对无烟煤的燃烧产生明显的促进作用.混料的燃烧过程主要分为2个阶段,分别为挥发分析出燃烧和焦燃烧阶段.当松木焦的质量分数由30％增至80％时,混料主要燃烧过程的2个阶段平均表观活化能分别由50.77 kJ/mol降至47.27 kJ/mol和74.45 kJ/mol降至23.30 kJ/mol.这2个阶段分别为一级化学反应控制和扩散动力学控制.     

高炉除尘灰用于COREX气化炉喷吹的可行性研究

 高炉除尘灰中含有大量的铁、碳等元素,为探究其在COREX气化炉中喷吹的可行性,采用化学分析、激光粒度分析仪和X射线衍射（XRD）对高炉重力灰、布袋灰和COREX气化炉粉尘的化学成分、粒度分布和矿物组成等进行对比分析。采用热重分析法（TGA）对全氧条件下样品的燃烧性进行试验研究,计算特征温度及综合燃烧特性指数。同时,利用DAEM模型计算样品燃烧过程的平均活化能。结果表明,高炉布袋灰的化学成分、粒度分布与COREX气化炉粉尘接近,且其综合燃烧性能更好,重力灰的燃烧性较差。布袋灰燃烧过程的平均活化能仅为39.6 kJ/mol,明显低于COREX气化炉粉尘。 研究结果表明,高炉布袋灰具有用于气化炉喷吹的可行性,高炉重力灰用于气化炉喷吹时则可降低喷吹粉尘的燃烧率。     

高炉喷吹煤粉混加冶金油泥的燃烧性能

将冶金油泥与煤粉混合用于高炉喷吹可实现油泥资源化利用,提高煤粉燃烧效率。通过TG-MS研究了高炉喷吹煤粉添加污泥后的燃烧特性与气体释放特征,探究油泥有机组分和无机组分对高炉喷吹煤粉燃烧过程的影响。多种检测手段系统考察了油泥的理化性质,并通过TG-MS研究了高炉喷吹煤粉添加污泥后的燃烧特性与气体释放特征。结果表明,油泥组成主要为润滑油等有机物和以Fe2O3为主要成分的无机物,其粒度主要集中在0.7～3μm,孔隙发达且多为介孔。添加油泥可以降低煤粉的着火温度和最大燃烧速率对应的温度,从而改善反应性,同时提高燃烧过程的放热量,使燃料燃烧更加充分,但当油泥添加量过大时,对煤粉燃烧热量影响较低。动力学研究发现,油泥的添加会降低煤粉燃烧反应的活化能,从而使煤粉燃烧更易进行。     

高炉喷煤学术讨论文摘 增加高炉喷煤量的相关技术

要实现高炉大量喷煤，一是必须使煤粉在风口前充分燃烧、氧化；二是不影响高炉冶炼的正常进行。只有满足这两点，高炉喷吹煤粉才能最大限度地把焦炭置换出来，达到大幅度降低焦比提高产量的双重效果。但一般高炉大量喷吹煤粉后，高炉的冶炼过程会发生一系列的变化，首先影响的是高炉热制度。因煤粉直接从风口喷火，而焦炭则是降到风口燃烧前已预热到1500℃。据有关资料介绍，在干风温1000℃下，止g焦炭在风口前燃烧所产生的热量约15490kJ，而1kg含炭量相同的煤粉在风口前燃烧产生的热量只有14235kJ。根据风口区热平衡，喷吹煤粉50kyt，风口…     

煤和塑料混熔喷吹技术研究

概述了国外高炉喷吹废塑料技术现状和国内研究进展,提出了煤与废塑料混熔高炉喷吹新工艺.对不同比例的废塑料与煤粉混合,在200 ℃的混熔温度下制成样品进行燃烧特性试验.结果表明:混熔样品具有良好的燃烧性能,开始燃烧温度和激烈燃烧温度都比煤粉低,塑料的存在对煤有提前燃烧作用,废塑料混熔比例在25%时燃烧时间较煤粉短,燃烧速度快;废塑料与煤混熔对高炉喷吹技术,理论上是可行的.     

不同热解半焦与高炉喷吹煤粉燃烧性能差异性

 研究不同半焦与喷吹煤粉的燃烧性能有利于半焦进行高炉喷吹、降低炼铁成本。通过改变热解温度、热解升温速率、热解保温时间和热解气氛在管式炉中制备了不同的半焦样品,通过工业分析和热重试验、结合比表面积、发热量和活化能变化对不同热解半焦和两种喷吹煤粉燃烧性能差异进行了分析。结果表明,不同热解条件下制备的半焦,其燃烧性能大多介于两种喷吹煤之间,热解温度是影响半焦反应性能最重要的因素,热解温度对活化能的影响呈现先减小后增大的趋势。不同热解温度制备的半焦孔隙结构均比喷吹煤发达,且累积孔容积和比表面积均呈现先增加后减少的趋势,孔隙特点与燃烧性能基本对应。550 ℃是制备高反应性半焦较适宜的热解温度。可以通过控制热解条件制备高反应性半焦,这有利于半焦在高炉喷吹中的应用。     

高炉混合喷吹用生物质燃料可磨性及燃烧性能分析

为探讨生物质燃料应用于高炉喷吹的可行性,缓解高炉能源与环境问题,将干燥后的生物质燃料(花生壳)与高炉喷吹煤粉按不同比例进行混和破碎,并分别对破碎物料进行理化性能检测和燃烧过程分析,研究不采用传统干馏制炭工艺条件下,生物质燃料用于高炉喷吹的可行性。研究表明,花生壳的适量添加有利于提高混合物料的可磨性指数,同时降低灰分和煤粉中硫含量,有利于冶炼工艺控制;并且显著降低混合物料在挥发分析出燃烧与固定碳燃烧阶段的活化能,从而促进燃料燃烧,当添加20%的花生壳时,混合物料中固定碳的燃烧温度相比无烟煤降低了约40 ℃。     

高炉喷吹兰炭的最佳配比

 为探究高炉喷吹兰炭的最佳配比,使用TG-DTG热分析技术研究了百善无烟煤、神华烟煤和兰炭组成混煤的燃烧特性。结果表明,混煤中兰炭配比量增加可以降低煤粉的着火温度与燃尽温度,缩短燃烧时间,提高综合燃烧特性指数,改善混煤燃烧性;升温速率增大,混煤反应速率峰值升高,综合燃烧特性指数升高,混煤燃烧性得到优化。使用KAS等转化率法分析了不同混煤方案的燃烧过程动力学,当兰炭配比量由0增加至40%时,活化能分别为115.25、113.03、112.22、108.20 和104.53 kJ/mol,兰炭的加入可以降低混煤的表观活化能。     

高炉中喷吹废塑料的可行性研究（Ⅰ）：——废塑料与煤粉的燃烧特性对比研究

为了研究向高炉中喷吹废塑料的可行性,对几种常见废塑料与高炉喷吹用煤粉的燃烧特性进行了对比研究。结果表明：废塑料具有良好的燃烧性能;废塑料的开始燃烧温度和激烈燃烧温度都比煤粉低,燃烧时间较煤粉短,燃烧速度快,燃烧灰尽少,因此更有利于高炉喷吹。     

基于二维数值模拟的煤粉燃烧性能的研究

运用数值模拟的方法,建立燃烧炉内煤粉燃烧过程的二维数学模型,对两种混煤粉和新钢高炉现用喷吹煤粉在燃烧炉内的燃烧特性进行了模拟,分别得到了两种混煤及新钢高炉喷吹煤粉在燃烧炉内燃烧形成的温度场和焦炭分布规律。结果表明：两种混煤的燃烧性能明显好于新钢高炉喷吹煤粉。采用热重法测得3种煤的燃烧率和与CO2的反应性,得出了与模拟结...     

煤粉富氧燃烧特性及动力学分析

 利用热分析法研究了富氧条件下高炉喷吹煤粉的燃烧特性。结果表明,富氧气氛可以改善煤粉燃烧特性,使煤粉着火点、失重峰提前,失重峰值增大,燃尽温度降低,综合燃烧特性指数明显提高,燃烧特性得到改善。当氧的体积分数小于40%时,煤粉燃烧特性改善幅度较大;氧的体积分数大于40%时,煤粉燃烧特性改善趋势变缓。同时采用非等温模型Flynn-Wall-Ozawa(FWO)对富氧之后煤粉燃烧过程进行动力学分析,当氧的体积分数由21%增加到100%,煤粉燃烧活化能从95. 15kJ·mol-1增加到169. 99kJ·mol-1。     

高炉喷吹废塑料燃烧动力学研究

为了提供高炉喷吹废塑料新技术工业化应用的理论依据，通过对其动力学参数的求解，研究了高炉喷吹废塑料的燃烧动力学，得出了该燃烧反应是一级反应，且在温度为200℃、塑料配比为20％～25％时活化能最低、燃烧阻力小的结论。     

傅里叶红外光谱检测技术在高炉喷煤领域的应用研究

文章利用傅里叶红外光谱对9种高炉喷吹煤粉的官能团结构进行了解析。建立了喷吹煤官能团结构参数与烟煤和无烟煤混煤燃烧性能的关系,阐明了混合煤粉燃烧过程中烟煤燃烧行为对无烟煤燃烧的影响,为制定更为合理的高炉喷吹煤混煤制度提供了理论依据。同时,利用火焰回流长度描述了官能团结构对煤样爆炸行为的影响规律,阐述了不同挥发分含量和官能团结构烟煤爆炸的爆炸机理,为制定更为合理的煤粉爆炸性能测试标准提供理论参考。     

高炉富氧喷煤中煤粉燃烧的研究

高炉富氧喷煤是增产节焦的有效途径,实现超量喷吹煤粉,关键是煤粉的燃烧问题。本文针对富氧喷煤并用循环炉顶煤气来控制理论燃烧温度的炼铁工艺,建立了适用于高炉直吹管风口区的煤粉燃烧气化数学模型,经实验室模拟燃烧实验证明,该模型基本上是合理的。用数学模型对不同操作条件下的煤粉燃烧过程作了模拟计算,并以实验考察了喷吹方式对燃烧过程的影响。结果表明:用循环炉顶煤气来控制理论燃烧温度,能满足高炉冶炼的要求;增加喷煤量,将使煤粉燃烧率下降,进入回旋区内未燃尽煤粉量急剧增多,要实现超量喷吹煤粉,应选用燃烧性能好的烟煤作为喷吹用煤,适当降低煤粉的粒度,选择适宜的喷吹角度。     

高炉喷吹秸秆生物质燃烧特性分析

为研究秸秆生物质在高炉的应用,进一步减轻高炉冶炼环境负荷,对高炉喷吹秸秆生物质燃烧特性进行了研究分析.通过与高炉喷吹用煤粉相比分析,以分析秸秆加工微观形貌为切入点,采取热重分析法对燃烧性能进行对比分析.研究结果表明,秸秆生物质粉体存在开始燃烧温度低、燃烧速度快、燃烧时间短的特点.秸秆生物质混合煤粉后,煤粉的燃烧性能明显...     

高炉风口回旋区煤粉燃烧量界限及喷吹位置的最佳选择

1.绪言 往高炉内喷吹煤粉,可实现高炉生产作业稳定、增加生产弹性、扩大用煤范围。为达到大量喷煤的目的,必须弄清喷煤量和粒径界限等问题,从而确立最佳喷吹技术。 过去,曾做过各种有关煤粉空间燃烧实验,发现煤粉的燃烧性能低于重油,而且,往高炉内大量喷吹煤粉或喷吹粗粒煤粉均颇为困难。 但是,根据在有焦炭情况下所进行的喷煤实验发现,在高炉风口燃烧带,煤粉的燃烧性良好。荷兰、法国等国家喷煤粉量已达到了130kg/t,英国曾报道过喷吹平均粒径在0.3mm以上的粗粒煤粉的消息。     

高炉喷吹煤粉优化选择

 高炉喷吹煤粉是目前高炉冶炼降低焦比最为有效的措施之一,然而高炉喷吹煤粉种类繁多,为了保持较高的煤/焦置换比和降低高炉冶炼喷吹成本,需要对喷吹煤种进行合理的选择和搭配。以国外某钢厂提供的12种煤粉为原料,系统进行了其作为高炉喷吹煤粉所关注的基础性能和工艺性能分析,根据测试结果对不同煤粉进行高炉喷吹的综合性能进行了研究,为钢厂高炉喷吹煤粉的优化选择提供指导。研究结果表明,提供的12种煤粉中4号为高变质无烟煤,6号、7号和12号为高变质贫瘦煤,5号、10号和11号为低变质贫瘦煤,1号、2号、3号、8号和9号为低变质烟煤。相比于国内高炉喷吹用的煤粉,该钢厂提供的12种煤粉具有较低的灰分和硫含量,进行高炉喷吹能够降低渣量和入炉硫负荷;同时,所选煤粉的喷流性、流动性较高,灰熔融温度较高,低变质烟煤具有强爆炸性,不能单独作为高炉喷吹使用;不同煤粉的可磨性和燃烧性能差异较大,成为限制其应用于高炉喷吹生产的关键。结合不同煤粉高炉喷吹综合性能评价指标的计算结果,优选8号、10号、11号和12号煤粉作为高炉喷吹煤粉使用。考虑不同煤粉的采购成本,12号煤粉用于高炉喷吹降低冶炼的成本最为显著。     

提高高炉喷吹煤粉燃烧性能的研究

本文通过对京西和宁夏无烟煤、大柳塔及大同烟煤的理化性能和喷煤工艺特点分析，确定了首钢高炉喷吹煤粉的最佳煤种及配比；分析了风温、富氧率、粒度组成等对高炉喷吹煤粉燃烧率的影响；论证了首钢高炉喷吹混煤的必要性、可行性及经济效益。     

高炉喷吹石油焦的可行性研究

选用石油焦替代部分高炉喷吹用煤,并通过对其着火点、反应性、燃烧性能、可磨性及输送性能的系统研究发现,高炉喷吹石油焦可改善煤粉的燃烧性能、降低能耗。综合考虑输送性能及高炉所能承受的硫负荷,高炉喷吹石油焦的配比不宜过高。