兰炭用作高炉喷吹燃料的试验分析

为了研究兰炭用作某钢铁企业高炉喷吹燃料的可行性,对兰炭和高炉喷吹煤的可磨性、爆炸性、燃烧性、反应性等进行试验。结果表明,兰炭工业分析指标整体上接近无烟煤,满足高炉喷吹用煤指标要求。与无烟煤相比,兰炭灰分略高、硫分较低、发热值略低、挥发分较高;兰炭可磨性低于无烟煤,应与可磨性较好的无烟煤B、无烟煤C和无烟煤F搭配喷吹;兰炭属无爆炸性煤质,喷吹无安全隐患;兰炭燃烧性能低于无烟煤,但用兰炭替代无烟煤E不会影响高炉喷吹效果;兰炭反应性优于无烟煤,对喷吹燃料的整体反应性有提升作用,有利于保护焦炭。兰炭合理喷吹配比应控制在20%以内。     

鞍钢高炉喷吹燃料的综合特性分析

为了充分掌握大喷煤条件下高炉喷吹不同燃料的可行性,对几种可用于鞍钢高炉喷吹的不同煤级煤种进行了深入研究,主要包括喷吹煤种的工业分析、元素分析,灰成分、发热量、可磨性、着火点和爆炸性、灰熔特性、燃烧性、反应性分析等。同时,结合动力学计算来表征不同煤种的化学反应特性差异。结果表明,随着煤级的升高,煤的软化温度逐渐提高,这主要和氧化钙的作用相关;提质煤和兰炭具有优异的燃烧和气化特性,并且其价格优势明显,安全爆炸性和可磨性符合高炉喷吹要求,搭配混合燃料进行高比例喷吹时有利于燃料结构优化和喷吹成本控制。     

太钢高炉喷吹兰炭煤生产实践

为扩大可用于高炉喷吹的燃料品种范围,在太钢高炉开展使用兰炭煤替代无烟煤喷吹的可行性研究和工业试验,并将其用到正常生产中。可行性分析及工业试验结果表明,兰炭煤各项基础性能符合喷吹煤粉的要求,具备高炉喷吹的使用条件;高炉生产实践表明,喷吹煤粉中兰炭煤比例达到了15%～20%,最高25%,有利于降低钢铁企业的生产成本。2017年太钢高炉配加兰炭煤后,喷吹用煤价格降低了17元/t,吨铁燃料成本下降了13元/t。     

炼铁过程富氧及混煤对燃料燃烧性能的影响

 高炉喷吹用燃料的燃烧性能对于高炉冶炼过程来说是非常重要的,使用燃烧性能较好的高炉喷吹燃料更有利于提高煤比、降低焦比,从而降低高炉冶炼成本。为响应节能减排政策,对一些钢铁企业采取了煤粉的限制采购和使用等措施,使得兰炭成为高炉喷吹用燃料的有效替代品。通过工业分析、元素分析和热重分析试验比较了烟煤、无烟煤和兰炭3种高炉喷吹燃料的差异,并研究了不同混合方案以及不同富氧率条件下兰炭燃烧性能的变化。研究结果表明,燃料的综合燃烧特性与其初始燃烧温度、最终燃烧温度和燃烧反应时间均有一定的相关性。3种燃料中,烟煤的综合燃烧特性最好,无烟煤次之,兰炭的综合燃烧特性最弱。为了提高兰炭的燃烧特性,对兰炭和烟煤进行混合燃烧试验,发现随着混合燃料中烟煤含量的增加,混合燃料的综合燃烧特性参数呈现出逐渐增加的趋势,并且在兰炭和烟煤的混合燃烧试验中发现存在协同效应。在研究富氧率对兰炭燃烧性能影响时发现,随着富氧率的增加,兰炭的燃烧性也呈现出逐渐增加的趋势,但是增加的幅度较小。当富氧率由0增加至20%时,兰炭的综合燃烧特性参数从4.53×10-14增加至6.05×10-14 min-2·℃-3。综上所述,烟煤的添加以及富氧率的提高均对兰炭的燃烧性能有明显的改善效果。     

新兴铸管3号高炉喷吹兰炭工业试验

为探索高炉喷吹兰炭的可行性,在新兴铸管3号高炉进行了喷吹兰炭混合煤粉的工业试验。实验室性能测试结果表明,兰炭的高位发热量低于潞安无烟煤,燃烧率高于潞安无烟煤,且对CO_2的反应性指数远高于潞安无烟煤,满足高炉喷吹工艺的要求。工业试验结果表明:(1)喷吹兰炭和潞安混合煤粉,有利于高炉顺行,高炉利用系数有所提高,炼铁成本有所降低。(2)当混合煤中兰炭比例为10%时,燃料成本降低1.43元/t;比例增加到20%时,燃料成本降低1.92元/t。     

兰炭和喷吹煤组成与结构特征对可磨性的影响

 低变质煤低温热解产物兰炭(半焦)用于高炉喷吹,可降低焦比,节约炼铁成本;但多数兰炭可磨性差,限制了其使用。以神木两种典型兰炭和两种喷吹煤为研究对象,分析比较了其破碎特征,采用XRF和XRD检测了兰炭和喷吹煤灰分中物相组成,采用SEM和氮气吸附法研究了兰炭和喷吹煤的破碎形貌和微观结构。结果表明,喷吹煤的可磨性高于兰炭,烟煤可磨性最优;钙、硅含量与可磨性之间存在协同和抑制作用,即钙含量越多,可磨性越高,且钙元素主要以CaO形式存在,硅的作用则相反;喷吹煤表面致密平整,而兰炭表面孔隙结构发达。在球磨过程中,喷吹煤以体积粉碎为主,而兰炭则以表面粉碎为主,粉碎方式不同是两者可磨性差异大的主要原因。     

基于扩展的TOPSIS法对高炉喷吹兰炭的可行性研究

通过扩展的TOPSIS法,对龙钢烟煤、泰和兰炭及它们以不同比例混合所得试样的挥发分、灰分、硫含量、固定碳、爆炸性、着火点及可磨性进行分析处理、综合评价,探讨高炉部分或完全喷吹兰炭的可行性。TOPSIS法处理结果表明,单独喷吹兰炭时综合指标最好,兰炭是一种非常理想的高炉喷吹燃料。     

兰炭用于高炉喷吹及其冶金性能试验研究

为了确定兰炭用于高炉喷吹对高炉冶炼的影响,对兰炭和无烟煤及二者的混合试样的哈氏可磨性指数、爆炸性及着火点性能指标进行测定分析,同时探讨了兰炭用于高炉喷吹过程中对配煤的冶金性能及对高炉冶炼的影响。研究结果表明:兰炭和无烟煤的混合试样的哈氏可磨性指数为64.85,爆炸性较弱,着火点为368.2,兰炭在高炉喷煤过程中可以改善无烟煤的哈氏可磨性指数、爆炸性和着火点。     

高炉喷吹用煤的可磨性研究

在对高炉喷吹用煤和兰炭进行工业分析的基础上,对不同比例兰炭与煤混合试样的可磨性分别进行了测试分析。结果表明,试验用煤和兰炭的水分含量均高于喷吹用煤指标要求,可磨性指数普遍偏低,其中高挥发分烟煤的可磨性最低,不符合喷吹用煤要求。     

高炉喷吹用煤的配煤及使用兰炭的试验

为了确定合适的配煤喷吹方案,对高炉喷吹用煤和兰炭的可磨性、爆炸性和着火点等性能进行了测试分析,探讨了配煤对煤性能的影响.研究结果表明:配煤后煤的可磨性增加,爆炸性减弱,着火点降低,因此采用无烟煤、烟煤和兰炭搭配组成的混合煤可以获得更优良的冶金性能.     

高炉喷吹煤和废塑料混合燃料的可行性研究

分析了高炉喷吹混合燃料的可磨性、黏结指数和胶质层厚度等对高炉冶炼的影响,并对高炉喷吹煤粉、喷吹煤粉与废塑料混合燃料进行了燃烧模拟。结果表明,高炉喷吹煤与废塑料混合燃料在理论上是可行的。     

宝钢2号高炉喷吹兰炭生产试验

对宝钢2号高炉喷吹兰炭生产试验进行了总结。通过工业分析、可磨性、爆炸性和着火点等实验室研究表明,兰炭可替代部分无烟煤用于高炉喷吹。生产实践表明,宝钢所采用的兰炭对高炉制粉的出力和喷吹过程无明显影响,且对高炉炉况的顺行亦不产生影响。     

我国高炉喷吹用煤的最佳化

本文通过对我国煤质资料的整理分析,探讨了我国高炉喷吹最佳煤种的问题。结果表明:我国不粘煤和弱粘煤是高炉喷吹用的最佳煤种。采用高、低挥发分煤的混合喷吹及将高、低挥发分煤改质后再用于喷吹也是实现最佳煤种喷吹的途径。     

达钢高炉喷吹用煤配加兰炭粉煤的试验

四川达钢一直以来都在探索与实验适合的煤种以及合理的配煤比,以期可以有效地提高喷煤比,减少喷煤成本,获得更好的经济效益。兰炭作为一种相对廉价的固体燃料适量配入喷吹用煤,可以较大幅度的降低生产成本。本文通过对达钢现有喷吹用煤和兰炭的可磨性、燃烧性、爆炸性、反应性进行研究,研究结果表明兰炭粉煤达到了达钢高炉喷吹用煤的标准,可以在达钢高炉进行混合喷吹,混合喷吹比例应≤20%。     

酒钢高炉优化喷煤实践

对酒钢高炉喷吹煤的燃烧性、可磨性、着火点和爆炸性等性能指标进行了分析,在此基础上对喷煤结构进行了优化。首次将改质煤用于高炉喷吹,配加比例达20%,替代了部分价格较高的无烟精煤,拓宽了资源渠道。并逐步提高了动力煤配比,动力煤配比由25%最高配到52%。喷煤结构优化后,7号高炉燃料比下降2.27 kg/t,其中煤比下降10kg/t,焦比上升7kg/t,燃料成本下降11.52元/t,经济效益显著。     

高炉喷吹兰炭及EM型磨煤机磨制兰炭的研究与应用

随着高炉喷煤技术的不断发展和应用扩大,喷吹燃料用煤越来越趋于短缺,亟需找到一种储量丰富的可替代燃料;通过对兰炭的性能指标分析,认为其可以部分替代无烟煤作为高炉喷吹燃料。EM型磨煤机比其他型式的磨煤机更适应于磨制兰炭生产,并在几个钢铁厂中得到实际应用,效果良好。     

低变质煤热解提质及其半焦作为高炉喷吹用燃料的特性分析

为降低焦比、优化高炉燃料结构和降低生铁成本,结合高炉喷吹要求,对半焦部分特性进行了分析。结果表明:与既有的两种喷吹煤对比,样品半焦的燃烧性能均介于两种喷吹煤之间,但半焦之间差异明显;工业分析和半焦的表面与攀钢喷吹煤相似,但累积比表面积较大;基本上能满足高炉喷吹燃料要求,但对于部分高灰分和挥发分半焦,应当考虑混合使用或不用。     

高炉喷吹煤和废塑料混合燃料燃烧过程的数值模拟

采用数学模型预测高炉喷吹煤与废塑料混合燃料在直吹管的燃烧过程,数学模型包括气相流动、混合燃料的燃烧、辐射传热等子模型.模拟结果表明,燃料总的燃烧效率能达到90%以上,高炉喷吹煤与废塑料混合燃料在高炉的燃烧行为介于高炉单独喷吹煤粉和废塑料两者之间,高炉喷吹煤与废塑料混合燃料在理论上是切实可行的.     

兰炭作为酒钢高炉喷吹用煤的可行性分析

通过兰炭和酒钢高炉喷吹用煤的工业分析和燃烧性能对比分析,采用新疆兰炭作为高炉喷吹原料是可行的。     

进口喷吹煤的研究与在韶钢高炉的应用

对进口喷吹煤俄罗斯南库巴斯煤进行了性能研究,并对韶钢3 200 m~3高炉喷吹应用情况进行总结。通过试验研究分析,得知进口喷吹煤具有较高的热值、较好的燃烧性能和较弱的爆炸性,可以单煤种喷吹和混合喷吹;进口煤与烟煤混合煤喷吹,有利于提高燃烧性能,同时没有爆炸性。工业试验结果表明,使用进口煤喷吹后,韶钢3 200 m~3高炉炉况稳定顺行,铁产量增加,燃料比降低,吨铁燃料成本降低约3.6元。