提质煤代替高炉部分喷吹用煤及其性能

 为了拓展高炉喷吹燃料资源,研究了由长焰煤低温热解提质后得到的提质煤作为高炉喷吹煤利用的可行性。试验采用TG/DTG差热分析对提质煤的燃烧性和反应性进行研究,运用SEM电镜对提质煤与F煤的微观结构进行表征。结果表明,提质煤的燃烧性和反应性均明显优于F煤,这主要是由于提质煤在低温热解过程中挥发分析出,煤粉颗粒结构遭到破坏,产生大量孔隙和棱角结构所致。配加提质煤的混煤燃烧结果表明,提质煤与F煤燃烧具有协同反应作用,混煤的燃烧性和反应性都明显提高,有利于高炉喷吹煤粉在高炉中燃烧利用。高炉喷吹提质煤工业试验结果表明,配加提质煤焦比、燃料比下降,当提质煤配比达40%时,燃料成本下降9.84元/t,经济效益可观。     

鞍钢高炉喷吹水熄焦粉的生产实践

为探索高炉喷吹水熄焦粉的可行性,开展了5%~15%水平下的水熄焦粉高炉喷吹用配煤优化实验室实验及工业喷吹试验。结果表明,在现有配煤基础上,最适宜的配入量为15%,鞍钢新2#和新3#高炉喷吹水熄焦粉后,煤气利用率分别提高0.24%和0.58%,燃料比下降0.71 kg/t和1.82 kg/t,水熄焦粉可用于高炉喷吹。     

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。     

高炉喷吹煤配加供料系统除尘灰可行性分析

除尘灰的合理利用一直是钢铁厂面临的问题之一,近年来国内重点钢铁企业都在将干熄焦除尘灰配入喷吹煤中进行高炉喷吹,实现了除尘灰的资源化利用。为了明悉不同除尘灰进行高炉喷吹时工艺性能的区别,提升高炉消纳除尘灰的能力,对首钢京唐公司所产干熄焦除尘灰CC9、供料系统除尘灰C8和CCJ1及其与煤粉混合喷吹的可行性进行分析,并根据研究结果在首钢京唐3号高炉进行工业试验。研究结果表明,3种除尘灰均具有高固定碳含量和低的挥发分,燃烧性能比高炉喷吹煤粉差,在配加比例不超过5%情况下,干熄焦除尘灰CC9混煤与供料系统除尘灰C8以及CCJ1混煤燃烧曲线接近,供料系统除尘灰可以配加到煤粉中进行高炉喷吹。从工业试验结果来看,配加5%供料系统除尘灰对高炉喷吹煤粒度、除尘灰成分以及高炉炉况和燃料消耗均不会造成较大影响,可以替代干熄焦除尘灰,弥补除尘灰高炉喷吹资源缺口。     

神木半焦用于高炉喷吹研究

为拓展高炉喷吹燃料资源和降低炼铁成本,对神木半焦作为高炉喷吹燃料的可行性进行了研究。实验室性能测试结果表明,神木半焦是优质的高炉喷吹燃料,可替代无烟煤用于高炉喷吹,神木半焦的发热值、可磨性和着火点与对比无烟煤相当;神木半焦的流动性为中等、喷流性为较强,与无烟煤相当;神木半焦燃烧性能和气化性能均明显优于对比无烟煤。工业试验结果表明,喷吹配入5%、10%、15%三种比例的半焦粉时,高炉顺行,煤比提高焦比下降,利用系数稍有提高,经济效益显著。     

高炉喷吹提质煤粉的工业试验

为了拓展喷吹煤资源,降低高炉冶炼的燃料成本,在唐山新宝泰2号450 m~3高炉上进行喷吹提质煤粉的工业试验,研究高炉喷吹提质煤粉的可行性。实验性能测试结果表明,与高炉喷吹煤相比,提质煤粉的固定碳含量较高,灰分含量较低,发热值较高,用于高炉喷吹具有技术上的可行性。工业试验结果表明,在保持燃料比基本不变的情况下,与基准期相比,喷吹提质煤粉后高炉煤比升高,焦比降低,吨铁燃料成本降低6.68元/t。     

西山贫煤用于鞍钢高炉喷吹研究与应用

对鞍钢喷吹西山贫煤进行了单一煤种的工业分析、元素组成分析及制粉、热值、结焦性能等的测定,应用数学优化配煤方法,在综合评价不同煤种配比下的燃烧率、置换比基础上,确立了西山贫煤最优化的配煤方案,并进行工业喷吹试验,试验期间新1号、10号高炉炉况都呈现出稳定顺行状态,2座高炉分别取得了提升喷吹煤比5.17 kg/t、4.67 kg/t,降低燃料比2.00 kg/t、1.75 kg/t的效果,达到了降低炼铁生产成本的目的。     

宝钢高炉喷吹常村贫煤的工业试验

测定了常村煤工业试验中原煤的基础特性和主要成分,分析了喷吹常村贫煤工业试验前后的生产数据,研究了工业试验中煤粉在高炉内的利用率.结果表明:常村贫煤配入量为20%～40%,采用新的常村贫煤配比后,综合燃料比低于500 kg/t,焦比低于300kg/t,煤比达到200 kg/t的水平;高炉生产保持稳定,取得了较好的经济效益,为高炉开拓新煤种和进行经济喷煤奠定了基础.     

凌钢2300m~3高炉褐煤喷吹生产实践

对凌钢2300m~3高炉喷吹褐煤的生产实践进行了总结。褐煤具有较高的水分、挥发分和较强的爆炸性,当混合煤中褐煤配比为30%时,混合煤的挥发分升高、热值降低,但仍没有爆炸性。工业试验结果表明,在褐煤取代烟煤与电精煤混合喷吹后,高炉炉顶温度略有升高,理论燃烧温度略有降低,煤比有所上升;在褐煤配比为30%时,高炉炉况稳定顺行,煤比升高,燃料比降低,吨铁燃料成本降低约7.81元/t。     

首钢2号高炉混煤喷吹研究

分析了实验室条件下风温、不同烟煤混合比例、煤粉粒度对混煤燃烧特性的影响,得出喷吹AB混煤的煤粉粒度可控制在粒度小于0．074mm的比例不小于30％,粒度大于0．175mm的比例不大于25％;风温每提高38℃,煤粉燃烧率提高1个百分点;高炉喷吹AB混煤中烟煤(B煤)的比例宜在30％～50％。在2号高炉进行了混煤喷吹的工业试验,试验期间,风温、煤比提高,焦比降低;试验表明：首钢四制粉能够喷吹挥发分小于18％的混煤;最终提出了进一步进行工业试验的方向。     

武钢高炉经济性喷煤研究

为了使武钢高炉达到经济性喷煤的目标,通过煤资源调查,掌握了适合武钢喷吹用煤的煤源情况;通过对高炉大煤比条件下的风口理论燃烧温度进行计算,分析了影响高炉喷煤的主要因素;通过对武钢高炉炉尘中的残碳量及其来源进行分析,发现目前操作条件下炉尘中源自煤粉的碳量占总碳量的10%左右,此结果已用于研究未燃煤粉在炉内的利用状况及评估高炉喷吹煤粉的燃烧情况;通过对高炉操作指标进行统计分析,发现煤比在160~170 kg/t时,高炉燃料比较低。实践结果表明,上述经济性喷煤技术在5号高炉应用后,在煤比仅略增加0.8 kg/t的情况下,焦比降低了9.7 kg/t。     

氯对高炉喷吹煤粉燃烧过程的影响

氯对高炉喷吹煤粉燃烧过程的影响与氯在煤粉中的赋存状态有关。当煤粉中的氯以C1-离子形态与金属离子形成化合物的状态存在时,煤粉中的氯则会抑制煤粉在高炉风口区域的燃烧过程。当煤粉中氯以HCl的形式存在时,煤粉中的氯则会改善煤粉在高炉风口区域的燃烧过程。在高炉喷吹煤粉燃烧过程中,17%左右的氯进入未燃煤粉中,进入到高炉煤气中的氯为83%左右。     

鞍钢鲅鱼圈高炉低成本喷煤研究与生产实践

在分析了鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司目前使用烟煤性能的基础上,应用数学优化方法进行喷吹煤粉中高比例烟煤配入研究,并对优化后配煤方案的燃烧性能、输送速度以及理论置换比进行了分析,得出高比例烟煤配煤喷吹具有可行性,确定了最优化的配煤方案,并开展工业化试喷吹,试验期间2座高炉整体稳定顺行,1号和2号高炉均取得了提高喷煤比3.86 kg/t和1.89 kg/t、降低燃料比6.14 kg/t和5.39 kg/t的良好效果。     

混煤及富氧措施提高喷煤量的试验研究

高炉喷煤是降低高炉炼铁生产成本的重要措施之一,根据某高炉现场原料在实验室条件下的煤粉燃烧性试验,以现场煤种、粉气比的煤粉燃烧率为基准,考察了烟煤配比、富氧对煤粉燃烧率的影响,试验结果表明：4种无烟煤中,S2煤是最佳混合喷吹的无烟煤;增加烟煤配比和采用富氧措施,可使煤粉的燃烧率提高 。当S1和S2混合煤中烟煤S1配比为67%,富氧3%时,喷煤比可比基准提高37 kg/t(HM)。     

高炉喷吹煤粉中添加除尘灰的试验研究

简述了国内高炉除尘灰回收利用技术概况,并在实验室研究了按比例添加高炉除尘灰对喷吹煤粉工艺性能的影响。结果发现,随着除尘灰混入比例的提高,会造成试样的灰分增加、发热量降低,但灰熔点有所提高,同时燃烧速度加快。     

喷吹煤Y在首钢高炉的应用

通过对Y煤的基础性能研究,完成了其用于首钢高炉的可行性评价。与首钢现用A煤相比,Y煤的灰分接近、发热值高、理论置换比高、挥发分略低、硫分略高、可磨性指数相同一致、燃烧性略高。分析认为,Y煤使用后有利于降低燃料比。2009年9月在首钢炼铁厂某高炉进行配喷Y煤的工业试验,Y煤最高配比为35%,试验期间高炉顺行状况良好,校正置换比由0.80升高至0.83,高炉煤粉利用率较高,达到99%以上,并取得了良好的经济效益。     

高炉喷吹煤粉燃烧性与反应性的研究与应用

为了研究高炉喷吹煤粉的冶金性能,采用热重分析法对6种无烟煤和1种烟煤进行燃烧性与反应性研究。结果表明,与无烟煤相比,烟煤在不同温度下的燃烧性和反应性均明显高于无烟煤。混煤的燃烧率实测值大于加权值,使用混煤可以发挥无烟煤和烟煤各自的优点,加快燃烧过程,提高混煤燃烧率。随着混煤中粒度小于74 μm煤粉所占比例的增加,燃烧率增大。在高煤比喷吹条件下,混煤煤粉粒度小于74 μm的比例控制在75%左右。结合无烟煤的燃烧性和反应性试验结果,建议喷吹煤粉采购中应尽可能多地采购无烟煤C资源,同时控制无烟煤E的采购量;高炉提煤比操作中应将无烟煤C确定为喷吹用无烟煤的首选煤种,以提升混煤燃烧率和发挥未燃煤粉保护焦炭的作用。     

攀钢高炉提高烟煤配比工业试验

改造了喷煤设备，完善了喷煤安全设施，优化了制粉和喷吹工艺制度，在实验室研究了不同条件下瘦煤的爆炸性，并在攀钢高炉开展了提高烟煤(瘦煤)配比的工业试验，瘦煤配比由35％提高到50％，高炉燃料比降低5．1kg／tp，煤焦置换比达到0．834，实现了安全制粉和喷吹。     

鞍钢高炉喷吹煤粉合理配煤的试验研究

介绍了国家“八五”重点攻关课题“氧煤强化炼新工艺研究”中高炉吹烟煤、无工混配煤的实验室研究及工业试验室研究应用情况,探讨了高炉喷吹煤粉的合理配煤结构。在鞍钢生产条件下,对于喷煤量１００ｋｇ／ｔ铁以下,不富氧成低富氧的１０００ｍ＾３级高炉,所喷混煤的挥发分控制在１８％左右比较合适。     

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。