有限空间内煤粉燃烧特性的研究

为了提高高炉煤粉燃尽率,增强高炉的喷煤效果,研究了直吹管-回旋区内气固两相湍流、传热和煤粉燃烧的数学模型,同时基于实际高炉工艺参数,通过数值模拟研究了鼓风温度、煤粉粒径分布、混合煤粉等对煤粉燃烧的影响,采用煤粉燃尽率衡量高炉内煤粉燃烧的程度。研究结果表明:减小煤粉粒径、提高鼓风温度、增大混合煤粉中挥发分比例均可使煤粉的燃尽率升高;在燃烧过程中,挥发分燃烧量达到100%,影响燃尽率大小因素主要是固定碳的燃烧量。     

单一煤粉粒子燃烧的直接观察

在层流炉内试验煤粉粒子燃烧时，利用高速摄像机观察煤粒子燃烧，用图像分析观测煤粉粒子周围的温度分布，以此说明喷吹到高炉内的煤粉粒子燃烧的基本原理。由于挥发分的燃烧，着火后发现煤粉粒子周围有一个火焰，其火焰的直径是由氧含量及煤种决定的。基于这些结果，所观察到的煤粉粒子火焰面位置以及通过挥发分燃烧得到的热源，影响到燃烧率。此外，在高炉内大量喷吹煤粉时，煤粉粒子分散情况以及煤粉粒子周围的氧含量，对燃烧率有明显的影响。     

双枪喷煤时直吹管内煤粉燃烧的研究

高炉直吹管内煤粉燃烧是在有限空间内进行的,煤粉的燃烧受到限制。为了促进直吹管内煤粉的燃烧,通过二维模型研究了不同的煤粉性能和高炉操作条件对双枪喷煤时直吹管内煤粉燃烧率的影响。结果表明。煤粉的粒度越小,煤粉的燃烬率越高;煤粉的挥发分质量分数越高、热风的氧气质量分数越高,煤粉的燃烬率也越高。较高的热风温度有利于煤粉的燃烧.但当热风温度提高到1 200℃以上时,继续提高热风温度对煤粉燃烬率的影响较小。此外,还对直吹管内挥发分、温度以及各种气体成分的分布情况进行了对比分析,以便更好地理解上述操作条件对煤粉燃烧的影响。     

层流炉内单一煤粉粒子燃烧的直接观察

在层流炉内试验煤粉粒子燃烧时，利用高速摄像机观察煤粒子燃烧，用图像分析观测煤粉粒子周围的温度分布，以此说明喷吹到高炉内的煤粉粒子燃烧基本原理，由于挥发分的燃烧，着火后发现煤粉粒子周围有一个火焰，其火焰的直径是由氧含量及煤种决定的。基于这些结果，所观察到的煤粉粒子火焰面位置以及通过挥发分燃烧得到的热源，影响到燃烧率，此外，在高炉内大量喷吹煤粉时，煤粉粒子分散情况以及煤粉粒子周围的氧含量，对燃烧率有明     

干熄焦灰对重钢高炉喷吹煤粉燃烧性能的影响

对干熄焦灰对重钢高炉喷吹煤粉燃烧性能的影响进行分析总结。通过改变高炉喷吹煤粉中烟煤和干熄焦灰的配入比例发现,随干熄焦灰配比由5%增加到10%,混合煤的固定碳和挥发分含量变化明显,而灰分和硫分变化不大,不同温度下的燃烧性能有所降低,但燃烧率均保持在80%以上,完全能够满足高炉正常生产。     

高炉喷吹煤粉和燃烧的模型化

有限量数字方法用来模拟高炉管喷吹煤粉的燃烧，研究了一定范围的操作参数和煤种，尤其着重研究了中等挥发分澳大利亚煤的高喷比操作。     

NLMK高炉喷吹煤粉优化搭配

得益于丰富的天然气资源,俄罗斯众多钢铁厂使用天然气进行高炉喷吹。为实现资源的合理配置以及效益最大化,提高高炉喷煤量、减少天然气使用成了新利佩茨克钢铁公司发展新方向。对俄罗斯所提供的两种高挥发分煤(1号、2号)和2种挥发分含量较低的煤(3号、4号)以及经配煤处理后的混煤进行工业分析和着火点、爆炸性、灰熔点等喷吹特性研究。研究发现1号和2号煤具有强爆炸性和较低的着火点,而3号和4号煤着火点较高,燃烧率较低。4种煤粉均不适于高炉单独喷吹。经混煤处理后的煤粉无爆炸性,燃烧率高于贫瘦煤,着火点介于对应2种单煤之间,灰分的质量分数均低于8%,低于国内高炉喷吹用煤对灰分要求。但俄罗斯煤的可磨性普遍较差。在所设定的混煤方案中,2号烟煤与4号贫瘦煤的混煤着火点适中、燃烧率较高、可磨性较好,较适合高炉喷吹,其中2号烟煤占40%时最适合高炉喷吹。     

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.     

高炉煤粉燃烧率通用模型

建立了煤粉燃烧率通用模型,模型可以根据煤粉的工业分析值计算燃烧动力学参数并预测煤粉燃烧率.通过对比前人的实验数据,验证了模型的准确性,同时研究了影响高炉煤粉燃烧率的若干因素.研究结果表明:在高炉喷煤过程中,煤粉颗粒在2 ms左右就可以达到热风速度,由于煤粉颗粒在直吹管内停留时间短并且温度较低,因此在直吹管内煤粉不会发生燃烧.煤粉进入风口回旋区后,挥发分瞬间全部析出,并且颗粒粒径越小,挥发分开始析出时间越早.降低煤粉粒径和增加氧气体积分数均有利于提高煤粉燃烧率.氧气体积分数每增加1%,燃烧率提高2%.随着喷煤量的增加,煤粉燃烧率逐渐降低.当提高煤粉喷吹量时,为了保证较高的燃烧率,实际操作过程中应提高富氧率并适当降低煤粉粒径.      

高炉喷吹不同质量煤粉的效果

本文对挥发分、灰分含量不同的喷吹用煤在高炉冶炼中的效果做了系统的分析计算。计算使用了在苏联A.N.RAMM教授1981年提出的方法的基础上构成的、可以比较各种煤粉质量因素对高炉冶炼指标的影响并给出各种冶炼指标与煤粉质量因素间的多元线性回归方程的数学模型。分析计算的结果表明,在一定冶炼条件的限制下,低挥发分和低灰分煤最有利于扩大煤粉喷吹量和降低燃料消耗;要充分重视提高风温在煤粉喷吹中的作用,改进热风设备和操作,努力提高风温;富氧鼓风是进一步扩大喷吹量时必不可少的措施。     

煤岩组分对高炉喷吹煤粉燃烧率的影响

模拟高炉风口工作条件,测定了不同煤粉的燃烧率。分析了不同煤岩组分对燃烧率的影响及其和未燃煤粉显微结构间的关系。结果表明:随煤粉中镜质组含量的增加,煤粉燃烧率逐渐降低,镜质组含量在30%~40%(体积分数,下同)时煤粉的燃烧率较高。煤粉燃烧率随煤粉中丝质组含量的增加而提高。丝质组含量为30%左右时煤粉燃烧率最高,其含量再增加燃烧率呈下降趋势。镜质组是高炉未燃煤粉的主要来源,在配煤过程中应适当降低喷吹煤粉中镜质组含量,提高喷吹煤粉中丝质组含量。     

煤粉改性剂对非炼焦煤配煤炼焦的影响

通过开发的新型煤粉改性剂(ZZZ),对非炼焦煤改性和配煤炼焦。ZZZ能改善添加非炼焦煤后的焦炭质量,提高非炼焦煤的添加量,降低炼焦成本,扩大炼焦用煤资源。在2 kg试验焦炉开展非炼焦煤配煤炼焦试验,研究ZZZ对焦炭质量的影响。通过试验确定出白煤的添加粒度为全部小于3 mm,其中小于1 mm的占70%;非炼焦煤的最佳配入量为15%,其中白煤5%,喷吹烟煤10%,ZZZ的最优添加量为0.1%。由此方案炼得的焦炭质量达到南钢生产焦炭质量的水平。     

多台炉煤气站自动除渣系统

在7台炉构成的煤气站中,采用每台炉单独出渣再人工运走的传统出渣方式,存在劳动量大、操作环境恶劣和效率低的问题。为此,改进煤气炉的炉底结构,将每台炉的炉底灰斗末端深入到一条长水水槽内,水封高度保证煤气炉的炉内压力要求,设置刮板链条、改向轮、压轮及传动机构等,构成自动除渣系统。应用表明,系统除渣顺利,煤气炉炉底周围无粉尘污染。     

一种特征煤代替肥煤的配煤炼焦试验

在对特征煤基础特性分析的基础上,用特征煤替代部分肥煤和气煤进行了40 kg小焦炉及4.3 m顶装焦炉炼焦试验,结果表明,特征煤代替肥煤配量控制在20%以内,焦炭质量变化不大,热态强度略有改善,在常规顶装焦炉上用10%～15%的特征煤代替肥煤炼焦是可行的。增配10%特征煤、相应减少肥煤配量8%、气煤2%,可生产出高强度一级冶金焦（M40=84.3%、M10=7.2%,CRI=23.5%、CSR=69.7%）,降低配煤成本19.1元/t。     

白煤在配煤炼焦中的应用

 在2 kg试验焦炉开展配白煤炼焦试验,研究了煤粉改性剂（zzz）对配合煤、焦炭质量的影响。确定出白煤的最佳配加粒度、最佳配加量以及zzz的最佳配加量。通过试验确定出最佳配煤方案：白煤配加量达到8%（粒度小于3 mm）,zzz量配加0.10%。由最佳试验方案炼得焦炭的冷态强度M40、M10和热态性质CRI、CSR都可以达到南钢生产焦炭质量的水平。试验方案在南钢40 kg试验焦炉中进行也取得了很好的效果。     

提高预热煤粉燃烧率的机制

 以邯郸钢铁公司2种高炉喷吹用煤粉作为原料,用马弗炉进行预热,测定不同温度预热后的失重率和燃烧率,并采用扫描电镜（SEM）观察预热后煤粉表面结构的变化。试验结果表明,烟煤150℃预热时的失重率为512%,且随着预热温度升高,煤粉的失重率增加,预热温度300℃时失重率可达到17.24%。无烟煤预热后失重率变化不大,预热温度为300℃时失重率仅为5.66%。预热后煤粉燃烧率明显升高。300℃预热条件下的烟煤燃烧率为89.74%,相对于原煤提高了15.67%,无烟煤燃烧率为85.19%,相对于原煤提高了24.80%。预热后煤粉表面结构发生了明显变化,层状和孔隙结构增加,从而提高了煤粉的燃烧率,为提高预热煤粉的燃烧率提供了理论基础。     

煤气发生炉中块煤配烧型煤的生产实践

本文介绍了某公司型煤入炉和中块煤配烧的运行情况,总结了生产实践中出现的问题以及解决措施。     

粉煤制备系统与立式磨煤机

磨煤机是粉煤制备系统中的核心设备,其作用是将具有一定尺寸的块煤干燥、破碎并磨制成粉煤,常用的有卧式球磨机和立式磨煤机两种。本文介绍了粉煤制备系统的工艺流程,对两种磨煤机进行了对比,详细描述了立式磨煤机的结构特点、工作原理以及在白银有色集团股份有限公司铜业公司生产中的应用情况。     

采煤技术及采煤方法的选择

介绍采煤技术的发展、采煤工作的现状及目前采煤工作中存在的一些问题，然后，对我国单一走向长壁采煤法采煤工艺、普通机械化采煤工艺、倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法、倾斜长壁采煤法以及放项煤采煤法做了简要论述，最后，指出了采煤方法选择的原则以及具体措施。     

贫煤在大型高炉喷吹的实践

主要介绍山西潞安地区的一种贫煤的工艺性质及其在宝钢大型高炉喷吹应用的实践。贫煤是较为丰富的资源,工艺性质除挥发分略高外,灰分、硫分、发热值等指标都与常用无烟煤接近,其爆炸性及结焦性也符合高炉喷吹要求。在大型高炉做喷吹试验时,逐步提高配比,跟踪各项生产指标,高炉喷吹生产反映良好,表明贫煤可替代无烟煤混合喷吹。同时根据贫煤的资源量和使用范围,使用贫煤具有良好的经济效益。