Research on Utilization Factor of Injected Pulverized Coal into BF at Large PCI Rate

The carbon mass fraction of blast furnace (BF) dust (gravitational dust and sludge) was determined under normal production conditions in industrial tests. The mass fraction of unconsumed coal and coke particles in BF dust at different PCI rates was obtained based on microscopic and chemical analysis. A relationship between PCI rate and mass fraction of unconsumed coal in BF dust was derived. The amount of unconsumed coal and coke particles in BF dust at different PCI rates was obtained. The utilization factor of injected pulverized coal into BF was determined under different PCI rates at Baosteel. This result provides a necessary analysis method at large PCI rate in BF.     

不同喷吹煤种对除尘灰中未燃煤粉影响

 国内某钢厂一座高炉现阶段喷煤量为160 kg左右,对其使用晨旭煤做喷吹煤时和正赫煤做喷吹煤时的2个阶段的高炉除尘灰（重力除尘灰和布袋除尘灰）进行了研究。高炉的重力灰和布袋灰的粒度组成和分布表明：重力灰中粒径主要集中在10～110 μm,小于110 μm颗粒占96%左右, 大于74 μm,小于297 μm的颗粒约占60%;布袋灰的粒度分布图大致集中在3～30 μm,小于20 μm颗粒占到80%以上。通过岩相显微分析得到了重力灰和布袋灰中的各显微组分的面积比,并根据除尘灰中未燃煤粉和焦粉的消耗程度,结合化学分析和岩相显微分析结果计算,得到了该高炉喷吹不同煤种时除尘灰中未燃煤粉所占的百分比。最后,初步得出喷吹不同煤种对高炉除尘灰中未燃煤粉质量分数的影响,即与晨旭煤相比,正赫煤的反应性和燃烧性都较好,喷吹期间,炉尘中产生的未燃煤粉较少,煤粉利用率较高。同时也表明,实验室热重法测得的燃烧性和反应性可以作为评价煤粉最终利用率的2个重要参数,为钢厂实际生产中的喷煤评价和煤种选择提供了可靠的新方法。     

低质焦炭下高炉炉尘及喷吹煤粉利用率

 为了研究低质焦炭条件下高炉喷吹煤粉的利用率,对安钢高炉两批低质焦炭及炉尘进行取样分析。测定了焦炭的常用质量评价指标及炉顶除尘灰的碳质量分数,并采用岩相测试技术分析了炉尘未消耗煤粉和焦炭的不同结构形态,定量地给出了炉尘中未消耗煤粉和焦炭颗粒的质量分数。结合安钢配煤现状,考察了3种高炉所用喷吹原煤不同粒径的燃烧率,并讨论了不同烟煤配比下挥发分质量分数对不同粒径煤粉燃烧率的影响,为低质焦炭条件下提高煤粉利用率提出合理化建议。结果表明,低质焦炭条件下,炉尘碳质量分数明显偏高并含有较多未消耗煤粉;炉尘中的未消耗煤粉分为热变煤颗粒和残炭颗粒,而未消耗焦炭则以镶嵌结构为主;控制焦炭质量波动、减少焦炭水分质量分数有利于降低炉尘碳质量分数;安钢喷煤首选无烟煤应为B煤,喷吹煤粉的挥发分适宜控制在17%左右。     

高炉大喷煤时煤粉利用率的研究

根据岩相显微分析和化学分析的结果,计算了宝钢高炉不同煤比操作条件下,炉尘中未消耗煤粉中的碳含量.给出了在正常生产情况下,炉尘碳含量与未消耗煤粉碳含量的关系式.确定了高炉喷煤比与炉尘碳含量和未消耗煤粉碳含量与喷煤比的关系式,进而计算了宝钢高炉在不同喷煤条件下煤粉在高炉内的利用率.为高炉大喷煤提供了必要的分析手段.     

武钢高炉炉尘中碳来源的变化特点

利用岩相显微分析、化学分析及拉曼分析技术,对武钢高炉炉尘的粒度组成、化学成分变化及碳的来源进行了研究。研究结果表明,武钢高炉炉尘的粒度组成主要以70~900μm为主,比例占80%左右;岩相显微分析表明,高炉炉尘中未消耗的煤粉和焦炭存在不同的结构形态,主要包含粗粒镶嵌、细粒镶嵌、纤维加片状,并含有矿物质、惰性物、煤焦等物质。利用图像分析和拉曼光谱技术共同对高炉炉尘中碳来源进行测定,2种方法所测结果接近,未燃煤粉占高炉炉尘总碳量的10%左右。     

高炉锌平衡及含锌尘泥的回收利用

分别对宝钢2BF、3BF的原燃料、重力灰、集成灰、生铁、炉渣、污泥、污水、煤气进行取样,测定各试样中的锌含量,结合高炉生产数据对2BF、3BF进行锌平衡计算。计算结果表明：烧结矿锌含量是影响高炉锌负荷的主要因素;高炉污泥和重力灰带走的锌占2BF全部锌支出的88．11％;而3BF中的锌主要由渣、铁(包括集成灰)带走;高炉尘泥需进行脱锌处理才能配入烧结料中。     

高炉瓦斯灰与煤粉混合喷吹的研究

高炉瓦斯灰是高炉冶炼过程中产生的副产品之一,其中含有大量有益的铁和碳。目前,国外有些钢铁企业对其采用填埋方式处理,国内则基本上采取返回烧结再次造块的处理方式。将其与煤粉混合后从风口喷入高炉是利用高炉瓦斯灰的一项很有发展潜力的技术。混合喷吹不仅可有效利用灰中的有用物质,还可达到降低焦比、提高产量、利于炉况稳定顺行的目的。结合国内外高炉瓦斯灰与煤粉混合喷吹的现状,对其与煤粉混合喷吹进行了初步研究。     

高炉旋风灰作为喷吹煤粉添加剂的可行性研究

 高炉采用3级除尘后,其第2级的旋风灰中含有大量的含铁氧化物和碳,将其作为喷吹煤粉的添加剂从高炉风口喷入,可促进煤粉燃烧,达到高效利用旋风灰的目的。对首秦高炉除尘灰进行粒度和化学成分分析,发现旋风灰可以作为添加剂与煤粉进行混合喷吹。通过实验室测定不同含量旋风灰对煤粉燃烧性的影响,确定在富氧率为3%,添加旋风灰比例为6%时,可达到最佳的煤粉燃烧效果。首秦高炉的试验结果表明,喷煤时添加3%以下的旋风灰代替相应的煤粉,生产平稳,喷吹系统运转正常。高炉自产的旋风灰作为煤粉添加剂是可行的,可以带来较好的经济效益和社会效益。     

利用冶金尘泥直接还原的试验研究

用高炉瓦斯灰和转炉污泥进行了直接还原试验研究.采用ICP、SEM - EDS对高炉瓦斯灰和转炉污泥进行物性分析表明,高炉瓦斯灰中铁元素以高价铁氧化物的形式存在,碳含量高(27.32％)、颗粒大;转炉污泥中铁元素以金属Fe和浮氏体形式存在,且浮氏体以细小状颗粒均匀弥散分布于其它物相中,两者均含有少量有害Zn元素.直接还原试验结果表明,随还原温度提高及还原时间延长,直接还原球团的全铁含量、脱锌率均增大.在C/O=1.0,还原温度1 220℃以上,还原时间30 min以上时,还原球团的全铁含量均大于71％,锌含量均小于0.05％,脱锌率大于85％.     

宝钢高炉富氧喷煤技术的现状及设想

介绍了宝钢高炉喷煤系统的设备概况和二年多来的喷煤生产实践以及宝钢对高炉富氧喷煤的设想，２号高炉喷煤量已达到并超过设备最大能力。     

宝钢高炉200kg/t以上喷煤比的实践

高炉喷煤能大幅度降低入炉焦比,减少对日益匮乏的焦煤资源的依赖,是炼铁降低成本的最有效手段,已成为高炉炼铁技术进步的重要一项内容。宝钢高炉喷煤始于1992年5月的2号高炉,虽然起步较晚,但经过多年来的不断努力、科学探索和生产实践,从优化喷吹煤种、控制混合煤成分、改善喷煤设备性能和操作参数、制订原燃料质量标准和重新设计高炉操作制度等方面着手,高炉喷煤比一年上一个台阶。1998年以来,高炉喷煤比持续稳定在 200kg／t,1号高炉与此同时还在高产能、低燃料消耗下取得了月均喷煤比260kg／t的好成绩。     

大高炉煤粉成分控制与瓦斯灰含碳量的研究

 对全国部分大高炉的煤粉质量和瓦斯灰的碳含量进行了分析,确定了首钢迁钢大高炉煤粉质量总体处于下等水平,瓦斯灰的碳含量偏高,达到326%(质量分数,下同)。迁钢2号高炉煤粉利用率随煤比的提高而降低,煤比在190kg/t以内时,煤粉利用率为9825%以上。在对迁钢2号高炉煤粉利用率及煤粉燃烧率研究的基础上,提出了对其煤粉质量控制的建议：煤粉中粒径在0074mm以下的比例在60%左右,煤粉挥发分控制在22%~25%比较合适。     

鞍钢高炉喷吹除尘灰的研究与应用

阐述了鞍钢目前高炉除尘灰产生的工艺流程和利用方式,对除尘灰的化学成分、粒度组成进行了分析,并 对喷吹煤粉中添加除尘灰进行实验室研究,分析了配入不同比例除尘灰后,混合煤粉的工业分析、灰熔融性能、发 热值和燃烧性能的变化情况,开展喷吹煤粉中配入除尘灰的工业试验,寻求适合配入比例,并对高炉喷吹除尘灰后 的炉况的变化及喷吹除尘灰的优缺点进行说明,得出鞍钢在目前的生产条件下,高炉可以进行除尘灰的喷吹应用。     

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。     

无烟煤J在高炉喷吹的应用研究

主要分析了某无烟煤J的工艺性质及其在宝钢高炉喷吹应用的实践。该煤的灰分、硫分和挥发分较低,其燃烧特性优于常用的无烟煤A,低位热值与无烟煤A接近;其可磨性较低,需与可磨性好的喷吹煤混合制粉才能满足高煤比制粉要求。从工艺性质分析看,该煤可部分替代无烟煤A在高炉中的使用。在高炉喷吹实践中配入该煤后,高炉各项操业指标表现良好,具有较高的理论置换比,可有效替代焦炭的部分作用。     

高炉大量喷煤时煤粉在炉内利用状况的研究

分析了宝钢高炉喷煤比 (PCR)增大到 2 0 0kg/t时炉尘灰量、含碳量、炉尘中未燃煤粉 (UPC)含量的变化 ,及影响炉尘与未燃煤粉吹出量的因素。利用碳平衡模型对煤粉 (PC)在炉内不同途径的消耗量进行了解析 ,计算和实测结果表明煤粉在炉内基本全部被消耗利用。根据数据回归证明高风温是实现高煤比和强化燃烧的基础 ,而富氧率的高低只是充分条件     

宝钢转炉尘泥冷固球团生产及返回转炉应用

冷固结工艺是一种简单可靠、适应性广的球团生产工艺.宝钢转炉尘泥具有粒度细、含铁量高的特点,是宝贵的二次资源.对宝钢转炉尘泥进行了原料分析,通过配料和工艺设计及检测分析,成功开发出符合使用要求的宝钢转炉尘泥冷固球团.经宝钢炼钢厂现场使用证明宝钢转炉尘泥冷固球团可以替代原有除尘灰热压球团和部分铁矿石等,具有较好的冷却和化渣效果.分析表明采用冷固结工艺替代原有热压工艺生产冷固球团返回转炉应用是宝钢转炉尘泥资源有效的利用途径.     

宝钢煤岩配煤方法的研究

在总结国内外煤岩配煤方法的基础上,确定了宝钢煤岩配煤的基本思想,并进行了试验设计。选择宝钢常用的炼焦煤,进行了21批单种煤改变惰性物含量的炼焦试验;参照生产配煤,改变配煤的强粘比和惰性物含量,进行了9批配煤炼焦试验,共获取有效数据357组。在理论分析与实际相结合的基础上,确定了宝钢煤岩配煤的参数;用试验获得的数据,进行数学分析获得宝钢焦炭强度预测模型,确定了宝钢煤岩配煤的方法。     

宝钢6m焦炉顶装煤特性及技术研究

简述焦炉装平煤原则,在此基础上分析和研究装煤成形特性,并在宝钢6m焦炉现场进行顶装煤试验,提出了一种装平煤优化操作的方法.     

宝钢含锌尘泥的循环利用工艺简介

对宝钢的含锌尘泥(转炉二次粉尘、电炉粉尘和高炉瓦斯泥)的厂内循环利用进行了研究,通过将含锌尘泥分别应用于铁水三脱、转炉造渣和电炉造泡沫渣工艺对循环利用工艺进行了试验,具体如下:将转炉二次粉尘和电炉粉尘的混合物取代烧结矿粉作为铁水脱磷剂,通过改善流动性,达到了与烧结矿粉相当的脱磷效果,在三脱处理中粉尘中的锌和铅含量得到了明显的富集,为下一步回收处理打下了基础.将转炉二次粉尘和电炉粉尘的混合物通过添加一定量生白云石和锰矿加工成冷压块,在转炉吹炼前期加入,促进了石灰的溶解,改善了前期化渣,提高了脱磷率,LT压块和矿石的耗量减少.造渣剂加入没有引起钢水的增硫明显,粉尘造渣剂的加入对钢水和炉渣成分没有影响.将高炉瓦斯泥通过添加一定量生石灰和生白云石并加工成冷压块后,在电炉熔炼期加入,强化泡沫渣操作,减少金属损失和碳粉用量.瓦斯泥压块加入后对钢水、炉渣成分和电炉的粉尘不会产生明显影响.