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。     

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。     

废塑料入炉喷吹的数值模拟研究

基于高炉喷吹混合燃料的方法,探究废塑料作为燃料在高炉内的作用。以某2536m3高炉为研究对象,将喷入的煤粉及塑料作为粉相,分析混合燃料的水分、灰分、挥发分和固定碳等化学指标,采用高炉高温区热平衡分析法,计算高炉单一喷吹和混合喷吹条件下的焦比,对高炉内喷吹过程进行模拟研究。计算机模拟结果表明,将煤粉与废塑料混合喷吹降低了高炉焦比,提高了煤的利用率。     

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。     

生物质能在炼铁领域应用的研究现状及展望

 在国家碳达峰和碳中和目标下,炼铁行业在改进生产技术的同时,开发可替代的新型能源以减少一次化石燃料的消耗,是实现其低碳发展的必由之路。生物质能作为一种清洁可再生能源,具有来源广泛、环境友好和碳中性等特点。天然生物质能挥发分含量高、易燃烧,而热解后的生物炭的理化性能与煤粉接近,将生物质能作为燃料和还原剂应用于炼铁生产,可以有效发挥其节能减排作用。在分析生物质能理化性能的基础上,系统阐述了生物质能在制备焦炭、高炉喷吹、烧结、球团工序中应用的研究现状。首先指出,生物质和煤粉的共热解技术是利用生物质混煤炼焦的关键。为了推进生物质焦炭在高炉冶炼中的应用,需要加强生物质焦炭对高炉软熔带透气透液性的影响研究。其次,生物质的热值、燃烧特征温度和燃烧率是影响生物质混煤喷吹效果的主要因素。提出开发生物质协同煤粉造气新技术可以拓宽高炉喷吹用生物质能的选择范围,并可生产优质富氢还原煤气用于高炉喷吹。第三,指出用适量的生物质能替代焦粉或煤粉进行铁矿粉烧结,可以保证烧结矿的质量,并产生显著的减排效果。在制备生物质含碳球团时,需要严格控制生物质的添加量,以获得高金属化率和适宜黏结性指数的球团。在今后的研究中应重点进行生物质的种类和添加量对烧结矿和球团矿质量的影响研究。最后,指出目前生物质能炼焦、高炉喷煤、烧结和球团中的应用还多处于基础研究阶段,建议今后应加快生物质能在炼铁各工序生产中的应用实践,以进一步评估生物质能在炼铁领域的使用效果和应用潜力。     

朝阳钢铁高炉喷吹煤配煤结构变化生产实践

基于对朝阳钢铁高炉喷吹煤配煤结构变化过程中炉况的波动进行总结与分析发现,在高强度冶炼下,高炉喷吹煤粉中固定碳、挥发分的变化幅度较大时,对煤气流分布及料柱透气性有很大影响。在一定条件下,煤粉固定碳降低,煤比升高,导致料柱透气性变差,煤粉挥发分的升高对边缘气流的影响较大。针对上述情况,制定了高炉在喷吹煤配煤结构改变时,预防炉况波动的应对措施,从而降低了喷吹煤配煤结构变化对炉况的影响。通过朝阳钢铁几次煤种转变的实践生产,分析、研究了喷吹煤粉固定碳造成的煤比及挥发分的变化对炉况的影响以及如何应对这种变化,以供参考。     

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。     

高炉喷吹生物质水热炭的可行性分析

 钢铁生产制造过程消耗大量化石燃料,同时排放大量CO₂和污染物,降低钢铁生产过程CO₂排放成为实现钢铁工业“碳达峰”和“碳中和”目标的关键。生物质作为植物光合作用的产物,具有产量大、可再生、碳中性的特点,是唯一具有可再生性能的含碳清洁能源,具备良好的可存储性和易运输特点,将丰富的生物质资源高效应用于高炉炼铁生产成为钢铁工业实现绿色可持续发展的关键。但生物质普遍具有水分含量高、固定碳含量和发热值低、碱金属(K、Na)有害元素多和粉碎性能差的缺点,不经炭化处理难以满足高炉炼铁生产对喷吹燃料的工艺性能要求。对比分析了热解炭化和水热炭化技术原理的差异,并对两种技术制备获得生物质炭的高炉喷吹基础性能和工艺性能进行了系统检测。结果表明,热解炭化能够脱除生物质中的挥发分,提升固定碳的含量和发热值,但灰分和碱金属元素在热解过程中会富集到生物质炭中,造成热解生物质炭中灰分和碱金属元素含量大幅增加,4种生物质热解炭中碱金属元素质量分数普遍大于1%,远超高碱度煤中碱金属元素含量的标准,不能作为喷吹燃料替代煤粉进行高炉喷吹生产。水热炭化在脱除挥发分的同时,能够有效脱除溶解生物质中的矿物元素,制备得到的生物质水热炭具有灰分和碱金属元素含量低、固定碳和发热值高的特点,同时生物质水热炭还具有高的可磨性和优良的燃烧性能,能够满足高炉喷吹的要求。生物质水热炭化技术解决了生物质能量密度低、有害元素含量高、粉碎和喷吹困难等限制性问题,通过生物质水热炭化技术制备优质碳中性燃料进行高炉喷吹新技术的实施,支撑了宝武集团实现绿色低碳炼铁。     

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。     

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。     

低阶煤热解与兰炭生产工艺研究进展

当今社会,化石能源日益枯竭,充分高效利用现有资源和开发新的可再生资源十分必要.低阶煤挥发分高,燃烧性和反应性较好,直接燃烧无法充分发掘其所蕴含的潜在价值.热解技术作为一种能够高效利用煤炭资源的技术,受到许多学者的重视.根据低阶煤在不同转化阶段反应性不同的特点,通过控制煤的热解过程可以制得兰炭.兰炭的气化活性优于焦炭和无...     

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。     

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。     

高炉富氧喷吹还原性气体工艺分析

为降低高炉炼铁中固体碳耗、高效利用冶金高温副产煤气,提出高炉富氧喷吹还原性气体工艺流程,建立基于物料平衡与热平衡的高炉数学模型,并修正了理论燃烧温度计算公式.应用该模型分别对传统高炉、炉缸富氧喷吹还原性气体以及炉身喷吹循环煤气的炼铁流程进行技术参数分析.结果表明,炉缸富氧喷吹还原性气体以及炉身喷吹循环煤气的炼铁流程中,...     

高炉喷吹生物炭研究进展

高炉喷煤可以降低焦比,但同时加剧温室效应和环境污染.近年来人们开始探索可以替代煤粉的新型燃料,如生物炭、兰炭、城市有机废物等,其中生物质因其来源丰富、环境友好而受到广泛关注.生物炭中的碳含量与煤相近,具备替代煤粉用于高炉喷吹的基本条件.对高炉喷煤技术、生物炭的制备和高炉喷吹生物炭的国内外现状进行了论述,并将生物炭的理化...     

马钢2500m3高炉原燃料劣化条件下降低焦比的生产实践

在马钢2号2500m3高炉的生产实践中为了进一步降低生铁成本,提高大型高炉的综合经济效益,针对原燃料质量持续劣化的现状,通过采取小块焦回收再利用、强化入炉料管理、改善喷吹煤质量、优化上下部调剂、稳定炉温和改善渣系、高风温及富氧综合喷吹、高顶压操作、加强炉型管理等一系列措施,使煤比大幅度提升,焦比显著降低。在燃料比无明显变化的情况下,焦比降低到320kg/t,与2012年相比,焦比降低了60~70kg/t,高炉利用系数稳定在2.4t/(m3·d)。     

关于高炉炼铁生产技术几个问题的讨论

对我国高炉炼铁生产技术中的若干问题进行了讨论。认为应维持原燃料等操作条件允许的合适高炉冶炼强度,通过大力降低燃料比,实现高炉单炉产量的提高;努力提高风温和喷煤量,降低燃料比,缩小与国际先进水平的差距;努力降低炼铁工序能耗,减少有害气体和烟尘的排放;采取各种成熟的技术措施,把精料维持和提高到适应于高炉大型化和高喷煤量操作所要求的水平。