高炉喷吹用煤内摩擦角影响因素

 为了研究高炉喷吹煤粉的流动性,使用直剪仪测量了神华烟煤、百善无烟煤、兰炭和焦炭的内摩擦角,并进一步引入颗粒形状参数和维氏硬度对内摩擦角的变化规律进行了定量分析。结果表明,内摩擦角数值与A/C的值(边界矩形长宽比与颗粒凹凸度之比)呈正相关,两变量线性拟合后各煤种相关系数分别为0.913 2、0.996 0、0.809 4和0.998 2,A/C值可以较好地表征内摩擦角变化趋势;煤的维氏硬度对颗粒间咬合摩擦影响较大,硬度值为32.2时测得的样品内摩擦角最大,煤质硬度的变化可以较好地解释不同煤种内摩擦角的大小差异。     

高炉喷吹兰炭的最佳配比

 为探究高炉喷吹兰炭的最佳配比,使用TG-DTG热分析技术研究了百善无烟煤、神华烟煤和兰炭组成混煤的燃烧特性。结果表明,混煤中兰炭配比量增加可以降低煤粉的着火温度与燃尽温度,缩短燃烧时间,提高综合燃烧特性指数,改善混煤燃烧性;升温速率增大,混煤反应速率峰值升高,综合燃烧特性指数升高,混煤燃烧性得到优化。使用KAS等转化率法分析了不同混煤方案的燃烧过程动力学,当兰炭配比量由0增加至40%时,活化能分别为115.25、113.03、112.22、108.20 和104.53 kJ/mol,兰炭的加入可以降低混煤的表观活化能。     

焦粉与兰炭对高炉混煤燃烧特性的影响

 为了探究焦粉、兰炭替代无烟煤进行喷吹对混煤燃烧的影响,使用新型高炉喷煤燃烧模拟试验装置与热重分析设备,研究了焦粉、兰炭以及混煤粒度对混煤燃烧的影响。利用扫描电镜(SEM)与能谱仪(EDS)观察了未燃煤粉的外观形貌。研究结果表明,粒度降低对燃烧有促进作用,焦粉用于喷吹的粒度应低于0.074 mm;兰炭替代无烟煤没有明显影响,而焦粉作用明显;当焦粉添加量超过15%时,混煤燃烧性能急剧下降。兰炭与焦粉对混煤燃烧性的影响不同,主要原因是兰炭与焦粉具有不同的化学性能与结构。从混煤燃烧性能的角度考虑,少量焦粉替代无烟煤用于高炉喷吹是可以被接受的。