高炉喷吹煤粉的现状以及如何提高煤比

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1、高炉喷吹煤粉的现状以及如何提高煤比摘要：本文综合叙述了高炉喷吹技术的观状，结合典型高炉介绍了提高煤比的技术措施。采取了一系列技术措施．主要是优化高炉操作，保持充足的炉缸温度，加强喷煤操作，保持合理的煤气流分布等，提高煤比后取得了良好的经济技术指标。关键词：高炉喷吹煤粉喷吹高煤比高炉操作1序言高炉喷吹煤粉始于1840年S．M．Banks喷吹焦炭和无烟煤的设想。世界最早的工业应用是根据这一设想在1840~1845年于法国博洛涅附近的上马恩省炼铁厂实现的。该项技术在1881年获得专利权，现在已经成为谁都可以使用的技术。上世纪60年代以来，该项技术在国外不断得到发展开发，目前已经成为一项相当成熟并发

2、挥巨大经济价值的成熟技术，他不光可以降低生铁成本提高生铁产量，而且在节约能源，保护环境方面也有很大的意义。年来来，我国高炉炼铁发展迅速，高炉喷煤的应用取得了较大进步。重点大中型企业的喷煤比和总喷煤量都有较大的提高。但是，有些企业的喷煤比有所波动，这种现象值得引起重视和尽快改善，以便充分发挥喷煤节能降低消耗的作用，把我国炼铁水平提到新的高度。2高炉内煤粉的行为2．1回旋区内的燃烧一般认为尽可能使煤粉在回旋区内充分燃烧是大量喷吹煤粉的有效方法。通过许多基础试验研究了提高煤粉燃烧性的方法。在实验室研究中，发现高挥发分低流动性的煤粉的燃烧性极佳，而随着煤粉喷吹量的增加，燃烧率下降。在实际高炉中这些现

3、象也披斜行传感器的检测所确认回旋区内煤粉的燃烧性取决于鼓风温度，鼓风温度高(1305~1320℃)，燃烧率也高。鼓风温度低时(1200~1260℃，)通过加入水蒸气可将燃烧性提高到和高风温时同样的程度。另外，往煤粉里添加碳酸钙，或2～1O%的褐煤也可提高煤粉的燃烧性。根据研究结果，添加1O%低C的褐煤，煤粉喷吹量可以从155kg／t提高到196kg/t。2．2适宜的喷吹位置高炉喷吹煤粉初期，一般认为喷枪前端位于直吹管内较合适。理由是和喷枪在风口前端比较，煤粉与热风接触时间长容易迅速燃烧。但是，大量碛吹煤粉时，喷枪前端位于直吹管内，会在风口前端上部生成附着物。为了防止这一点，如果将喷吹位置靠近

4、风口前端，可以降低随喷吹量的增大而增加的送风压力和直吹管内的徽压震动。而且，将喷吹位置靠近风口前端时，因直吹管内煤粉的燃烧量下降，使炉壁侧焦炭消耗量和下降速度增加，炉壁热负荷降低。如果煤粉粒度适宜，喷吹位置即使靠近风口前端，也能确保煤粉充分燃烧。2．3煤粉粒度租化的界限为了使煤粉在炉内完全燃烧，并减少气流输送管路磨损，一直将其粉碎成数10ms。但是在10ms以内粒度的煤粉也能被加热燃烧。实际应用这种方法的是斯肯索普厂的高炉，喷吹最大粒度2mm的煤粉最高达到ll7kg／t铁，并保持稳定操作。如果校正风口前端温度，这时的焦炭置换比大致为l。2．4未燃烧煤粉的反应性喷入风口的煤粉迅速被加热燃烧，特

5、别是高挥发分的煤，因为煤粉的流态化和挥发分的挥发，形成多气化球状半焦。2．4．1和CO气体的反应在风口和回旋区内的反应。开始约10ms，挥发分蒸发，然后80ms半焦不均匀燃烧。这种初期燃烧生成的半焦，热风温度越高燃烧越快，比焦炭容易反应。低挥发分的煤着火慢，在回旋区内的燃烧也慢，但是在回旋区内侧和风口上方700mm部位，燃烧变快，煤种间的差异很小。2．4．2未燃烧煤粉与熔渣、铁水的反应未燃烧煤粉向铁水的渗碳速度，比石墨慢得多随着喷吹量的增加渗碳速度加快，但是C浓度3%以上时，其速度变慢。该渗碳速度可以看作是未燃烧煤粉的供给限制速度。在煤比200kg／t铁时，渗碳消耗的未然烧煤粉量非常少。另外

6、，未燃烧煤粉的灰分很容易被炉渣吸收同化。为了调查煤粉在高炉滴下带的积蓄和滞留情况，堀尾等人进行了将液体一煤粉一充填层组合在一起的冷态模型试验。试验结果，由于煤粉一液态的润湿性使滞留液的状况有很大差异，有时高炉内的压损可能变大，但是与实际高炉的关系还有待今后研究。2．4．3喷吹煤粉时高炉内状况变化增加喷煤量后，一般认为在操作中出现以下问题①随着煤粉的增加，风口和炉内的压损上升；②随着煤气流边缘发展和热流比降低，炉身等热损增加；③由于燃烧率下降，产生未燃烧煤粉。如果准确地把握了炉内这些情况，采取有效措施，可进一步加大煤粉喷吹量。3提高煤比的措施3．1精料（1）优化烧结工艺，尽可能提高烧结矿质量，

7、使转鼓强度≥76％，FeO稳定在7．0％～9．0％，TFe、R2、MgO成分波动≤±0．05％。（2）焦炭水分要严格控制在4．3％～4．8％以内，避免因水分波动导致焦炭负荷波动。在现有条件下通过合理配煤，优化炼焦工艺，最大限度地降低焦炭的灰分、硫分、挥发分，使M40≥84％；增加焦炭的反应后强度和反应性指标，争取焦炭的反应性(CRI)≤25％，最高不超过28％；力争焦炭的反应后强度(CSK)≥65％，最低不低