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1、鞍钢技术52ANGANGTECPNOLOGY2004年第1期神户钢铁公司高炉高煤比喷吹(日)YOshiyukimatsui摘要介绍了高炉煤粉大喷吹所要求的理论和方法,文章以中心加焦时进行的炉料分布控制,以获得稳定的软熔带形状的历史发展为起点,讨论了用于氧煤复合喷吹的双枪回旋区燃烧技术,依托这些改进技术,神户3号高炉地震后炉况的恢复以及加古川厂3号高炉开炉后的喷煤情况都很先进和顺利,文章最后分析了新世纪高炉在经济和环境方面未来的发展,关键词高炉喷煤炉料分布煤的燃烧CO2排放1前言461kg/t逐渐提高,20世纪70年
2、代,氧与燃料复图1示出了日本高炉各年的平均燃料比和鼓合喷吹的观点连同其理论框架被明确提出来,而风情况,以爆发在1973年和1979年的两次石油且,针对高涨的石油价格,新日铁公司大分厂于危机作为转折点,石油短缺的趋势越发激烈,在无1981年引入高炉粉煤喷吹技术(以下称PC),随石油操作期间,日本高炉燃料比从1979年最低的后的实际应用很快获得普遍认同,图1日本高炉各年平均燃料比和鼓风条件的变化在讨论燃料喷吹的经济性时,最重要的因素将来焦比有可能降至近300kg/t,但事实上还不能是所选燃料与焦炭的置换比,1970年,
3、Tate和确切地证明,不能确切认定的原因是,不知道燃料Nakatani等人清楚地解释了以物料平衡~平衡条的燃烧程度和煤气利用效率,这是确定置换比最件和热平衡观点为基础的理论,那时就有人提出,重要的因素,神户钢铁公司高炉高煤比喷吹53另一方面由于回旋区的燃烧也受扩散因素(为了避免不稳定的高炉操作条件如提高压力损的控制并且高炉高煤比喷吹时煤的燃烧程度失,增加热负荷)将炉料分布控制成适宜的形状O很低因此为了控制燃烧程度开发了双煤枪技为了提高喷煤比采取提高边缘矿/焦比例以抑术O结果加古川2号高炉通过采用中心加焦技术制高炉下
4、部边缘气流的措施是有效的O但如果边和双枪燃烧技术获得了最佳的炉料分布1990缘区域的矿/焦比过高则中心区域的矿/焦比会年4月月焦比达到了298kg/t(煤比123kg/t,重较低这样将增加高炉下部的压力损失和热负荷O油比62kg/t)在同时喷吹煤和重油的情况下首因此必须注意中心到边缘区域O/C(矿/焦)的分次创造了300kg/t以下的焦比记录O布O喷煤操作很快得到了普及O1996年日本国图2示出了维持高炉高喷煤比操作的布料控内高炉平均煤比达到了113kg/t超过了100kg/t制技术的基本概念O加古川厂高炉料钟系统
5、中通的目标;1997年平均焦比首次接近400kg/t;过使用C2保护板和提高边缘的LO/LC来控制边1998年以后日本31座高炉全部采取喷煤措施O缘气流O因为在料钟高炉中炉料下落宽度很窄结果2000年日本国内高炉平均焦比达到了料尖形成于焦炭(C2)堆积层从而形成低矿/焦385kg/t煤比129kg/tO本文介绍了有关神户钢铁比区域可使用O1保护板来阻止它并且把C2公司高炉喷煤技术的发展和高炉操作技术的进与O1结合起来调节焦炭量以使中心到边缘O/C步O的分布平坦O当边缘不再有C2层且C1层露出时C2保护板就失去了对L
6、O/LC的控制O以后讨2高炉高煤比操作的应用技术论喷煤比为250kg/t实验中主要采用C1进行直2.1高煤比操作下的布料技术接控制的情况O在神户无料钟系统中中心到边缘在高喷煤比操作条件下通过采用中心加焦O/C的分布较平坦无论矿还是焦炭都形成了平技术(将部分焦炭布到炉喉中心)和边缘控制技术坦的料面可以抑制塌料O料钟炉顶(加古川厂)无钟炉顶(神户)图2神户钢铁公司的高炉布料控制2.2煤粉燃烧程度的控制煤粉参与熔损反应O我们知道堆积在软熔带附近刚开始实施煤粉喷吹技术时曾担心同喷吹的未燃煤粉比与CO2反应消耗掉的碳更多,更
7、快O重油相比其燃烧程度会很低而且将喷吹的位置图3示出了炉内未燃煤粉中的碳量与煤粉燃烧程确定在风管内侧O不久喷入位置又被移到风口嘴度(作为一个参数)之间的关系O喷煤比提高时熔附近以减少风口处的压力损失O同时也使未燃损反应率降低而未燃煤粉则增加O因此在确定54<鞍钢技术>2004年第1期煤粉的燃烧程度时必须考虑到上述两个因素O时采用了当时所有与喷煤有关的操作技术以期快速达到高喷煤比操作O结果开炉后15天开始喷煤同时实现了诸如布料控制等的调整一个月后煤比达到了125kg/t创造了绝顶的开炉实绩O3.2喷吹250kg/t煤
8、粉的试验结果1997年10月在取得了200kg/t以上煤比稳定操作的基础上进行了喷吹250kg/t煤粉的现场试验(其煤量几乎相当于全部燃料的1/2D以确定喷煤比的上限O在这次试验中能够维持0.83热流率(下落炉料的热量与炉顶煤气热容量之比D的富氧量相当于210CO为了防止炉顶温度图3熔损反应消耗的碳的质量平衡过高~热流率降低以及从保护炉顶设备的观点出发特别地
