《高炉炼铁技术》项目12任务12.6喷吹燃料

1、主主 要要 目目 的的-代替部分资源贫乏、价格昂贵的冶金焦炭代替部分资源贫乏、价格昂贵的冶金焦炭喷喷 吹吹 燃燃 料料 的的 种种 类类l天然气天然气原苏联、美国原苏联、美国l重重 油油日本、法国、德国，因石油价格日本、法国、德国，因石油价格，也转向喷吹煤，也转向喷吹煤粉。粉。l煤煤 粉粉我国（资源所限）我国（资源所限）世界上除重油、天然气丰富的地区外世界上除重油、天然气丰富的地区外，都在实践大量喷煤工作。，都在实践大量喷煤工作。喷吹燃料对高炉冶炼的影响喷吹燃料对高炉冶炼的影响1. 1. 风口前燃料燃烧的热值风口前燃料燃烧的热值 原因：原因：焦炭燃烧焦炭燃烧C的氧化过程的氧化过程煤粉燃烧煤粉燃

2、烧脱气脱气结焦结焦C的氧化过程的氧化过程 耗热耗热H/C愈高，耗热量愈大愈高，耗热量愈大 燃烧热值燃烧热值焦炭可基本全部被燃烧焦炭可基本全部被燃烧煤粉在燃烧区停留时间短煤粉在燃烧区停留时间短部分未燃煤粉随气流上升部分未燃煤粉随气流上升 2.2.扩大燃烧带扩大燃烧带 .炉缸煤气量炉缸煤气量( (以焦炭为以焦炭为1 1时，煤粉为时，煤粉为1.13)1.13).部分煤粉在直吹管和风口内燃烧，在管路内形成高温部分煤粉在直吹管和风口内燃烧，在管路内形成高温( (高于鼓风温度高于鼓风温度400-800),400-800),促使中心气流发展（鼓风动促使中心气流发展（鼓风动能能）原因：原因：3.3.风口前理论

3、燃烧温度风口前理论燃烧温度 作为喷吹物的煤粉是冷态的作为喷吹物的煤粉是冷态的 煤粉的热分解需要消耗热量煤粉的热分解需要消耗热量 燃烧产物量燃烧产物量用于加热产物到燃烧温度的热量消耗用于加热产物到燃烧温度的热量消耗 原因：原因：4.4.直接还原度直接还原度 C熔损反应量熔损反应量 还原性组分（还原性组分（COCOH H2 2）浓度）浓度，绝对量，绝对量( (煤气量煤气量所致所致) ) 炉下部温度炉下部温度碳熔损反应受到抑制碳熔损反应受到抑制 焦比焦比 焦炭与焦炭与COCO2 2反应的表面积反应的表面积 焦比焦比单位生铁的炉料容积单位生铁的炉料容积矿石在炉内停留时间矿石在炉内停留时间原因：原因：5

4、. 5. 煤气阻力损失（煤气阻力损失（P P） 焦炭量焦炭量 料柱透气性料柱透气性煤气量煤气量 煤气流速增大煤气流速增大原因：原因：6.6.炉内温度场变化炉内温度场变化 炉缸温度趋炉缸温度趋于均匀于均匀炉缸边缘温度炉缸边缘温度 风口理论燃烧温度下降所致风口理论燃烧温度下降所致炉缸中心温度炉缸中心温度 煤气穿透能力增强所致煤气穿透能力增强所致 （煤气量、煤气含氢、鼓风动能（煤气量、煤气含氢、鼓风动能）高温区上移高温区上移 略有上升略有上升 所致所致料气WW炉身温度炉身温度炉顶温度炉顶温度原因：原因：7.7.存在热滞后现象存在热滞后现象 喷入炉内的煤粉要分解吸热喷入炉内的煤粉要分解吸热被还原性强的

5、煤气作用的炉被还原性强的煤气作用的炉 料下降到炉缸后，由于直接还料下降到炉缸后，由于直接还原耗热减少原耗热减少 炉缸温度回升炉缸温度回升“热滞后热滞后”时间约为时间约为3 34 4小时小时原因：原因： 炉缸温度暂时炉缸温度暂时置换比喷吹量喷吹量与置换比喷吹量与置换比 1、置换比、置换比 喷吹燃料的主要目的足用价格较低廉的燃料代替价格昂贵的焦炭喷吹燃料的主要目的足用价格较低廉的燃料代替价格昂贵的焦炭，因此，因此喷吹喷吹1kg1kg或或1m1m燃料能替换多少焦炭燃料能替换多少焦炭是衡量喷吹效果的重要是衡量喷吹效果的重要指标。指标。提高喷吹煤粉置换比的措施提高喷吹煤粉置换比的措施煤粉含灰分要低。煤粉

6、含灰分要低。一般希望其灰分不高于焦炭灰分。经验表明，煤粉灰分降低1，置换比可提高1.41.5。煤粉含硫量要低。煤粉含硫量要低。一般要求其含硫量不高于焦炭含硫。煤粉粒度要细。煤粉粒度要细。煤粉越细，单位煤粉的表面积越大，碳与氧的反应越快，反应所需时间越短，喷煤量可越大置换比可越高。一般要求煤粉粒度小于0.088mm的比例应大于85。要有足够的过剩空气系数。要有足够的过剩空气系数。煤粉燃烧必须有足够的氧气以完全燃烧，一般要求过剩氧系数在1.15以上。要保持一定的理论燃烧温度。要保持一定的理论燃烧温度。高风温和富氧不仅能促进风口前的煤粉燃烧，还可提高理论燃烧温度，因而可提高置换比。改进高炉操作，防止

7、边缘过分发展。改进高炉操作，防止边缘过分发展。. . 喷吹量喷吹量 保持合理的置换比下保持合理的置换比下骨架不是限制环节时骨架不是限制环节时在在扩大喷吹量是炼铁工作者的任务扩大喷吹量是炼铁工作者的任务 提高喷吹量的有效措施：提高喷吹量的有效措施：（1 1）煤粉细磨，缩小粒度；重油要改善雾化程度，加强喷吹燃）煤粉细磨，缩小粒度；重油要改善雾化程度，加强喷吹燃料与鼓风的混合。料与鼓风的混合。（2 2）采用多风口均匀喷吹，减少每个风口的喷吹量，配合富氧）采用多风口均匀喷吹，减少每个风口的喷吹量，配合富氧鼓风，改善燃烧状况。鼓风，改善燃烧状况。（3 3）保证一定的燃烧温度，尽量提高风温，提高风口前的理论）保证一定的燃烧温度，尽量提高风温，提高风口前的理论燃烧温度。燃烧温度。（4 4）配合高压操作，加强原料整粒工作，改善料柱透气性等。）配合高压操作，加强原料整粒工作，改善料柱透气性等。课堂小结