宝钢高炉大喷煤成份.

1、炼铁技术培训东北大学钢饮冶金研究所2006年9月1.1高炉喷煤的意义用煤粉代符焦炭，降低成本-解决焦炭短缺问题：-降低生产成本；-综合能耗降低；冇利于采用高风温和富氧披风技术解决高风温产生的问题；解决富氣鼓风产生的问题；右利于调巧炉况，改善高炉冶炼过程 增加调节手段，调节炉温较快：F-改善高炉内的还原过程；1概述1.1高炉喷煤的意义解决焦炭短缺问题-焦煤资源短缺-坏境保护限制炼焦牛产环境负荷大，污染严重；焦炉寿命2530年，欧美焦炉多在70年代投产，C到寿命;环境意识增强，限制新焦炉投产；-焦煤昂贵，焦炭价高，來源少：-煤淡源丰富，來源广，价格低：-改善还原町以降低焦比。1概述1. 1高炉喷煤

2、的意义有利于采用高风温技术高炉不能接收高风温：理论燃烧温度过鬲，造成煤气体枳增人,实际流速过成, 增加炉内压差。提隔燃烧焦点温度，SQ.还廉产牛人WS1O,气态的SiO 在高炉中上部氧化为SiQ堵塞炉料的空隙.恶化料柱透 气性，增加炉内压差。喷煤降低理论燃烧温度，降低压羞。降低燃烧焦点温度，减少0O,还原，产主的90减少。1概述1.1高炉喷煤的意义有利于采用富氧鼓风技术富氣鼓风产生的问題理论燃烧温度过高；燃烧焦点淑度过高：煤气斌降低，炉少部炉料加热变差。-喷煤的作用降低理论燃烧温度：降低燃烧焦点温度：增加炉缸煤气量。1.1高炉喷煤的意义常用调节炉况的手段风温：通常不使用风量:通常不便用焦炭负荷

3、：滞后鼓风湿分：灵敏.但不利丁降低能耗喷煤调节炉况：较快。改差还原煤气含駁増加，有利于降低丸接述原，令利于降低焦比。 增加炉缸煤气量,改善还原。1概述1.2高炉喷煤发展历程：高炉喷煤技术产生丁160年血但直到上世纪50邙代才在工业生产中应用（前苏联.中国71概述#1概述世界石油价格变化#1概述1.2高炉喷煤发展ii IFMo l«/t 的灘分心炉Tublc 1 Razfurwnrrn whli (el mlr nrnrFOOkf/t3号炉咚> flHJfiR/ Ct ，Mlt/ > aF m 4Un r B)BHItZMJliruNM4v*4H01 Mem q201.04

4、73.01248»4I.M>.04公讲2 940612. 164U3. 74X.0IE釦 E2.0240632 1203220SO491.01232<0-01t.S9*加号40612. f如Q:n.o4X012"» l- A«A. IQ怜号2S362. J»A<>ML flur o49».Olli*59 g马讲八：2S002. >40SCIui. o4«.Omi55.«20002 090W0m.o4"0119959-J9nun、：9002.eioWQl<4. 04M7.

5、0107357-77MlV 150j a121.04IH.01I4JJ9 MftdlJ 号I2S41250E 0X 04代0110159 Mk«厂 1 '：7502. *20waH).O497.0Il4b559. 17l.hN三钗号331A. B7OM3. (111$. 0497.01083 1. M号Hd160W> 0IW o49Q.01 l(M<0 611.4人锹4号7002 <91353 01 W 014口贰 »1 >7S02.M2-0162.0SCM.O104459-W0.59*«1号10002.4SO566 - (1If

6、0505.0ion58-74HbtHl 巧10002 ”4Mi 00$03 01086”39人（M '：TOO29”1S4 0i?X 010W#1概述1.2高炉喷煤发展91概述#1概述wBll*IMO IM ItM IW4 >«»®O W31X 3A&UO人4!扇炉co祝锻#1概述#1概述2煤粉燃烧2. 1煤粉燃烧过程煤粉的升温、热分解及燃烧煤粉燃烧9焦炭不同，经历以下步骤： 升温一挥发分押出一热分解一分解产物燃烧 CnHmOxN z>(n-x)C+H2+xCO+N2 最终成为：CO. H2x N2o102.煤粉燃烧2.1煤粉燃烧过程单

7、一颗粒煤粉的燃烧行为目的：（|）定呈评价煤粉的燃烧特性（2）考察条件对煤粉燃烧行为的彩响及煤粉燃烧机理（3）探讨捉窩煤粉燃烧率的新方法2.煤粉燃烧2. 煤粉燃烧2. 1煤粉燃烧过程2.煤粉燃烧2.煤粉燃烧八一八一 x”D(20W)77-（3尊丸D<20W)7（7）MW 色台<12)MK2»Xt2.煤粉燃烧2.煤粉燃烧2.1煤粉燃烧过程2.煤粉燃烧2煤粉燃烧2. 1煤粉燃烧过程煤粉的升温、热分解及燃烧煤粉在进入风口直吹管后到离开风口氧化区，停留时 间非常短暂，只有不到0.2秒的时间，进入筒炉的煤粉 必须在这段时间内完成升温、分解及燃烧。未燃煤粉2.煤粉燃烧8040(代)册境

8、教木燃煤粉602.1煤粉燃烧过程100150200250啃煤蚩g/t鉄）田5 .喷烘量对煤粉悭滋率的衫响2. 煤粉燃烧行为2. 2未燃煤粉行为经过热分解和燃烧，未燃煤粉离开风口氧.化区后随煤气流进入风口I：方。耒燃煤粉与矿石、焦炭接触及到达煤气流速很低的I*域就 会停留下来，滞留在料柱内。滞留在料柱内的未燃煤粉,降低了料柱的空隙度.增加煤气通过的 阻力，增加高炉炉内压差。在岛炉中心部位堆积会改变煤气流的分布；般堆积在软融带根綁及软融层部位：未燃煤粉一般通过饮的渗碳，还财、软融层的饮氣化物及弓CC>2的 反应消耗抻；少最随煤气排出炉外。162.煤粉燃烧行为2. 2未燃煤粉行为未燃煤粉的作用

9、：过去认为不好，会使压差增高，必须避免。现在研究认为，存在未燃煤粉冇处的好处，如：比焦炭优先与卜【2和CO?反应，保护焦炭强度。未燃煤粉粘附在矿们上促进了矿仃还原，改善了矿仃 的高温治金性能。未燃煤粉粘附在融铁上，参与渗碳，减少r焦炭消耗.162. 煤粉燃烧行为2. 3强化煤粉燃烧改善煤粉燃烧条件：如捉高风温、富氧、使用 氧煤枪等；改善煤粉燃烧性能：包括选择合适的煤种、粒 度、添加助燃剂等172.煤粉燃烧行为2. 3强化煤粉燃烧改菩煤粉燃烧条件< 1）捉高风温 温度是燃烧反应动力学的玳要因索之-0 每捉高风温1009,风n前理论燃烧温度捉高8（rc,«'f多喷吹煤粉20

10、-30 kg/t Fe,降低焦比2.5% 2. 煤粉燃烧行为2. 3强化煤粉燃烧改菩煤粉燃烧条件（2）富氧富氧能仃效地提高煤粉燃烧速度：富氧率每増加1%,可塑增产2.55.0%，喷煤比增加1230kg fFc,节约焦灰约0.42.5kg/“Fe。192.煤粉燃烧行为2. 3强化煤粉燃烧改菩煤粉燃烧条件212.煤粉燃烧行为#2.煤粉燃烧行为<2)富氧04080Fig. Effect of oxygen on ignition and burning#2.煤粉燃烧行为2.煤粉燃烧行为2. 3强化煤粉燃烧改菩煤粉燃烧条件(3)便用魚煤枪Ml ft » 41 rt Jttt Kr m

11、H Z ft% III n P I?)K2 “以气冷酸枪亡二不色匡#2.煤粉燃烧行为2. 3强化煤粉燃烧改菩煤粉燃烧条件（3）使用讯煤枪氧浓度2.煤粉燃烧行为2.煤粉燃烧行为2. 3强化煤粉燃烧改菩煤粉燃烧条件2.煤粉燃烧行为2.煤粉燃烧行为（3）使用氣煤枪80-二二 0距煤枪出口距戾70(疋)册密莪50©无克氧操作 富霞4X（加在豉风中）富氧”（*她图4富氧及加氧方式对煤粉畑躺啲彫响2.煤粉燃烧行为2. 3强化煤粉燃烧改菩煤粉燃烧性能（1）煤种 物理件能；町濟件、输送件化学件能：燃烧件、儈硫锻、灰分、挥发分、气化反应 一般认为，高炉喷吹用煤应满足低灰分、低硫分、低水分、 适宜挥发分

12、产率等质量耍求. 牛产实践：喷吹煤种的范围很广，包括无烟煤、烟煤、 褐煤等各煤种都可以喷吹。如徳国蒂森公诃喷吹过从挥发分为9%的无烟煤到挥发分 达50%的褐煤。 U本将低挥发分无烟煤、高挥发分烟煤等不同煤种用于2.煤粉燃烧行为2. 3强化煤粉燃烧改菩煤粉燃烧性能（I）煤种Fixed earb<n (%) VoliUle matter (%)- Hydrogen (%)2. 3强化煤粉燃烧改菩煤粉燃烧性能（|）煤种：混煤喷吹无烟煤周疋碳含就高、热值高、置换比髙、安个件好，但荐 火温度高、燃烧件差，所以喷煤量受到限制；烟煤则正好相反，挥发分高、氢含量岛，着火温度低、燃烧 件能好、燃烧率局.可

13、以提高喷煤比，但烟煤固定碳含量少. 通常置换比不高。因此，国内外许多先进高炉将烟煤、无焰煤等不同煤种按 定比例混合后用于喷吹。2.煤粉燃烧行为2. 3强化煤粉燃烧改菩煤粉燃烧性能关于置换比定义：风口喷入的燃料所能够代秤的焦炭最 计算方法：-实际对比法：置换比乙“K:墜准期焦比：K： I喷煤期焦比: »K：梵它因索对焦比的融肌 M：吨铁喷煤量。-灰分校正法：置换比弘5喷272.煤粉燃烧行为2. 3强化煤粉燃烧改菩煤粉燃烧性能-发热量校正法:碳駅平衡法：置换比=字©幺：煤发热值.幺：焦发热值.置换比=沁空二 c*-q诙2.煤粉燃烧行为2.煤粉燃烧行为2.煤粉燃烧行为2.煤粉燃烧

14、行为2. 3强化煤粉燃烧改诱煤粉燃烧性能（2）粒度通常使用-200 H粒度占7080%的煤粉用于喷吹。特殊情况：英国钢铁公司斯疔索普厂在牛产屮便用粒径为 O.253mm,小于2.0mm占98%的粒煤进行喷吹。宝钢-20011只有60%左右。2. 3强化煤粉燃烧改菩煤粉燃烧性能<2）粒度Fig. Relation between burning time and diameter of pulverized coal.302.煤粉燃烧行为2. 3强化煤粉燃烧改菩煤粉燃烧性能（3）煤粉助燃剂 徳国的施韦尔根高炉最早A煤粉中添加助燃剂进行喷吹实 践证明：添加2%CaCOjff,煤粉在禹炉内的燃

15、烧效果增强。 沈峰满提出在煤粉中添加氧化剂的方法.实验效果较好。-有些人认为，高温条件卜扩散是燃烧的限制性坏节,催化刑作用不明显或町疑，无必要采用催化剂。2.煤粉燃烧行为2.煤粉燃烧行为 t-13. 喷煤对高炉冶炼的影响3. 1对炉温的影响热滞后现彖-煤粉在炉缸区分解吸热，降低了风口区的热收入。增加的煤粉量帯來的还原性7体任上部改闿热交换和间接还原的 炉料下降到炉缸，使炉缸温度上升。V 1T =%几V：电参与间接还原处平面至风【I平面商炉的容积:-V批：每批料的体积:- N：每小时平均卜料批数。3. 喷煤对高炉冶炼的影响3.2对顺行的影响压差升高煤气量增加:煤中氢增加 煤气体积。-负荷升髙：矿

16、焦比例变人, 料柱透气性卜降。未燃煤粉堆积：降低料柱 空隙度。喷煤量对料柱压差的影响333. 喷煤对高炉冶炼的影响3.2对煤气流的影响啖煤往往导致煤气流分和变化，通常导致边缘发展, 但也有时是中心发展。-边缘发展及原因未燃煤粉堵塞中心料柱，降低中心区域透气性。 降低理论燃烧温度，减少煤气实际体枳。-中心发展及原肉煤气含氢虽高，煤气呈增加。343. 喷煤对高炉冶炼的影响上中t A A NIX炉若不活性化 （粉率上层）1.3微松廣多吹色込族峙离炉内現喷煤设备及条件4.1喷煤设备要求稳定连续性：连续生产的需要高炉热制度稳定的需要 各风口喷吹吊均匀件-保证高炉圆周方向的均匀性喷吹星的町凋件-有利于训节

17、炉淋計僮准确性-防止炉温波动设备简取及安金/喷煤设备及条件4. 1喷煤设备要求煤粉制备设备：-原煤干燥干燥气的來源及要求进牺煤机时燥气温度低P350X?。十燥P温度般按磨煤机岀口温度控制，下限保证布 袋收集器处温度高丁傭点，I限根据安金防爆考渥。 无烟煤不限制，烟煤一般不超过120130#C祸煤一 般不超过lOOTo374. 喷煤设备及条件4.1喷煤设备要求糜煤设条：球磨机或中速燃球磨机:优点：对煤种适应性强, 缺点：噪声大，电耗高.中速磨:优点：电耗低，噪音小. 缺点：对煤种变化敏感。安全可靠,维护工作量少: 外形尺寸大。防爆性好，调节性和均匀性好4. 1喷煤设备要求啖吹罐双罐并列式：-上为

18、贮煤罐，下为喷煤罐。优点：高度低,称量准确,可靠fkffio-缺点：占地面积大,设备多,投资略高。三罐单列式：-上为收集罐，中为贮煤罐，下为喷吹罐。-优点：占地而枳小，装置简单设备少，投资低。 缺点：贮煤罐和喷吹罐之间更连接，影响称屋的准确件。供煤方式和煤粉分配器-齐风口单独供粉：向高炉集中供粉，來用煤粉分朮器将煤粉分配到各个风口。394. 喷煤设备及条件4.2安全问题爆炸基本条件：煤粉浓度：冇文献认为，煤粉浓ffil2kg/nPlbJ爆炸性最强。爆 炸浓度下限在1650g/m3 （国外）、351000g/nP （中国）。氧浓度：浓度越高爆炸性越强。通常低于10。%时煤粉失去爆 炸性。-点火源

19、:温度越高,越易爆炸。有报道温度低f470°C时煤粉 失去爆炸性。4. 喷煤设备及条件4.2安全问题彩响煤粉爆炸的K它因索挥发分含量：越高越易爆炸。 煤粉粒度：越细越易爆炸。含水呈：禽水越岛越不易爆炸。 掺入谄性物质：便爆炸性下降414. 喷煤设备及条件4.3其它条件高炉:-热风温度：要求高风温。焦炭性能：-高强度：由于焦炭负荷上升，料柱透气性变差,对焦炭强度 要求提高。渣量：降低入炉矿仃的S1O2M,降低吨诙渣量，减少通过滴落帯 的渣虽，可以降低高炉下部压差，改善高炉冶炼过程。4.喷煤设备及条件4.4喷煤问题及对策斥差増岛，透气性变差，煤气流分布异常。-产生的原因焦炭负荷増犬，料柱透气性下降。煤气流分布不合理，披风动能不合理。煤粉燃烧率下降。-处理方法调剂炉内煤气流分布，通常是抑制边缘，开通屮心。调整鼓风动能，改善煤气初始分布。提高焦炭质量。采用增加煤粉燃烧率描施，提高煤粉燃烧率。5.宝钢高炉大喷煤5.1工艺流程喷煤工艺流程一一1号高炉布袋除尘JS455.宝钢高炉大喷煤#5.宝钢高炉大喷煤主井风机撮动娜COG