提高高炉喷煤量的限制因素和技术措施世界金属导报1912期.docx

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提高高炉喷煤量的限制因素和技术措施世界金属导报1912期

提高高炉喷煤量的限制因素和技术措施

1.前言

高炉大量喷煤是炼铁工序节能减排和降低生产成本的重要措施。

1998年6月,宝钢在喷煤工艺和高炉喷煤冶炼技术上率先取得突破,达到了200kg/t喷煤比水平,此后将200kg/t以上的喷煤比指标一直保持到2007年,同时实现了2.2~2.4t/d的利用系数、500kg/t左右燃料比的先进生产技术经济指标。

近10年来,我国高炉喷煤工艺和操作技术有较大进步,喷煤比普遍提高,个别高炉也达到过180-200kg/t煤比水平,但实现200kg/t以上高煤比操作仍是大多数高炉努力的目标。

近几年来,特别是2007年以来,国内钢铁产能的快速增加,加剧了原燃料供求紧张的形势;原燃料质量普遍下降,供应不稳定,给高炉高产、稳定和提高喷煤量带来很大困难。

进入2007年,全国高炉煤比指标普遍下降,仅少数高炉保持180kg/t喷煤比。

宝钢股份宝钢分公司4座4000—5000m3级大型高炉受原燃料质量下降的影响,炉况变差,压差很高,顺行不稳定,2007年3月起煤比持续下降,10月被迫下降到200kg/t以下。

但在2.2-2.5t/d.m3较高利用系数下,通过操作调整优化,各高炉仍保持了492-500kg/t的较低燃料比。

如何实现200kg/t喷煤量操作,或者,在原燃料质量变差情况下,如何可保持和增加喷煤量,这是当前炼铁技术人员和操作者比较关心的问题。

宝钢经过长期200kg/t高煤比操作实践,对提高喷煤量的限制因素和技术措施进行了分析研究和总结。

本文结合宝钢高炉喷煤生产实践,对相关重要问题进行阐述和讨论。

2.提高喷煤量的限制因素和技术对策

高炉提高喷煤量,特别是在150~170kg/t煤比基础上提高喷煤量,由于喷煤对炉况和高炉冶炼过程的影响较大,高炉是否稳定接受更高的喷煤量,存在许多限制因素。

分析认为主要有以下四个方面:

炉缸热补偿和煤粉燃烧率、上下部调剂和气流分布控制、焦炭质量、渣比。

2.1炉缸热补偿与煤粉燃烧率

随喷煤比增加,风口前理论燃烧温度Tf值明显下降。

为保证炉缸热状态需要,欧洲、日本一般要求Tf在2000-2100℃以上。

采用高风温、低湿分、富氧鼓风是增加热补偿的有效措施。

1998—2004年,宝钢高炉采用1240—1250℃的高风温、最低7—9g/m3的鼓风湿分、2%—3%的富氧率鼓风操作,使喷煤比200-230kg/t时Tf值(按改进的新日铁经验式计算)仍维持20000C以上。

生产实际表明,Tf值控制在20000C以上,能够保证炉温充沛、炉缸热状态正常。

高风温是增加喷煤热补偿的重要手段,每提高1000C风温可补偿Tf值600C以上。

风温低于11000C的高炉,应大力采用高风温热风炉先进技术和控制技术,使风温达到1200℃以上。

富氧既是提高产量的手段,也是增加喷煤热补偿的重要措施。

每富氧1%,可补偿Tf40~500C。

宝钢高炉近几年为保持高利用系数、200kg/t煤比操作,将富氧率提高到3%—5%。

制氧能力富裕的厂家应尽可能通过富氧鼓风手段提高利用系数和增加喷煤量。

喷吹烟煤或喷吹烟煤配比较高的煤粉,因烟煤分解吸热量大,炉腹煤气量大,比喷吹单一无烟煤使Tf下降更多,相应需要增加更多的热补偿量。

因在回旋区内停留时间极短,高煤比操作时煤粉不可能在风口前完全燃尽,未燃煤粉产生量如超过高炉以各种途径消化利用的能力范围,引起高炉压差超限、炉况波动,炉尘含碳量大幅度升高和高炉燃料比上升,甚至炉缸不活,则此时风口前煤粉燃烧率是增加喷煤量的主要限制环节。

宝钢高炉风口取样分析计算表明,喷煤量175kg/t和210—230kg/t时,回旋区内煤粉燃烧率分别为84.9%和70.5%~72%,这表明增加喷煤量使风口前煤粉燃烧率显著下降。

未燃煤粉对高炉的直接影响是使料柱、软熔带和死料柱的透气性变差,所以,高煤比操作必须保证风口前70%—80%的较高燃烧率。

提高喷煤量,首先要解决煤粉分解的热补偿和残炭燃烧问题,增加热补偿的手段同时也是强化煤粉燃烧、提高燃烧率的手段。

高风温可加快煤粉热分解和着火,这对促进燃烧非常重要,是提高燃烧率应优先采用的手段,这对供氧不足厂家的高炉更为有效和实际。

此外,提高煤粉燃烧率需要增加氧量和改善煤、氧混合扩散条件。

高煤比需要高富氧,喷煤180~200kg/t时,富氧率一般应维持在3.0%左右。

在直吹管、风口有限空间内,理论上,采用单独氧枪(在煤枪下游、更接近风口前)比使用氧煤枪对提高燃烧率有效,国内外实践看,这两种方法未证明对提高喷煤量有显著作用(可能该高炉提高喷煤量的限制环节不是煤粉燃烧率),因为氧气温度低(常温久扩散快,故未能达到理想的氧煤高效燃烧效果。

实际上,在煤粉燃烧过程中,预热、升温、分解、着火阶段主要需要热量而不是氧气,所以除高风温外,加强煤粉与热风的混合也非常重要。

在直吹管使用双枪喷煤,可以强化煤粉的扩散和与热风的混合,加快煤粉热分解和着火,因此具有一定的效果,在宝钢集团梅钢高炉上使用较好,喷煤量达到180kg/t。

而且该方法比使用单独氧枪或氧煤枪安全、简便。

添加助燃剂是强化煤粉燃烧、提高燃烧率和增加喷煤量的另一途径,对风温低、富氧率低,特别是喷吹无烟煤或烟煤配比较低的高炉,此措施有一定的效果。

但添加剂应助燃作用强,配入量少,K/Na元素含量少,混配处理方便,其成分应对高炉造渣和长寿无不良影响。

克服煤粉燃烧率的限制,增加喷煤量,最主要的措施是采用12500C高风温、2%—3.5%较高富氧率鼓风。

富氧对喷煤的有利作用是多方面的,可提高理论燃烧温度,提高煤粉燃烧率,减少炉腹煤气量(降低风压),提高热流比(降低顶温),增加产量,因此要创造条件实现富氧鼓风操作。

2.2上下部调剂和气流分布控制

提高喷煤高炉的操作水平,使高炉具有接受更多喷煤量的能力和条件,喷煤冶炼操作技术是提高喷煤量的重要方面。

国外一些原燃料条件好的高炉采用过多种措施以增加喷煤量,但实现200kg/t以上高煤比操作仍较困难,可能与其操作技术不匹配有关。

由于块状带矿焦比升高,炉料负荷增大,焦炭层变薄;软熔带焦窗面积减小;焦炭物理化学破坏程度加大,风口区和死料柱焦炭床透气性变差;风口前煤粉燃烧使炉缸煤气量增大,风压升高,高炉各部位压差上升,随喷煤量提高,高炉整体透气性下降。

宝钢高炉煤比超过180—200kg/t后,高炉的K值(透气性指数,p2-Tp2)/BG)呈显著升高趋势。

操作上如不能合理调整上下部控制参数,不能改善气流分布以陶氐风压和压差、K值,造成炉况不稳定甚至崩滑料不断,则继续增加喷煤量将受到限制,此时限制环节在操作上。

在原燃料质量基本稳定、炉况良好条件下,操作技术水平(特别是控制稳定、合理的煤气流分布)是关键。

高炉气流分布控制得好、K值稳定且低于上限,可显著提高高炉喷煤量的能力。

大部分煤粉靠近风口燃烧,煤气量增大,同时由于焦炭在风口前粉化和死料柱表面焦粉和未燃煤粉积聚量增加,死料柱透气性显著下降,加上死料柱更新减慢,体积扩大,使风口循环区缩短(宝钢高炉喷煤量由170kg/t增加到200kg/t以上时,回旋区深度由2.2m缩短到1.7m)。

2000m3以上的高炉,其煤气流分布表现为边缘气流发展,中心气流不足,炉墙热负荷增加。

下部调剂应控制适当的风速(200m/s以上)和高的鼓风动能,以保持一定的循环区长度,发展中心气流,激活死料柱,活跃炉缸,这对于高煤比操作是至关重要的。

在一定的富氧率下,宝钢通过缩小风口面积或使用长风口,保证喷煤200kg/t以上时250m/s左右的较高风速,以保持风口循环区1.7~1.8in长度,为上部布料调整改善气流分布创造了基础条件。

通过上部布料调剂形成合理的煤气流再分布,以降低压差、改善透气性,稳定炉况,提高高炉接受大喷煤量的能力,这是提高煤比操作的重要内容。

在装料方面,宝钢高炉对于不同的喷煤比选择合适的矿批、焦批,使焦炭在炉喉的层厚达到700mm左右、炉腰区焦炭层厚达到250mm以上。

在布料方面,通过料线、无料钟布料档位调整,确保边缘焦层有一定宽度和料面中心漏斗有一定深度,使边缘气流和中心气流具有合适的比率。

合理调整矿石和焦炭的布料档位和圈数,控制边缘气流既不较强也不太弱,同时中心气流必须较强且稳定,这是炉况顺行和气流控制的目标。

宝钢在喷煤200kg/t以上时,要求炉顶十字测温边缘四点温度保持200—300℃,中心点温度保持600~C左右。

布料档位和料线调整对气流分布、煤气利用率和K值影响较大,且存在一定的滞后性,因此操作上应做好炉况和

气流分布趋势判断,以少动、微调

为宜。

由于炉内矿焦比径向分布

和整体气流分布合理,透气性良

好,宝钢1高炉和4高炉能长期

在210—230kg/t煤比下保持顺

行稳定。

目前,宝钢各高炉在原

燃料质量下降情况下,通过上部

布料调整和高顶压操作,控制煤

气流分布合理,改善了透气性,稳

定了炉况,从而稳定了喷煤量。

国内外部分高炉采用中心加

焦方式来解决中心气流变弱的问

题,取得不同的效果,也存在一

定的问题。

采用中心加焦时,中

心气流有发展,但中心加焦量较

大时,中心气流不稳,顶温升高,

煤气利用率普遍较低。

武钢5号

高炉的实际应用情况表明,长期

中心加焦会抬高中心料面漏斗,

改变中心煤气流分布,易形成中

心堆积,反而使炉况顺行受到破

坏,最终不断减少中心加焦量直

至取消。

宝钢在提高喷煤量过程

中,坚持通过缩小风口面积、提高

鼓风动能、延长回旋区深度的措

施来发展中心气流,放弃中心加

焦,实践证明达到了目的。

所以,

提高喷煤量,操作是关键,要上下

部调剂相结合,不能偏颇。

2.3保证良好的焦炭质量

良好、稳定的原燃料质量,特

别是焦炭质量,是高炉稳定、透气

性良好和提高喷煤量的基础。

着喷煤比的提高,因冶炼周期延

长,焦炭在炉内经受溶损反应破坏

不D碱金属腐蚀破坏、风口循环区高

温撞击磨损等破坏的程助口大,到

达炉缸时其劣他口剧,粒度变小。

喷煤量越高、炉容越大,劣化越显

著。

宝钢多年来进行的大量的风

口取样研究证实了这一点。

如表

1所示,喷煤比由175kg/t提高到

气流分布趋势判断,以少动、微调为宜。

由于炉内矿焦比径向分布和整体气流分布合理,透气性良好,宝钢1高炉和4高炉能长期在210—230kg/t煤比下保持顺行稳定。

目前,宝钢各高炉在原燃料质量下降情况下,通过上部布料调整和高顶压操作,控制煤气流分布合理,改善了透气性,稳定了炉况,从而稳定了喷煤量。

国内外部分高炉采用中心加焦方式来解决中心气流变弱的问题,取得不同的效果,也存在一定的问题。

采用中心加焦时,中心气流有发展,但中心加焦量较大时,中心气流不稳,顶温升高,煤气利用率普遍较低。

武钢5号高炉的实际应用情况表明,长期中心加焦会抬高中心料面漏斗,改变中心煤气流分布,易形成中心堆积,反而使炉况顺行受到破坏,最终不断减少中心加焦量直至取消。

宝钢在提高喷煤量过程中,坚持通过缩小风口面积、提高鼓风动能、延长回旋区深度的措施来发展中心气流,放弃中心加焦,实践证明达到了目的。

所以,提高喷煤量,操作是关键,要上下部调剂相结合,不能偏颇。

2.3保证良好的焦炭质量

良好、稳定的原燃料质量,特别是焦炭质量,是高炉稳定、透气性良好和提高喷煤量的基础。

随着喷煤比的提高,因冶炼周期延长,焦炭在炉内经受溶损反应破坏不被碱金属腐蚀破坏、风口循环区高温撞击磨损等破坏的程助口大,到达炉缸时其劣他口剧,粒度变小。

喷煤量越高、炉容越大,劣化越显著。

宝钢多年来进行的大量的风口取样研究证实了这一点。

如表1所示,喷煤比由175kg/t提高到210kWt时,风口焦平均粒度减小3—6mm,风口前2.5m处<2.5mm粉末比例增加10%,这必然造成高炉下部透气性变差和压差升高。

因此,提高喷煤量对焦炭质量的要求也提高。

如提高喷煤量后,焦炭质量不能适应高炉下部及炉缸的透气、透液性要求,将使高炉初始煤气流不稳定,风压升高,下部不活,炉铡犬态变差,渣铁排放不畅,甚至出现炉缸堆积、风口频繁烧损和灌渣等顺行不良,炉缸侧壁温度升高。

如风口前煤粉燃晓率低、未燃尽煤粉较多,将加重这一趋势。

所以,提高喷煤量的最主要限制环节在高炉下部,这一区域对煤粉燃烧、炉缸活陛、下部透气r生、焦炭质量、初始气流分布等都有一定的要求,解决了这些综合限制因素的影响问题,就6自提高D良媒量。

·宝钢喷煤生产实践表明,焦炭热性能指标(CRI、CSR)和平均粒度对K值和喷煤比的影响比冷强度(DllS'1;、M40、M,,)显著。

宝钢要求煤比超过200kg/t时,焦炭CRI不大于25%、CSR大于66%、平均粒度不小于52mm。

冷强度是焦炭骨架的基础,是基本要求。

宝钢长期稳定和高质量的焦炭为实现200~250kg/t高煤比操作创造了重要的原料条件。

2004—2005年,炼焦煤资源开始紧张,煤质变差,给炼焦配煤和焦炭质量带来不利影响,宝钢焦炭质量指标下降,如表2所示。

焦炭质量确保DI>87.5%,灰份<12.0%,同时热强度按CRI<26%、CSR>66%控制。

2006年开始,为适应高炉高产能、高煤比生产的需要和对热性能的要求,严格控制CRI<24%、CSR>69%。

2007年至2008年3月,炼焦煤质更加劣化,焦炭冷热强度及灰、硫指标显著下滑,使高炉风压、压差升高,炉况不稳比被迫下调。

在煤种多而杂、品质较差条件下,要保持较高的焦炭质量指标,主要靠用煤管理、精料管理、优化配煤和加强炼焦过程控制。

宝钢应用配煤专家系统优化配煤260kg/t。

方案,同时结合煤质指标和煤岩情况下分析进行合理配煤。

在用煤管理、煤处理、装煤和炼焦操作上,充分

利用大煤场有利条件,炼焦用煤的开卸和封堆均严格按批量管理,杜绝混堆;采用二次粉碎流程,炼焦煤在送往配煤槽前,先将块度大、可磨性差的煤进行一次粉碎,人槽后分两组进行二次粉碎,保证配煤粉碎细度合理;提高配煤精确度,配煤误差

此外,加强高炉槽下筛分,减少<15mm焦炭入炉量。

尽可能使用直送焦,少用或不用落地焦。

对大量使用外购焦炭的厂家,应选购优质一、二级冶金焦,稳定焦炭来源,监控焦炭质量,同时强化料场过筛和高炉槽下过筛,避免大量粉末入炉。

目前,焦炭市场供求稳定甚至过剩,为稳定焦炭供应和控制质量、增加喷煤比创造了一定的条件。

通过外部改质处理(如外喷钝化剂等)改善焦炭强度的研究和工业实践在昆钢、武钢等厂家也进行过,实际效果需要进一步生产验证。

2.4降低渣量与精料’

·因为炉缸和高炉下部有未燃煤粉积聚,而且大喷煤后炉缸内未燃煤粉的绝对量增加,会降低炉渣的流动性,同时降低死料柱的透气性和透液性,对风口气流向中心区的穿透和下部气流分布明显产生不良影响。

渣量越多,这种影响越大,对提高喷煤量限制越大。

宝钢高炉生产实践表明,渣量对高炉可接受的喷煤量有{艮大影响,以炉况稳定顺行,K值最高且能稳定在2.8左右为限,在宝钢良好的炉料质量下,渣比280—290kg/t时,高炉喷煤量最高195—197kg/t,当渣比降低到235—240kg/t时,煤比可提高到260kg/t。

所以,在操作条件一定情况下,渣量是提高喷煤量的主要限制因素,提高喷煤量必须降低渣量。

这主要靠精料来实现。

可将渣比+未燃煤粉量定义为概念渣量,风口前煤粉燃烧率68%左右时,高炉可接受的概念渣量水平约为325kg/t。

随着喷煤量提高,未燃煤粉量增加,高炉入炉渣量则必须减少。

如喷煤量达到200~250kg/t,入炉渣比需控制在250kg/t左右。

国外喷煤200kg/t的高炉,其渣量一般控制在280kg/t以下甚至更低(利用系数约2.0t/d.n13)。

宝钢通过高品位低Si02烧结、降低焦炭和喷吹煤灰分、降低高炉副原料用量、保持80%~84%熟料率等措施,将渣量由280kg/t逐步降低到240~250kg/t,喷煤量随之由150kg/t提高到250kg/t的较高水平,炉况、透气性和炉缸工作正常。

显然,高炉最大喷煤量实际是在一定原燃料条件和渣比下可接受(透气性能够保证)的极限喷煤量。

实际上,高炉原燃料条件一定时,不同渣比下存在最大喷煤量和经济喷煤量。

最大喷煤量是高炉在可维持的压差下稳定操作、气流受控、顺行可以接受的喷煤量,超过此限量高炉将无法维持正常操作。

经调整优化操作后使焦比、燃料比和铁水成本最低的喷煤量,即为该条件下的经济喷煤量。

宝钢高炉实际操作K值控制在2.s左右,因此将K值达到2.8时的操作煤比定义为最大喷煤量。

当然,提高煤粉燃烧率和改善焦炭质量(提高软熔带焦窗透气性和死料柱透气性),提高操作水平(提高煤气利用率和罱换比),最大煤比和经济煤比可进一步提高。

对宝钢各高炉喷煤160kg/t以上时的生产操作数据,分不同渣量水平作煤比与K值的统计回归,K值取2.8,经求解可算出对应的最大喷煤比。

高炉最大喷煤量取决于高炉接受能力,即透气性。

经济喷煤量的大小取决于喷煤量水平、煤焦置换比和煤粉有效利用状况,最终要由总燃料消耗、铁水成本来评价。

在一定生产条件下(产量、原燃料质量、炉料结构、喷吹煤和焦炭的市场差价等)达到最低铁水成本时的喷煤量就是最经济的喷煤量。

喷煤产生的铁水成本降低值可按下式计算:

J’PCR(PkXR—Pm)/1000

式中:

I一铁水成本降低值,元/t;PCR一喷煤量,kg/t;R一煤焦置换比;Pk一焦炭价格,元/t;Pm一煤粉价格,元/to

在焦炭和煤粉的价格一定的情况下,喷煤的经济效益主要取决于喷煤量和煤焦置换比。

生产操作中经济喷煤量不是一个固定的值,应是一个范围PCRj。

假定当煤比调整时,BT、BH、[S小,1。

、焦炭灰分、熟料率、烧结矿FeO含量等影响置换比的折算系数基本不变,通过计算铁水成本和求解,可得到最低成本I与理论经济煤比PCRj的关系。

当渣比处在230~273kg/t时,经济喷煤量为223—233kg/t;当渣比大于273kg/t时,经济喷煤量为最大喷煤量,其与渣比(SR)的关系为:

PCRj=—1248.5539+13.5968SR-

降低渣比所应采取的主要措施是使用“精料”的原燃料。

除保证好的烧结矿、球团强度及冶金性能,且成分稳定,保证好的焦炭强度、块度等指标外,主要是提高人炉矿的品位和降低焦炭、煤粉的灰分及硫磺等指标,这是决定渣量的重要因素。

对于高碱度烧结矿配酸性球团的炉料结构,烧结矿品位应达到58.5%以上,总入炉品位应达到60%以上。

焦炭灰分应控制在12%以下,煤粉灰分应控制在9%以下。

原燃料粒度均匀、粉末少是保证料柱空隙度的重要要求。

要求烧结矿>50mm的比例应小于10%,<5nmi的比例应小于4%,5~10mm的含量最好维持在30%左右,不宜超过35%。

降低渣量的具体措施有:

1)高品位低硅烧结,烧结矿SiO:

含量控制在5%以下,这是宝钢降低渣量的主要措施,宝钢烧结矿的质量指标如表3所示;2>多用进口球团或多生产自产球团矿,近几年国内氧化球团产线相继投产,对提高喷煤量有利;3)加强料场原燃料的筛分和管理,加强高炉槽下筛分,减少粉末人炉;4)通过选煤、配煤降低焦炭灰分和全硫量;5)通过选煤、配煤,特别是多配烟煤喷吹(烟煤灰分普遍比无烟煤低),降低煤粉灰分和全硫量。

提高烟煤配比还可提高煤粉燃烧率,增加喷煤量。

3.喷煤利用效果的检验和评价

喷煤的最终目的是最大限度降{礁比,但以炉况稳定顺行、总燃料比不增加、煤粉在炉内充分燃烧和利用为前提和评价标准。

除煤焦置换比外,喷煤效果的检验指标主要看燃料比和煤粉利用率。

未燃尽煤粉通过炉顶煤气吹出炉外,进入重力灰(一次灰)和瓦斯泥(二次灰)中。

采用岩相分析与化学分析相结合的方法,可分析出炉尘中未消耗煤粉的含量。

未消耗煤粉比例·%’5未消耗煤粉/(5未消耗煤粉十s焦粉)

未消耗煤粉(含碳)量%’未消耗煤粉比例%·炉尘含碳量

随喷煤量提高,炉尘含碳量及其中未消耗煤粉含量升高。

通过大量取样分析表明,铲尘含碳量与其中未消耗煤粉含碳量(即炉尘总碳成份中未利用煤粉所占的比重)基本呈正比关系。

实际上,每座高炉炉尘中的末消耗煤粉的碳含量是随炉尘含碳量变化的,通过不同喷煤比操作日树炉尘检测分析彳rJ用以下经验式可大致估算出炉尘中未消耗煤粉的损失情况,以检查喷煤利用效果。

宝钢高炉喷煤比在170—245kg/t范围时,炉尘含碳量和未消耗煤粉含碳量与喷煤比(PCR)的关系式为:

二次灰:

含碳量%=-7.42+0.01XPCR+0.0005X(PCR)’r=0.996

未消耗煤粉含碳量%’一?

9.39063+0.58321XPCR—O.0006867x(PC久)‘r=0.984

重力灰:

含碳量%二—6.02587十0.135XPCR-0.00012648X(PCR)’r=0.9649

未消耗煤粉含碳量%’一52.15097+0.4146XPCR0.000623138X(PCR)2r=0.954

可利用以下经验式,根据炉尘含碳量估算其中未消耗煤粉的含量,这为跟踪了解煤粉在炉内。

的利用情况提供了方便。

二次灰:

未消耗煤粉含碳量%二—5.493+0.881X二次灰含碳量%r=0.940

重力灰:

未消耗煤粉含碳量%’—3.948十0.709X重力灰含碳量%r=0.966

随着喷煤量的增加,炉尘含碳量和未消耗煤粉量呈上升趋势,特别是提高到200kg/t以上时二次灰含碳量及其中未燃尽煤粉含量增加更为明显,这将导致喷吹煤粉利用率和置换比下降。

因此,必须提高煤粉在风口前的燃烧率,并通过下部调剂和布料等手段提高煤粉在高炉内的利用率。

煤粉在炉内的利用率可按下式计算:

煤粉在炉内利用率(%)’1—[(一次灰比kg/tx一次灰中未燃煤粉含量%)+(二次灰比kg/tx二次灰中未燃煤粉含量%)]/煤比(kg/t)

宝钢不同喷煤比时炉尘含碳量、其中未消耗煤粉量及煤粉利用率检测分析结果如表4和表5。

可见,煤比刀170kg/t时炉尘中几乎没有未消耗煤粉,煤比从170kg/t增加到245kg/t时,二次灰中未消耗煤粉含碳量显著增加,重力灰中未消耗煤粉含碳量也明显增加。

但通过操作调整,煤粉利用率达到97.86%以上。

宝钢对未燃煤粉在高炉内以不同途径消耗利用的规律进行了实验研究,结果表明,喷煤230kg/t时,风口前燃烧消耗的煤粉约占入炉煤粉量的‘8.74%;参加铁的直接还原、非铁元素直接还原和碳气化反应消耗的未燃煤粉约占入炉煤粉量的16.77%;铁水渗碳和渣中沉积消耗的未燃煤粉约占人炉煤粉量的12.42%;随煤气逸出炉外的未燃煤粉约占入炉煤粉量的2.07%,煤粉末利用率2.29%,说明煤粉燃烧和未燃煤粉利用良好。

4.结论·

宝钢通过技术研究和生产实践创新,在原燃料质量好、炉况稳定、操作技术水平高的有利条件下,实现了高炉喷煤比200kg/t以上的目标,并连续保持该指标多年。

总结高炉喷煤技术和宝钢的生产实践,主要有以下经验:

(1)选择符合要求的煤种,并合理配煤,优化控制煤粉质量。

(2)提高喷煤量的主要限制因素在原燃料质量特别是焦炭质量、风口前热补偿及煤粉燃烧率、高炉透气性和渣比等四个方面,关键在改善高炉下部透气性和死料柱透液性。

(3)提高喷煤量的主要措施是采用高风温、适当高的富氧率,提高高炉上、下部调剂水平,提高顶压,改善透气性。

在精料上,使用较高质量的焦炭,强化原燃料管理和高炉槽下筛分,努力降低渣比。

(4)应根据原燃料质量和操作水平,以炉况稳定顺行为基础和前提条件,进行经济喷煤操作。

以提高喷煤量后燃料比不升高、煤粉良好炉内利用为最终检验标准。

改善喷煤置换比主要在于高风温、

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