寶鋼高爐大噴煤成份.

1、煉鐵技術培訓東北大學鋼飲冶金研究所2006年9月1.1高爐噴煤的意義用煤粉代符焦炭，降低成本-解決焦炭短缺問題：-降低生產成本；-綜合能耗降低；冇利于采用高風溫和富氧披風技術解決高風溫產生的問題；解決富氣鼓風產生的問題；右利于調巧爐況，改善高爐冶煉過程 增加調節(jié)手段，調節(jié)爐溫較快：F-改善高爐內的還原過程；1概述1.1高爐噴煤的意義解決焦炭短缺問題-焦煤資源短缺-壞境保護限制煉焦牛產環(huán)境負荷大，污染嚴重；焦爐壽命2530年，歐美焦爐多在70年代投產，C到壽命;環(huán)境意識增強，限制新焦爐投產；-焦煤昂貴，焦炭價高，來源少：-煤淡源豐富，來源廣，價格低：-改善還原町以降低焦比。1概述1. 1高爐噴煤

2、的意義有利于采用高風溫技術高爐不能接收高風溫：理論燃燒溫度過鬲，造成煤氣體枳增人,實際流速過成, 增加爐內壓差。提隔燃燒焦點溫度，SQ.還廉產牛人WS1O,氣態(tài)的SiO 在高爐中上部氧化為SiQ堵塞爐料的空隙.惡化料柱透 氣性，增加爐內壓差。噴煤降低理論燃燒溫度，降低壓羞。降低燃燒焦點溫度，減少0O,還原，產主的90減少。1概述1.1高爐噴煤的意義有利于采用富氧鼓風技術富氣鼓風產生的問題理論燃燒溫度過高；燃燒焦點淑度過高：煤氣斌降低，爐少部爐料加熱變差。-噴煤的作用降低理論燃燒溫度：降低燃燒焦點溫度：增加爐缸煤氣量。1.1高爐噴煤的意義常用調節(jié)爐況的手段風溫：通常不使用風量:通常不便用焦炭負荷

3、：滯后鼓風濕分：靈敏.但不利丁降低能耗噴煤調節(jié)爐況：較快。改差還原煤氣含駁増加，有利于降低丸接述原，令利于降低焦比。 增加爐缸煤氣量,改善還原。1概述1.2高爐噴煤發(fā)展歷程：高爐噴煤技術產生丁160年血但直到上世紀50邙代才在工業(yè)生產中應用（前蘇聯(lián).中國71概述#1概述世界石油價格變化#1概述1.2高爐噴煤發(fā)展ii IFMo l«/t 的灘分心爐Tublc 1 Razfurwnrrn whli (el mlr nrnrFOOkf/t3號爐咚> flHJfiR/ Ct ，Mlt/ > aF m 4Un r B)BHItZMJliruNM4v*4H01 Mem q201.04

4、73.01248»4I.M>.04公講2 940612. 164U3. 74X.0IE釦 E2.0240632 1203220SO491.01232<0-01t.S9*加號40612. f如Q:n.o4X012"» l- A«A. IQ憐號2S362. J»A<>ML flur o49».Olli*59 g馬講八：2S002. >40SCIui. o4«.Omi55.«20002 090W0m.o4"0119959-J9nun、：9002.eioWQl<4. 04M7.

5、0107357-77MlV 150j a121.04IH.01I4JJ9 MftdlJ 號I2S41250E 0X 04代0110159 Mk«廠 1 '：7502. *20waH).O497.0Il4b559. 17l.hN三釵號331A. B7OM3. (111$. 0497.01083 1. M號Hd160W> 0IW o49Q.01 l(M<0 611.4人鍬4號7002 <91353 01 W 014口貳 »1 >7S02.M2-0162.0SCM.O104459-W0.59*«1號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高爐噴煤發(fā)展91概述#1概述wBll*IMO IM ItM IW4 >«»®O W31X 3A&UO人4!扇爐co祝鍛#1概述#1概述2煤粉燃燒2. 1煤粉燃燒過程煤粉的升溫、熱分解及燃燒煤粉燃燒9焦炭不同，經歷以下步驟： 升溫一揮發(fā)分押出一熱分解一分解產物燃燒 CnHmOxN z>(n-x)C+H2+xCO+N2 最終成為：CO. H2x N2o102.煤粉燃燒2.1煤粉燃燒過程單

7、一顆粒煤粉的燃燒行為目的：（|）定呈評價煤粉的燃燒特性（2）考察條件對煤粉燃燒行為的彩響及煤粉燃燒機理（3）探討捉窩煤粉燃燒率的新方法2.煤粉燃燒2. 煤粉燃燒2. 1煤粉燃燒過程2.煤粉燃燒2.煤粉燃燒八一八一 x”D(20W)77-（3尊丸D<20W)7（7）MW 色臺<12)MK2»Xt2.煤粉燃燒2.煤粉燃燒2.1煤粉燃燒過程2.煤粉燃燒2煤粉燃燒2. 1煤粉燃燒過程煤粉的升溫、熱分解及燃燒煤粉在進入風口直吹管后到離開風口氧化區(qū)，停留時 間非常短暫，只有不到0.2秒的時間，進入筒爐的煤粉 必須在這段時間內完成升溫、分解及燃燒。未燃煤粉2.煤粉燃燒8040(代)冊境

8、教木燃煤粉602.1煤粉燃燒過程100150200250啃煤蚩g/t鉄）田5 .噴烘量對煤粉慳滋率的衫響2. 煤粉燃燒行為2. 2未燃煤粉行為經過熱分解和燃燒，未燃煤粉離開風口氧.化區(qū)后隨煤氣流進入風口I：方。耒燃煤粉與礦石、焦炭接觸及到達煤氣流速很低的I*域就 會停留下來，滯留在料柱內。滯留在料柱內的未燃煤粉,降低了料柱的空隙度.增加煤氣通過的 阻力，增加高爐爐內壓差。在島爐中心部位堆積會改變煤氣流的分布；般堆積在軟融帶根綁及軟融層部位：未燃煤粉一般通過飲的滲碳，還財、軟融層的飲氣化物及弓CC>2的 反應消耗抻；少最隨煤氣排出爐外。162.煤粉燃燒行為2. 2未燃煤粉行為未燃煤粉的作用

9、：過去認為不好，會使壓差增高，必須避免?，F(xiàn)在研究認為，存在未燃煤粉冇處的好處，如：比焦炭優(yōu)先與卜【2和CO?反應，保護焦炭強度。未燃煤粉粘附在礦們上促進了礦仃還原，改善了礦仃 的高溫治金性能。未燃煤粉粘附在融鐵上，參與滲碳，減少r焦炭消耗.162. 煤粉燃燒行為2. 3強化煤粉燃燒改善煤粉燃燒條件：如捉高風溫、富氧、使用 氧煤槍等；改善煤粉燃燒性能：包括選擇合適的煤種、粒 度、添加助燃劑等172.煤粉燃燒行為2. 3強化煤粉燃燒改菩煤粉燃燒條件< 1）捉高風溫 溫度是燃燒反應動力學的玳要因索之-0 每捉高風溫1009,風n前理論燃燒溫度捉高8（rc,«'f多噴吹煤粉20

10、-30 kg/t Fe,降低焦比2.5% 2. 煤粉燃燒行為2. 3強化煤粉燃燒改菩煤粉燃燒條件（2）富氧富氧能仃效地提高煤粉燃燒速度：富氧率每増加1%,可塑增產2.55.0%，噴煤比增加1230kg fFc,節(jié)約焦灰約0.42.5kg/“Fe。192.煤粉燃燒行為2. 3強化煤粉燃燒改菩煤粉燃燒條件212.煤粉燃燒行為#2.煤粉燃燒行為<2)富氧04080Fig. Effect of oxygen on ignition and burning#2.煤粉燃燒行為2.煤粉燃燒行為2. 3強化煤粉燃燒改菩煤粉燃燒條件(3)便用魚煤槍Ml ft » 41 rt Jttt Kr m

11、H Z ft% III n P I?)K2 “以氣冷酸槍亡二不色匡#2.煤粉燃燒行為2. 3強化煤粉燃燒改菩煤粉燃燒條件（3）使用訊煤槍氧濃度2.煤粉燃燒行為2.煤粉燃燒行為2. 3強化煤粉燃燒改菩煤粉燃燒條件2.煤粉燃燒行為2.煤粉燃燒行為（3）使用氣煤槍80-二二 0距煤槍出口距戾70(疋)冊密莪50©無克氧操作 富霞4X（加在豉風中）富氧”（*她圖4富氧及加氧方式對煤粉畑躺啲彫響2.煤粉燃燒行為2. 3強化煤粉燃燒改菩煤粉燃燒性能（1）煤種 物理件能；町濟件、輸送件化學件能：燃燒件、儈硫鍛、灰分、揮發(fā)分、氣化反應 一般認為，高爐噴吹用煤應滿足低灰分、低硫分、低水分、 適宜揮發(fā)分

12、產率等質量耍求. 牛產實踐：噴吹煤種的范圍很廣，包括無煙煤、煙煤、 褐煤等各煤種都可以噴吹。如徳國蒂森公訶噴吹過從揮發(fā)分為9%的無煙煤到揮發(fā)分 達50%的褐煤。 U本將低揮發(fā)分無煙煤、高揮發(fā)分煙煤等不同煤種用于2.煤粉燃燒行為2. 3強化煤粉燃燒改菩煤粉燃燒性能（I）煤種Fixed earb<n (%) VoliUle matter (%)- Hydrogen (%)2. 3強化煤粉燃燒改菩煤粉燃燒性能（|）煤種：混煤噴吹無煙煤周疋碳含就高、熱值高、置換比髙、安個件好，但薦 火溫度高、燃燒件差，所以噴煤量受到限制；煙煤則正好相反，揮發(fā)分高、氫含量島，著火溫度低、燃燒 件能好、燃燒率局.可

13、以提高噴煤比，但煙煤固定碳含量少. 通常置換比不高。因此，國內外許多先進高爐將煙煤、無焰煤等不同煤種按 定比例混合后用于噴吹。2.煤粉燃燒行為2. 3強化煤粉燃燒改菩煤粉燃燒性能關于置換比定義：風口噴入的燃料所能夠代秤的焦炭最 計算方法：-實際對比法：置換比乙“K:墜準期焦比：K： I噴煤期焦比: »K：梵它因索對焦比的融肌 M：噸鐵噴煤量。-灰分校正法：置換比弘5噴272.煤粉燃燒行為2. 3強化煤粉燃燒改菩煤粉燃燒性能-發(fā)熱量校正法:碳駅平衡法：置換比=字©幺：煤發(fā)熱值.幺：焦發(fā)熱值.置換比=沁空二 c*-q詼2.煤粉燃燒行為2.煤粉燃燒行為2.煤粉燃燒行為2.煤粉燃燒

14、行為2. 3強化煤粉燃燒改誘煤粉燃燒性能（2）粒度通常使用-200 H粒度占7080%的煤粉用于噴吹。特殊情況：英國鋼鐵公司斯疔索普廠在牛產屮便用粒徑為 O.253mm,小于2.0mm占98%的粒煤進行噴吹。寶鋼-20011只有60%左右。2. 3強化煤粉燃燒改菩煤粉燃燒性能<2）粒度Fig. Relation between burning time and diameter of pulverized coal.302.煤粉燃燒行為2. 3強化煤粉燃燒改菩煤粉燃燒性能（3）煤粉助燃劑 徳國的施韋爾根高爐最早A煤粉中添加助燃劑進行噴吹實 踐證明：添加2%CaCOjff,煤粉在禹爐內的燃

15、燒效果增強。 沈峰滿提出在煤粉中添加氧化劑的方法.實驗效果較好。-有些人認為，高溫條件卜擴散是燃燒的限制性壞節(jié),催化刑作用不明顯或町疑，無必要采用催化劑。2.煤粉燃燒行為2.煤粉燃燒行為 t-13. 噴煤對高爐冶煉的影響3. 1對爐溫的影響熱滯后現(xiàn)彖-煤粉在爐缸區(qū)分解吸熱，降低了風口區(qū)的熱收入。增加的煤粉量帯來的還原性7體任上部改闿熱交換和間接還原的 爐料下降到爐缸，使爐缸溫度上升。V 1T =%幾V：電參與間接還原處平面至風【I平面商爐的容積:-V批：每批料的體積:- N：每小時平均卜料批數(shù)。3. 噴煤對高爐冶煉的影響3.2對順行的影響壓差升高煤氣量增加:煤中氫增加 煤氣體積。-負荷升髙：礦

16、焦比例變人, 料柱透氣性卜降。未燃煤粉堆積：降低料柱 空隙度。噴煤量對料柱壓差的影響333. 噴煤對高爐冶煉的影響3.2對煤氣流的影響啖煤往往導致煤氣流分和變化，通常導致邊緣發(fā)展, 但也有時是中心發(fā)展。-邊緣發(fā)展及原因未燃煤粉堵塞中心料柱，降低中心區(qū)域透氣性。 降低理論燃燒溫度，減少煤氣實際體枳。-中心發(fā)展及原肉煤氣含氫雖高，煤氣呈增加。343. 噴煤對高爐冶煉的影響上中t A A NIX爐若不活性化 （粉率上層）1.3微松廣多吹色込族峙離爐內現(xiàn)噴煤設備及條件4.1噴煤設備要求穩(wěn)定連續(xù)性：連續(xù)生產的需要高爐熱制度穩(wěn)定的需要 各風口噴吹吊均勻件-保證高爐圓周方向的均勻性噴吹星的町凋件-有利于訓節(jié)

17、爐淋計僮準確性-防止爐溫波動設備簡取及安金/噴煤設備及條件4. 1噴煤設備要求煤粉制備設備：-原煤干燥干燥氣的來源及要求進犧煤機時燥氣溫度低P350X?。十燥P溫度般按磨煤機岀口溫度控制，下限保證布 袋收集器處溫度高丁傭點，I限根據(jù)安金防爆考渥。 無煙煤不限制，煙煤一般不超過120130#C禍煤一 般不超過lOOTo374. 噴煤設備及條件4.1噴煤設備要求糜煤設條：球磨機或中速燃球磨機:優(yōu)點：對煤種適應性強, 缺點：噪聲大，電耗高.中速磨:優(yōu)點：電耗低，噪音小. 缺點：對煤種變化敏感。安全可靠,維護工作量少: 外形尺寸大。防爆性好，調節(jié)性和均勻性好4. 1噴煤設備要求啖吹罐雙罐并列式：-上為

18、貯煤罐，下為噴煤罐。優(yōu)點：高度低,稱量準確,可靠fkffio-缺點：占地面積大,設備多,投資略高。三罐單列式：-上為收集罐，中為貯煤罐，下為噴吹罐。-優(yōu)點：占地而枳小，裝置簡單設備少，投資低。 缺點：貯煤罐和噴吹罐之間更連接，影響稱屋的準確件。供煤方式和煤粉分配器-齊風口單獨供粉：向高爐集中供粉，來用煤粉分朮器將煤粉分配到各個風口。394. 噴煤設備及條件4.2安全問題爆炸基本條件：煤粉濃度：冇文獻認為，煤粉濃ffil2kg/nPlbJ爆炸性最強。爆 炸濃度下限在1650g/m3 （國外）、351000g/nP （中國）。氧濃度：濃度越高爆炸性越強。通常低于10。%時煤粉失去爆 炸性。-點火源

19、:溫度越高,越易爆炸。有報道溫度低f470°C時煤粉 失去爆炸性。4. 噴煤設備及條件4.2安全問題彩響煤粉爆炸的K它因索揮發(fā)分含量：越高越易爆炸。 煤粉粒度：越細越易爆炸。含水呈：禽水越島越不易爆炸。 摻入諂性物質：便爆炸性下降414. 噴煤設備及條件4.3其它條件高爐:-熱風溫度：要求高風溫。焦炭性能：-高強度：由于焦炭負荷上升，料柱透氣性變差,對焦炭強度 要求提高。渣量：降低入爐礦仃的S1O2M,降低噸詼渣量，減少通過滴落帯 的渣雖，可以降低高爐下部壓差，改善高爐冶煉過程。4.噴煤設備及條件4.4噴煤問題及對策斥差増島，透氣性變差，煤氣流分布異常。-產生的原因焦炭負荷増犬，料柱透氣性下降。煤氣流分布不合理，披風動能不合理。煤粉燃燒率下降。-處理方法調劑爐內煤氣流分布，通常是抑制邊緣，開通屮心。調整鼓風動能，改善煤氣初始分布。提高焦炭質量。采用增加煤粉燃燒率描施，提高煤粉燃燒率。5.寶鋼高爐大噴煤5.1工藝流程噴煤工藝流程一一1號高爐布袋除塵JS455.寶鋼高爐大噴煤#5.寶鋼高爐大噴煤主井風機撮動娜COG