强化煤粉燃烧的添加剂研究.docVIP

强化煤粉燃烧的添加剂研究　　周明石　欧阳德刚　张奇光　肖坤伟　　(武汉钢铁(集团)公司)　　陆晓华　李如松　刘汉珍　　(华中理工大学) 摘　要　在武钢高炉喷吹的无烟煤粉中掺入相当于煤粉量2 %的由几种材料组成的添加剂以改善煤粉燃烧性能。经差热分析仪的静态试验和滴管燃烧炉、卧式燃烧炉的动态试验，优选出强化煤粉燃烧的添加剂。经反复试验证明：优选的添加剂在实验室条件下，使煤粉着火温度降低20～30 ℃，燃烧速度提高近一倍，燃烧效率提高6 %，充分改善了煤粉的燃烧性能。关键词　燃烧性能　强化燃烧　添加剂 A NEW ADDITIVES TO ENHANCE COAL POWDER COMBUSTION　　ZHOU Mingshi　OUYANG Degang　ZHANG Qiguang　XIAO Kunwei　　(Wuhan Iron Steel(Group) Co.)　　LU Xiaohua　LI Rusong　 LIU Hanzhen　　(Huazhong University of Science and Technology) ABSTRACT　About 2 % additives composed of several materials is added in the anthracite powder to improve the combustion properties of coal powder in BFs operation at WISCO.The composition of additives is optimized through the static experiment on heat balance and dynamic experiment on dropper combustion furnace and horizontal combustion furnace.Under the experiment conditions the following results have been obtained; the ignition temperature decreased by 20～30 ℃，the combustion rate increased nearly by 100 %,the combustion efficiency increased by 6 % and the combustion properties improved obviously.KEY WORDS　combustion property,intensified combustion enhanced，additives 1　前言 　　随着焦炭供应的日趋紧张和炼铁燃料成本的不断提高，高炉喷吹煤粉的效果越来越引起冶金工作者的重视。影响煤粉喷吹量和置换比的因素很多，如高炉入炉风温、原料条件、设备状况、操作水平及煤粉自身性能、质量等。笔者认为，煤粉的燃烧性能参数，即煤粉的着火点、燃烧速度及燃烧效率等对煤粉喷吹的数量和质量影响甚大。就煤粉的燃烧而言，喷入高炉内的煤粉应在较短的时间内完成燃烧。如果煤粉在一定的时间内不能完全燃烧，则未完全燃烧的碳粒同灰分熔渣混在一起，将可能附集在风口燃烧区的焦炭上。这样，一方面减少了空气与焦炭的接触面积，影响焦炭的燃烧速度；另一方面混有碳粒的灰分熔渣的粘度大，流动性差，堵塞焦炭的可能性增大，而影响焦炭的透气性，导致高炉生产过程的压差升高，最终又影响喷煤量的提高和喷煤效果。降低煤粉的着火点、提高燃烧速度及燃烧效率都有利于煤粉在短时间内完全燃烧。为了提高煤粉自身燃烧性能，在煤粉中掺入适量的添加剂，以降低煤粉入炉的着火温度，提高燃烧速度和燃烧效率。 2　试验研究的机理分析 　　煤粉中掺入改善其燃烧性能的添加剂，提高煤粉燃烧效率从理论上分析是可行的。进一步分析掺入添加剂改善燃烧效率的机理，从而寻求强化煤粉燃烧的添加剂的配方。　　根据目前所采用的煤粉燃烧技术认为：煤粉的燃烧是其在受压空气作用下，流经煤粉管道，再经过煤粉燃烧器，然后喷入燃烧室进行的。在进行中有三个基本过程，即煤粉的加热、着火和燃烧。通过改善这三个基本过程来改善煤粉的燃烧特性。　　煤种及其微观组成对煤粉燃烧的影响研究表明，活性体粒子具有较强的热变种性，活性体粒子的破泡和膨胀，基本依赖于塑性发展速率和挥发分气体释放速率的平衡。在活性体粒子的燃烧过程中，燃烧不仅发生在固体表面，并且由于其孔性而发生在颗粒内部，从而有效地提高了其燃烧特性。　　由灰分对煤粉燃烧的影响研究可知，灰分中各种矿物对煤燃烧的潜在影响包括以下几个方面：热力影响；辐射特性影响；颗粒破裂特性影响；催化燃烧；阻碍燃烧。从煤粉燃烧飞灰