影响高炉喷煤比主要因素探讨.doc

影响高炉喷煤比主要因素的探讨 车奎生 （南阳汉冶特钢副总工程师兼炼铁厂总工程师） 摘要：本文结合高炉操作实际，系统的阐述了影响高炉喷煤比的主要因素，提出了在一定原燃料条件和富氧条件下，为了保证炉况顺行并取得经济燃料比，高炉喷煤比的合理控制范围。 关键词：富氧率、喷煤比、理论燃烧温度、渣铁比、入炉焦比 前言：国内众多高炉由于焦炭质量、渣铁比、富氧率、风温水平差异较大，因此高炉的利用系数、喷煤比、燃料比、理论燃烧温度等主要技术经济指标和主要操作参数差异也很大，在理论依据和指导上存在很大的争议；本文结合高炉操作实际，系统的阐述了影响高炉喷煤比的主要因素，提出了在一定原燃料条件和富氧条件下，为了保证炉况顺行并取得经济燃料比，高炉喷煤比的合理控制范围。 影响高炉喷煤比的主要因素： 无数的高炉操作实践证明，焦炭质量、渣铁比、富氧率、风温水平、高炉操作管理水平是影响高炉喷煤比五大主要因素，其影响的程度列表如下： 表1、五大因素对喷煤比的影响 条件因素焦炭质量渣铁比富氧率风温水平操作水平影响煤比30%30%20%5%15%2.1.焦炭质量的影响： 焦炭在高炉炼铁中是不可缺少的炉料，对高炉炼铁技术进步的影响率在30%以上，在高炉炼铁精料技术中占有重要的地位。 在高喷煤比条件下，随着喷煤比的显著提高，焦炭负荷显著升高、焦炭骨架的显著减少、焦炭在高炉内的滞留时间延长，焦炭的骨架作用会显得更加突出，相应对焦炭的质量要求也会越来越高。否则，是难以实现高喷煤比，高炉炼铁不能正常生产。 焦炭从料线到风口平均粒度减少20%～40%，劣质焦炭和热反应性高、反应后强度低的焦炭粉化率会很大。 焦炭的4种作用中，提供热源的主导作用不会改变，这就决定入炉焦比有一个最低值，低于这个最低值，高炉炼铁就难以正常生产，在各种条件下高炉炼铁中碳的还原作用和渗碳功能不会有较大的变化。 单纯从焦炭质量考虑，喷煤比要达到200kg /t而且燃料比又低于500kg /t，焦炭质量必须满足：M40＞89%，M10＜6%，CRI＜24%，CSR＞65%，焦炭的平均粒度达到50mm。 2.2.渣铁比的影响： 提高矿石入炉品位，降低渣量是高炉精料的主要内容之一，随着渣量的升高，不仅吨铁耗熱增加，而且煤气流通过软融带和滴落带的阻损增加，料柱整体的透气和透液性变差，势必会影响到高炉的顺行和煤比的提高。 单纯从渣铁比的角度考虑质量考虑，喷煤比要达到200kg /t而且燃料比又低于500kg /t，渣量必须小于280kg/t。 渣铁比与入炉焦比基本上是一一对应的，渣铁比的高低基本上决定了入炉焦比的范围，从而在一定程度上影响了喷煤比的高低；要使入炉焦比低于渣铁比，必须大幅度的提高喷煤比，这样就必然导致燃料比的大幅度升高，并对高炉顺行产生不利影响。 目前，国内很多高炉的渣铁比在350 kg/t左右，根据入炉焦比与渣铁比相对应的关系，在保持500 kg/t燃料比的先进指标情况下，入炉焦比的最佳值应该是350 kg/t左右，合理的喷煤比应该是150 kg/t左右；而实际上此种渣量条件的高炉不管是煤比低于或超过150 kg/t，其燃料比都远远的超过了500 kg/t。 2.3.富氧率的影响： 长期以来大多数高炉操作实践证明，在燃料比不升高和高炉顺行的前提下，不富氧喷煤比可以达到100~120kg /t；富氧率每升高1%，喷煤比可以提高2-0~30kg /t。 从理论上讲，富氧率每提高1%，理论燃烧温度提高约45℃；喷煤比每升高100 kg/t，理论燃烧温度降低200~250℃，富氧与喷煤相结合，相辅相成，富氧既可以弥补喷煤造成的理论温度下降的不足，又可以提高煤粉的燃烧率和置换比，改善了炉况顺行，既能提高产量又能为提高喷煤比创造条件。 单纯从富氧条件考虑，喷煤比要达到200kg /t而且燃料比又低于500kg /t，富氧率必须达到3.50%左右。 2.4.风温水平： 热风带入的热量占高炉全部热收入的21%左右，由于喷吹煤粉属于冷料，煤粉的预热、分解、燃烧都需要吸收热量，同时喷煤后炉缸煤气量增加(每喷吹100 kg/t煤粉，炉缸煤气体积增加4.6%)，影响了喷吹量的增加和喷吹效果。 风温水平每提高100℃，理论燃烧温度升高约80℃，采用高风温既增加了喷煤以后的热补偿，又可使燃烧带具有较高的温度水平，加速了煤粉的预热分解和燃烧，有利于喷煤后热能与化学能的充分利用。 单纯从风温水平考虑，喷煤比要达到200kg /t而且燃料比又低于500kg /t，风温使用水平必须达到1200~1250℃；我国大多数中小高炉风温水平只有1050~1150℃，多数大高炉风温水平只有1150~1200℃，平均风温超过1200℃的高炉为数很少。 2.5.高炉操作管理水平： 在原燃料、风温、富氧和装备条件一定的