高炉喷吹煤粉技术.ppt

提 纲 1、喷吹煤粉对高炉冶炼的影响 3）煤粉对燃烧带的影响 煤粉燃烧特点 有限空间：煤枪出口到燃烧带2m多长度上的空间 有限时间：0.01-0.04s 高速传热：103-106℃/s 影响结果 离开风口小套短的鼓风动能增加，影响燃烧带大小和煤气初始分布 煤粉的挥发份较焦炭高，元素分析的成分中比较焦炭高，固气燃烧形成的煤气体积增加含H2高 煤气成分的计算式： 煤粉在有限空间，有限时间内燃烧，造成煤粉不可能在燃烧带全部气化，而产生一定数量的未燃煤粉。 未燃煤粉两来源，未来得及烧烬的煤粉，挥发份脱除在全氧高温下裂解放出碳黑 4）煤粉在燃烧带燃烧时，加热脱气分解耗热，燃烧形成的没气量增多，煤粉代替焦炭，使吨铁焦炭量减少，焦炭带入的物理热减少，造成风口前理论燃烧温度下降，降低t理的作用，对无烟煤来说，分别24%，26%，50%，对烟煤来说，前三个原因的作用增大。 5 结论 生产实践证明，要将喷煤量提高到150Kg/t到200Kg/t,而燃料比又低于500Kg/t，必须创造以下冶炼条件：渣量280Kg/t以下；风温1200-1250℃；富氧3.5%左右；脱湿维持全氧湿度在冬季水平；焦炭强度M40 89%以上, M10 6%以下，CRI 24%以下，CSR 65%以上，入炉平均粒度50mm；喷吹混合煤，其挥发份控制在20%±2%，灰分和硫分低于焦炭；均匀喷吹，风口间喷煤量的差别应控制在50%以下，彻底消除脉冲式喷煤；精心操作，保证炉缸有充沛的高温热量，炉况稳定顺行等，在生产中只要有1-2项做不到，就不宜讲喷煤量提高。 * 谢 谢！ * * 高炉喷吹煤粉技术 王筱留 祁成林 北京科技大学冶金与生态工程学院钢冶系 北京市海淀区学院路30号,100083 TelE-mail:wangxiaoliu2009@ 1 喷吹煤粉对高炉冶炼的影响 2 决定高炉喷煤量的因素 3 进一步提高喷煤量的技术 4 提高操作水平 5 结论 1.1 风口燃烧带 1）风口燃烧带的重要意义在于： 决定煤气初始分布 决定炉缸热状态 决定上升煤气组成 2）风口燃烧带特征参数 燃烧带大小 长度 宽度 高度 燃烧带形成煤气的组成 燃烧带形成煤气的温度 影响特征参数的因素：鼓风参数，风口小套参数 图 煤气燃烧图 需要完成加热脱气、挥发份燃烧碳化、残碳燃烧三个阶段如果三个阶段依次进行需要4.3s，实际不同煤粉颗粒叠加进行，模拟实验表明，在有限时间0.01-0.04s内煤粉燃烧率在80%左右。 与全焦冶炼时期相比，分子多了Q喷分，分母多了M·AM·CAM和C未，这样t理就降低了，经验值为： 1.5-2.0 10%以下 无烟煤 2.5-2.8 20% 混合煤 2.8 25% 烟煤 3.4-3.5 35% 长焰烟煤 降低热量（℃/Kg） V值 煤粉名称 1.2 高炉内的还原 喷吹煤粉以后，由于间接还原条件得到改善，有利于间接还原的发展，主要是： 风口前形成的煤气中CO+H2的数量增加，而且浓度也增加； 还原性气体中H2含量增加，H2在还原热力学和动力学上都较CO优越，而且水蒸气置换反应 H2有提高CO利用率的作用。 炉内焦炭中才C与CO2反应减少，而这个碳素溶解损失反应是直接还原的组成部分。 炉料在炉内停留时间延长，是煤气与铁矿石的接触时间增加。 1.3 炉内温度场分布 炉内温度场分布的特点是： t理下降，中温区的温度和炉顶温度升高 1.4 料柱阻损变化 炉内炉料阻损增加，其原因是： 料柱只能够透气性好的，焦炭减少，O/C上升； 煤气量增加 未燃煤粉沉积，沉积在滴落的炉渣中，增加炉渣在滴落带焦炭柱中的滞留率，使滴落带煤气上升的通道减小，阻损增大，沉积在焦炭块的空隙中，降低焦炭的孔隙度 ，不利于滴落带，软熔带的煤气通过，沉积在块状带的炉料中，同样增加 而影响煤气流分布，甚至影响顺行。 2.决定高炉喷煤量的因素 喷煤代替昂贵焦炭，有很多优点，集中到一点就是降低吨铁燃料消耗，降低生铁成本，提高效益。大力提高喷煤量成为炼铁工作者的共同目标。但喷煤代替焦炭是有条件的，不顾条件创纪录地提高喷煤量，后果是燃料比上升，煤粉利用率降低。决定喷煤量的因素归纳起来有五个方面：炉缸热状态、煤粉燃烧率、高炉炉况稳定顺行、置换比和高炉操作技术等。 2.1炉缸热状态 炉缸热状态描述的参数为t理和tC以及保证炉缸热贮的最低热量，在大喷煤下时，最重要的是t理，要保持有良好的热状态，必须t理=2100±50℃，tC=0.75t理；热贮量△Q≥630kJ/kHM，如果喷煤量为xkg/kg焦，则可通过下式求得所允许喷煤量： t理焦(1-x)+t理煤x=t理min=2100±50℃ 式中 t理焦——全焦冶炼时的t理；t理煤——全煤时的的t理。两者都可由前面说的t理式计