炼铁厂高炉喷煤实际置换比论证

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1、炼铁厂1#高炉喷煤实际置换比论证炼铁厂喷煤项目于2010年10月26日投产。前期调试阶段喷煤量并不稳定，喷煤比没有达到预期目标，随着喷煤设备运行的逐步好转，喷煤比逐渐提高到100kg/t·Fe，焦炭负荷明显增加，由2.83增加到目前的3.39。喷煤项目投产后，使高炉调剂手段更加灵活，煤气利用率提升，高炉炉缸工作状态得到改善，综合冶炼强度提高，高炉利用系数多次突破4.0，为降低生产成本，提高经济效益，强化高炉冶炼创造了条件，缓解了焦炭采购的资金压力。为了找出喷煤比的最佳冶炼点，也为高炉操作者提供理论依据，根据相关数据对喷煤实际置换比进行了

2、分析论证，主要内容如下：一、影响喷煤置换比的因素每喷吹单位重量煤粉所能代替的焦炭量叫煤粉置换比。影响置换比最直接的因素就是煤粉含碳量。显然，含碳量越高，置换比也越高。但置换比不是独立存在的，受原料条件、煤的燃烧率、气化程度、炉顶压力、风温、炉况等多种因素的影响。要明确置换比，就要考虑多方面的影响。目前炼铁1#高炉的热风温度基本维持在1050℃左右，理论燃烧温度能够满足100kg/t·Fe的喷吹要求，如进一步提高喷煤比，需采取富氧喷煤。1、原料条件。原料粒度不均匀直接影响块状带料层的空隙度，恶化料柱透气性。2、煤粉质量。煤的成分直接影响置

3、换比提高。煤粉在风口前燃烧充分时，气化程度好，置换比高；若燃烧不好，就会产生大量残碳，还可能恶化炉况，影响喷吹效果，置换比降低。因此提高煤粉燃烧率有利于提高置换比。3、炉顶压力。炉顶压力对置换比有一定的影响，炉顶压力高，炉况顺行好，煤气利用率高，置换比高，维持高顶压有利于提高置换比。4、热风温度。热风温度对置换比影响很大，因为风温高低影响煤粉的燃烧率，而燃烧率与置换比成正比例关系。5、高炉炉况。高炉炉况顺行程度也直接影响置换比，炉况越顺，置换比越高。-8-二、有关置换比的计算公式1、现场计算置换比：现场计算置换比＝每批料减增焦炭量×小时

4、上料批数/小时增减喷煤量2、理论置换比：在冶炼条件相对稳定的前提下，以高温区域为基础，将喷吹煤粉和焦炭均换算成焦炭碳素的热量，求两者之比值。R理＝q焦/q煤q焦＝9800×焦炭固定碳量－2760×焦炭灰分含量－20000×焦炭中的硫含量q煤＝9400×煤粉固定碳量－2800×煤粉灰分含量－20000×煤粉中的硫含量3、平均置换比：置换比＝式中：K0——全焦冶炼焦比K1——实时喷煤焦比G——煤比4、基准期置换比：置换比＝式中：K1、K2——分别为基准期喷煤焦比、实时喷煤焦比ΣΔK——喷吹煤粉期间，除喷煤因素以外其他因素影响焦比数值的代数和

5、G1、G2——分别为增减喷吹煤粉各冶炼阶段的煤比(注：由于公司喷煤系统投产以来，正处于磨合期间，日喷吹量并不稳定，喷吹量调剂频繁，不能保证喷吹均衡，无法确定基准期，所以基准期公式计算有待喷吹生产稳定后计算确认。)三、置换比的计算过程由于影响置换比的因素较多，为分析喷煤实际置换比的影响因素，现将1月6日～1月12日的生产数据统计如下：（说明：表三中的实际置换比为理论置换比和平均置换比的平均值。因为理论置换比只考虑焦煤固定碳之间的置换，没有考虑生产影响因素，而平均置换比包括全部对置换比的影响因素，但其影响因素并不能完全是由喷煤所致，所以取其

6、平均值。）-8-表一：高炉原料成分炉尘成分表日期焦炭固定碳，%煤粉固定碳，%焦炭灰分，%煤粉灰分，%焦炭硫含量，%煤粉硫含量，%重力灰含碳量，%瓦斯灰含碳量，%1/684.7777.3413.4814.500.340.63724.2513.231/784.3477.3413.9214.500.3770.63726.3515.641/884.8373.9713.9415.060.350.5228.2118.81/984.8377.0313.9416.980.350.5222.8817.611/1082.4477.0315.9316.980

7、.340.5224.4416.591/1184.2377.0314.1316.980.330.5244.9115.681/1285.2477.0313.0616.980.420.5231.9115.87表二：其他影响置换比指标日期日料批风温风压炉顶压力透气指数小时喷煤量1/615210372.58112.758.137.231/715710312.52111.928.207.231/816210472.46109.008.547.551/915210502.44109.138.387.061/1016110502.57111.637.9

8、67.611/1115910432.46112.048.217.541/1216110602.44110.758.087.57表三：生产指标及置换比计算结果日期产量全焦冶炼焦比喷煤净焦比焦丁比煤比喷煤量理论