高炉极限喷煤理论分析

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1、高炉极限喷煤理论分析关键词：高炉喷吹煤粉极限喷煤量摘要：高炉喷吹煤粉可以大幅度减少生铁成本，降低焦比，改善环境，是高炉下部调剂的重要手段之一。高炉大量喷煤后，不仅影响炉料透气性，还会降低炉缸的活跃程度，影响高炉顺行，影响生铁质量。高炉喷煤技术对现代高炉炼铁来说是具有革命性的措施，从当下国际形势要求钢铁企业对生产成本缩减的要求来讲，高炉极限喷煤量的研究意义尤为重大。因此，寻求更合理的、更高的、更适应高炉生产的喷吹量，是广大炼铁工作者的奋斗目标。1高炉喷煤的发展现状1.1国外高炉喷煤发展现状高炉喷煤始于十九世纪。早在1840-1845年法国

2、就曾作过多次试验，19世纪中叶法国和比利时搞过几年的试验；1910-1920年有人曾试图进行风力喷吹，但由于空气/燃料比难以保持稳定，收效甚微；1950年以后，前苏联作过种种努力，用喷煤来降低生产硅铁时所升高的焦比；1959年美国矿业局的试验炉以及在布发洛的喷吹试验均用煤粉试验成功了。前苏联帮美国的高炉虽然绩煤比较早，但没有进一步推广，因为他们有天然气，而喷天然气比喷煤更简便，投资也少。国外发展喷煤的主要是日本和西欧各国。80年代初，第二次石油危机使西欧和日本的高炉被迫改为全焦操作，结果引起高炉运行不稳定，指标全面恶化，于是他们就纷纷改

3、喷煤粉，且发展异常迅速。到90年代初，西欧喷煤的高炉达到60%以上，日本喷煤粉的离炉达到80%。进入九十年代以来，国外高炉喷煤得到飞跃发展。西欧国家提出“煤比250kg/t，焦比250kg/t”的明确目标，原来主要喷天然气的北美高炉，电纷纷转向喷煤了。在喷吹的煤种方面，国外多数高炉喷烟煤，挥发分一般30%以上，灰分小于10%，喷吹烟煤的安全技术以及喷吹系统的计量和自动控制技术都达到相当高的水平。国外高炉喷煤还在继续向前发展，除喷煤高炉的座数在不断增加以外，吨铁喷煤量和喷煤技术也在继续前进，主要有两个发展途径：一是喷煤与等离予技术相结合，

4、利用等离子发生器的高温来提离喷煤量：二是喷煤与富氧鼓风相结合来提高喷煤量。在喷煤工艺方面，如烟煤安全喷吹、计量、输送、分配及自动控制等方面都采用了许多新技术。德国蒂森公司为了提高喷煤量，在煤粉燃烧的研究中采用了红外线热成像仪等技术，并研制新型氧煤桅和燃烧器，在单枪试验中，喷煤量达200-300kg/t的水平。目前，国外高炉喷吹还在继续发展，且表现出下特点：(1)喷煤高炉数量不断增加。(2)喷煤比不断加大，喷煤量不断提高。许多公司喷煤的目标是喷煤率达到50%。(3)喷吹系统形式、种类多样。大体上可分为并联罐系列和串联罐系列以及派生出来的其

5、它系统，制粉系统工程全采用中速磨煤机，一次布袋收粉，工艺向简单化、紧凑化方向发展。(4)喷吹煤种为烟煤混合喷吹。(5)加强技术开发和理论研究，重点对煤粉燃烧性能以及喷吹煤粉对高炉冶炼过程的研究。1.2国内高炉喷煤发展现状我国于1964年开始在大型高炉上喷吹煤粉，是世界上应用喷煤技术较早的国家之一。所以，在我国发展高炉喷煤技术有着较为深刻的技术和经济背景。从1964年4月首钢号l高炉开始喷煤，1965年鞍钢离炉喷煤工程投入运行，到70年代，我国已成为世界瞩目的喷煤大国。80年代以来，我国钢铁工业飞速发展，但高炉喷煤与国外先进高炉相比，进展

6、缓慢，1983-1992年10年间，重点企业离炉平均喷煤量一直在50-60kg/t铁，1991年重点企业喷煤高炉61座，占生产高炉总数的79%，喷煤量51kg/t铁，入炉焦比524kg/t铁，风温970℃，利用系数1．728t/m3．d；地方企业喷煤高炉6l座，占生产高炉总数的46．5%，喷煤量只有25．36kg/t铁，入炉焦比615kg/t铁。1989年鞍钢开始进行了大量基础研究，并对喷煤工艺进行了全面的技术改造解决了喷烟煤的安全问题，1990年试验喷吹烟煤成功，从此结束了我国喷吹单一无烟煤的历史。1991年宝钢引进部分技术，喷吹烟煤

7、后，喷吹烟煤的企业逐渐增加。1998年8月宝钢3号高炉在利用系数达2．209t/m3·d的情况下，取得了煤比196．2kg,/t、燃料比508．2kg/t的好成绩，宝钢2号高炉99年喷煤量以达260kg/t铁，吨钢能耗指标约为737kg标煤，达到了世界领先水平。90年代以来我国喷煤绒富氧喷煤技术发鼹更迅速，主要表现：(1)新型制粉，喷吹工艺的形成和完善及箕装备承平的提高；(2)储量丰富的烟煤得到应用；(3)自动化水平得到提高；高炉喷煤已成为炼铁系统工艺结构优化、能源结构变化的核心，它的发展增强了高炉炼铁工艺与新型非高炉炼铁工艺竞争的力量

8、，缓解了炼铁生产受到资源、投资、成本、能源、环境、运输待多方面限制的压力，奠定了继续发展喷煤的基础。提高商炉喷煤比是钢铁企业降低能耗、增加效益的重要手段，因此，我国钢铁企业提高喷煤大有潜力。纵观我国喷煤技术