高炉喷吹用煤的可磨性研究

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1、http://www.gtjia.com高炉喷吹用煤的可磨性研究杜刚，杨双平(西安建筑科技大学冶金工程学院，陕西西安710055)摘要：在对高炉喷吹用煤和兰炭进行工业分析的基础上，对不同比例兰炭与煤混合试样的可磨性分别进行了测试分析。结果表明，试验用煤和兰炭的水分含量均高于喷吹用煤指标要求，可磨性指数普遍偏低，其中高挥发分烟煤的可磨性最低，不符合喷吹用煤要求。关键词：可磨性；高炉；煤粉；喷吹在高炉喷煤的制粉系统中，影响磨煤机最大出力的主要煤质指标为煤的可磨性，煤的可磨性涉及到如何选择磨煤设备、能量消耗和生

2、产成本。哈氏可磨性指数(HGI)是1个无量纲的物理量，可用来衡量煤的可磨性，其值的大小反映了不同煤样破碎成粉的相对难易程度[1]。本次试验在对喷吹用煤和兰炭进行工业分析的基础上，将不同比例兰炭与煤混合，进而对各试样的可磨性进行了测试分析，为高炉喷吹煤粉的结构和性能优化提供了理论和技术支持。1试验本次试验所采用的原料是晟通、联众、恒东、来喜4种兰炭以及韩城烟煤、无烟煤和高挥发烟煤，试验所用仪器有电热恒温鼓风干燥箱DHG-9101-3SA型和哈氏可磨性测定仪。将粒度为3～6mm的煤和兰炭置于温度为105℃的干

3、燥箱中干燥2h，将重量50g的空气干燥基试样放入磨机内研磨30min(60转)后筛分，然后称量大于0．074mm筛上试样，最后按公式：HGI=134＋6．93×W计算试样的可磨性指数[1]，其中，W为50减去大于0．074mm筛上试样量。2结果和讨论2．1工业分析试验所用原料的工业分析见表1，喷吹用煤的指标要求见表2，由表1及表2可以看出：试验用煤和兰炭的水分含量均高于喷吹用煤指标要求，其中无烟煤和兰炭的水分含量略高于指标要求，水分含量在这一范围内是可以接受的，因为煤粉在喷入高炉前都要进行干燥处理。兰炭的

4、含硫量低于所有的煤，热值高于所有的煤。煤的发热量是指单位煤完全燃烧所放出的热量，随着碳化程度的提高，煤的发热量不断增大。喷入高炉的煤粉在风口前燃烧放出的热量比煤的发热量低很多，而且其值取决于煤粉中碳质量分数和挥发分质量分数(即碳氢化合物质量分数)。煤粉固定碳质量分数越高，挥发分质量分数越低，在风口前燃烧时放出的热量越多[2]。在试验原料中，无烟煤的固定碳质量分数略低于指标要求，兰炭固定碳质量分数最高，所以高炉喷兰炭粉要比煤粉放出热量多，置换比[3]也高一些，可以降低焦炭的用量。http://www.gtj

5、ia.com2．2可磨性表3列出了各试样的可磨性指数，从中可以看出：试验的3种煤中韩城烟煤的可磨性指数最高为111，无烟煤和高挥发烟煤的可磨性指数偏低，分别为68和63，结合表2可知高挥发烟煤可磨性指数偏低，不符合喷吹用煤指标，由表1分析可知，试验用煤的水分含量偏高，这是导致其可磨性偏低的主要原因，因此需用配煤的方法来提高试验原料的可磨性。恒东兰炭的可磨性指数为66，介于无烟煤和高挥发烟煤之间。由表3还可以看出混合试样的可磨性指数并不等于各单一组份的质量加权平均值，其中韩城烟煤和无烟煤配加恒东兰炭后的可磨

6、性指数均小于各单一组份的质量加权平均值，而高挥发烟煤配加恒东兰炭后的可磨性指数均大于各单一组份的质量加权平均值。配加兰炭对煤的可磨性指数的影响趋势如图1所示，由图1可看出试验用煤的可磨性指数随兰炭配加比例的增加呈现出不同的趋势，其中韩城烟煤和无烟煤逐渐降低，而高挥发烟煤逐渐增加。结合表3还可以看出混合试样的可磨性指数与各组分可磨性指数的关系分别是：韩城烟煤和无烟煤配加恒东兰炭后的可磨性指数介于各单一组份(煤和兰炭)的可磨性指数之间，而高挥发烟煤配加恒东兰炭后的可磨性指数均大于各单一组份的可磨性指数。3结论

7、1)试验用煤和兰炭的水分质量分数均高于喷吹用煤指标要求，挥发分、灰分、硫质量分数和热值等均符合指标要求，其中无烟煤的固定碳质量分数略低于指标要求。2)试验的3种煤可磨性指数普遍偏低，其中高挥发烟煤最低，不符合喷吹用煤指标；兰炭的可磨性较差，这对高炉喷吹不利，会增加磨煤能耗；煤和兰炭混合试样的可磨性指数并不等于各单一组份的质量加权平均值。http://www.gtjia.com参考文献:[1]赵虹，郑敏，周永刚．不同煤化程度煤的可磨性指数变化和破碎特性[J]．能源工程，2006(6)：29—3l_[2]汤清

8、华，马树涵．高炉喷吹煤粉知识问答[M]．北京：冶金工业出版社，2006．[3]王筱留．钢铁冶金学：炼铁部分[M]．北京：冶金工业出版社，2000．