毕业论文(王磊)

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1、河北理工大学硕士学位论文论文答辩研究生:王磊指导教师:吕庆教授邯钢高炉原燃料冶金性能对喷煤量影响的研究课题的来源喷吹煤粉是高炉节能降焦，降低成本的核心技术，也是炉况调节的重要手段。一方面，喷吹以资源丰富、价格低廉的煤粉代替昂贵且日渐匮乏的冶金焦，可有效降低焦比及生铁成本；另一方面，高炉喷煤降低了炉缸理论燃烧温度，为高炉富氧鼓风和高风温冶炼创造了条件，可实现高炉进一步强化冶炼；不仅如此，高炉喷煤还可作为灵活的热制度调剂手段。近年来随着主焦煤资源的日益匮乏和钢铁企业炼焦能力的不足，高炉喷吹煤粉技术得到了较快的发展

2、，主要钢铁企业喷煤比已达到150kg/t左右，但与国际先进水平300kg/t还存在差距。随着技术的不断进步，进一步提高和稳定喷煤比成为我国高炉炼铁技术发展的主流。因此，提高高炉喷煤量的研究具有重要的现实意义。近年来，受原燃料质量的影响，邯钢高炉喷煤量一直徘徊在130kg/t左右，为提高邯钢高炉冶炼的经济效益，需要进一步提高高炉喷煤量。受邯郸钢铁公司的委托，河北理工大学做出了“提高邯钢高炉喷煤量的研究”，本课题主要研究邯钢原燃料质量对喷煤量的影响。论文主要内容高炉铁矿石金冶金性能研究邯钢高炉合理炉料结构的研究3

3、文献综述12邯钢高炉未燃煤粉性质的研究邯钢高炉煤焦置换比的理论分析56焦炭冶金性能的研究4第一章文献综述这些年，高炉入炉燃料结构发生了明显的变化，其中宝钢的1号和3号高炉连续几年来喷煤比超过200kg/t，在燃料消耗中，喷吹煤粉的量即喷煤率占41~47%，其中1号高炉为45~47%，3号高炉为41~43%，喷吹煤粉的量约占燃料总量的45%。这不仅标志着高炉冶炼已经摆脱了全焦冶炼，而且喷吹煤粉已经从长期的少量的辅助燃料的状态提升到与焦炭具有同等重要的、而且用量大体相当的并列燃料的地位。然而，喷煤量增加后，高炉炉

4、况势必会受到影响，在高炉受影响的情况下，高炉原燃料的质量能对喷煤量提高有多大的支撑，或者说原燃料质量对高炉喷煤量有多大影响，已成为提高喷煤量的关键因素。表1邯钢高炉2007年生产主要参数从表1可以看出，邯钢全厂煤比118.1kg/t，低于全国平均水平，煤比最高的6#高炉也只有146kg/t，整体煤比较低。从热风温度来看，总体风温偏低，这不利于喷煤量的提高，大喷煤后会造成理论燃烧温度降低，提高风温可以有效弥补这一情况，提高风温还可以提高煤粉燃烧率和利用率，进一步提高喷煤量。总体看来，邯钢的喷煤水平比较一般，煤粉

5、产量仅够目前高炉喷吹，若新建高炉投产以及高炉喷煤量的增加煤粉产量必然要增加，这就必须要改进磨煤系统。喷煤煤种单一，主要是无烟煤，今后可能会采用混合煤的喷吹，在现有喷吹煤种保持不变的前提条件下，适当提高烟煤配比也是比较合理的选择。第二章高炉铁矿石金冶金性能研究各种入炉原料质量的好坏，与原料的冶金性能有非常紧密的联系。随着炼铁技术的发展和进步，高炉炼铁达到高产低耗的调剂手段越来越多，炼铁生产原料品种的多样性和复杂性，直接影响着高炉炼铁技术的进步和各项技术经济指标的改善，但这些都必须建立在炉料质量有保证的前提下，有

6、人在总结我国高炉炼铁几十年进步和生产指标改善时说：70%得益于炉料质量的改善（精料）和合理炉料结构的应用。因此，精料是高炉炼铁技术进步的基础。表2大型高炉对原料质量要求2.1邯钢高炉铁矿石基本状况邯钢高炉所用铁矿石为自产烧结矿和球团矿，部分外购球团矿，及进口澳洲生块矿。烧结厂有四台烧结机分别为一号烧结机160m2，二号烧结机24m2，三号烧结机90m2，新一号烧结机400m2，其中二号烧结机于2007年年底淘汰。球团矿大部分为自产，少部分外购，外购球团矿包括本地球团和秦皇岛球团。试验选用的烧结矿、球团矿均取自

7、于邯钢钢铁公司的高炉所用原料，邯钢7号高炉近几年主要技术经济指标见表3。邯钢高炉所用原料见表4。表3邯钢7号高炉近五年主要技术经济指标表4高炉原料化学成分从表3可以看出，对7号高炉而言，随着铁矿石入炉品位的降低，高炉的技术经济指标在逐年下降，利用系数从2.467降到2.122，渣量在升高，高炉焦比也在逐年上升。表4给出了邯钢高炉所用的铁矿石成分。2.2原料的冶金性能实验研究高炉炼铁原料的冶金性能主要包括低温（500℃）还原粉化性能，中温（900℃）还原性能，高温下的软化性能、综合炉料的熔融滴落性能等。通过研究

8、原料冶金性能，分析其对喷煤量的影响。2.2.1铁矿石低温还原粉化性能烧结矿的低温还原粉化机理是烧结矿中的再生Fe2O3在低温（450~550℃）时，由α-Fe2O3还原成γ-Fe2O3。由于前者为三方晶系六方晶格，而后者为等轴晶系立方晶格，在还原气的作用下发生了晶格的改变，造成了结构的扭曲，并伴随体积的膨胀，产生极大的内应力，导致在机械作用下碎裂。低温还原粉化指数（RDI+3.15）是衡量铁矿石在高