毕业设计（论文）-含铁料直接喷吹技术的研究

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1、含铁料直接喷吹技术的研究目录1前言12高炉喷吹物料及其演变趋势12.1高炉喷吹煤粉12.2高炉喷吹焦粉12.3高炉喷吹焦炉煤气22.4高炉喷吹废塑料33含铁物料直接喷吹技术43.1喷吹铁矿粉43.1.1技术产生背景43.1.2目前有关高炉喷吹矿粉方面的研究成果53.2喷吹护炉剂73.3喷吹含铁粉尘83.3.1试验分析83.3.2国内外成功的工业试验案例104结束语10参考文献：11致谢1212121前言高炉喷吹物料作为为高炉生产服务的一个辅助车间，它的作用是加入喷吹物料为高炉提供燃料。高炉喷吹物料的产生主要是由

2、于高炉净焦冶炼铁成本较高，为降低高炉成本，合理利用低价原料的一种工艺。2高炉喷吹物料及其演变趋势2.1高炉喷吹煤粉高炉喷吹煤粉是从高炉风口向炉内直接喷吹磨细了的无烟煤粉或烟煤粉或这两者的混合煤粉，以替代焦炭起提供热量和还原剂的作用，从而降低焦比，降低生铁成本，它是现代高炉冶炼的一项重大技术革命[2]。石油危机、环保和炼焦煤资源日益短缺等问题的出现，使得高炉喷煤不仅成为高炉调节的一项重要手段，还成了弥补焦炭不足的主要措施。就世界范围而言，高炉喷煤已成为高炉技术发展的必然趋势。全球的高喷煤比指标大多产生于20世纪9

3、0年代中后期。20世纪90年代初期，西欧德国、荷兰、英国部分高炉煤比已经达到或超过了200kg/t铁。随后亚洲日本也进入了高喷煤比的行列。公认的高炉喷煤世界纪录是由日本福山厂3号高炉(3223m3)在1998年6月创造的，当月的月均吨铁喷煤量为266kg/t，焦比289kg/t，喷煤率47.9%。[3]中国的高炉喷煤技术在20世纪70年代因其资源广、喷吹量大、时间长、效益显著，受到了国际钢铁界的关注，高炉喷煤普及率和喷煤量在世界上一度处于领先水平。90年代起，中国的一些高炉开始喷吹烟煤或混合煤。与此同时，重点企

4、业高炉入炉品位上升，风温提高，原燃料条件逐步改善，新型煤粉喷吹工艺的形成和改善及高炉装备水平的提高，使得喷煤比指标不断刷新。1995年重点企业平均喷煤比仅为58.5kg/t，到了上世纪末喷煤比翻了二番，达到118kg/t。全国高炉喷煤总量也在不断增加，1998年全国喷煤总量为750万t，2001年喷煤总量为1360万t，2002年为1400万t。1999年6月，宝钢1号高炉月均喷煤比为260.6kg/t，喷煤率51%，是至今中国大型高炉月度喷煤的最好记录。[4]2.2高炉喷吹焦粉1212煤炭的高效清洁利用是目前

5、煤化工研究的热点，其方法之一就是将煤炭热解，分别得到热解气、热解焦油和热解焦，从而提高煤炭的利用率，提升其经济价值。为了解决煤热解产生的半焦的利用问题，煤化工学者提出了高炉喷焦这一路[5]。中国的高炉大多喷吹无烟煤或无烟煤与烟煤的混煤。无烟煤无爆炸性、置换比较高，但反应性差，影响喷煤比的提高。烟煤包括高挥发分和低挥发分两种，高挥发分烟煤反应性高、燃烧性好，但其置换比较低，挥发分较高，具有较强的爆炸性，因此不宜单独喷吹；低挥发分烟煤反应性比无烟煤好，有微弱爆炸性，但与高挥发分烟煤相比爆炸性要小得多，且置换比也比高

6、挥发分烟煤高。半焦是煤热解的产物，半焦化过程中挥发分降低，热解水及内在水分被去除，固定碳含量、热值以及反应性均得到提高，反应性变好。此外，半焦的可磨性指数比煤高，有利于降低制粉的动力消耗；半焦的着火点比煤高，有利于提高喷吹系统的安全性；半焦的硫含量比煤低，有利于高炉喷吹。以上理论分析均表明半焦能够满足高炉喷吹用煤的技术要求，是一种理想的高炉喷吹原料。实践中，王雅军[6]等进行了喷吹低温半焦的实验室研究，通过对三种低温半焦进行煤质分析、可磨性测试、爆炸性测试以及燃烧性测试得出如下结论：（1）该研究的低温半焦挥发分

7、含量可达到20％～21％的水平，能满足高炉喷吹的最佳成分要求，且具有低灰、低硫、高发热值等特点，是高炉喷吹的一种优质煤种。（2）低温半焦的可磨性能可满足喷煤制粉的要求，其HGI值高于现用无烟煤。（3）低温半焦属于弱或中等爆炸性煤种，可单独用于新系统；或添配无烟煤用于老系统。（4）低温半焦的燃烧性能良好，单种煤燃烧性能接近目前生产用烟煤，比无烟煤高30％以上。吴平生[7]等研究了无烟煤焦在高炉喷吹中的应用，结果表明：所研究煤焦燃烧特性优于常用无烟煤，低位热值与无烟煤接近，可磨性较低，需与可磨性好的喷吹煤混合制粉才

8、能满足高煤比制粉的要求。工艺上，该煤焦可部分替代无烟煤在高炉中的使用，在高炉喷吹实践中配入该煤后，高炉各项操作指标表现良好，具有较高的理论置换比，可有效替代焦炭的部分作用。焦阳[8]等对兰炭作为酒钢高炉喷吹用煤的可行性进行了实验，结果表明：酒钢使用的新疆兰炭具有硫含量比较低、高炉喷吹不结焦和燃烧性能良好等优良特性，尽管灰分含量略高，氢含量略低，但仍处在高炉正常冶炼可以接受的范围之内。因