梅钢高炉喷吹混合煤的研究与实践

摘要

高炉喷吹煤粉是降低生铁成本的重要措施之一，是高炉炼铁技术和管理水平的综合体现。梅钢采用烟煤和无烟煤混合喷吹工艺，使得烟煤与无烟煤之间的可磨性、燃烧性、反应性互为补充)，配合富氧、高风温、多环布料等先进技术手段，使得梅山炼铁多项经济技术指标跨入全国同行的先进水平行列。 本文利用高炉回旋区煤粉燃烧率的理论计算模型，分析高炉富氧混合喷吹煤粉时喷煤量、富氧率、鼓风温度、烟煤比例、煤粉粒度、鼓风动能的变化对回旋区煤粉燃烧率的影响，得出结论为：在相同煤比条件下，随烟煤比例、富氧率、鼓风温度、鼓风动能的增加，燃烧率呈增加趋势；提高煤比或增大煤粉粒度，燃烧率则呈下降趋势。通过生产实践预测梅山2号高炉在煤比165kg/tHM、富氧率2％、鼓风温度1230℃、烟煤比例50％条件下，回旋区煤粉燃烧率可达到67％。并据此提出达到165kg/tHM甚至180kg/tHM煤比在选煤、制粉、喷吹、高炉操作上所应采取：1)选择适宜的煤种，合理配煤，确定合适的煤粉粒度，2)改善原燃料的性能和炉料结构，3)采用多环布料模式，改善料柱透气性，促进高炉稳定顺行，4)提高富氧率和热风温度，维持合适的理论燃烧温度，改善风口区及回旋区的传热传质条件；5)提高鼓风速度和鼓风动能等各种措施，可保证回旋区煤粉燃烧率达到62～66％，煤粉的折算置换比0.85以上，在燃料比495kg/tHM的条件下，达到煤比165kg/tHM甚至180kg/tHM的年平均水平。

目录

文摘

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第一章综述

1.1高炉喷煤技术的发展

1.1.1国内外喷煤现状

1.1.2国内外喷煤技术

1.1.3喷煤技术未来发展趋势

1.1.4梅山喷煤现状及技术改造

1.2梅山喷煤技术进步

1.2.1梅山喷煤工艺流程

1.2.2梅山喷煤工艺主要技术特点

1.3对原煤及煤粉的质量要求

第二章烟煤和无烟煤混合喷吹的理论依据

2.1煤粉燃烧的理论分析

2.1.1煤粉在风口前的燃烧机理

2.1.2煤粉在高炉内的燃烧特点

2.1.3影响煤粉燃烧的因素

2.2烟煤混合喷吹技术

2.2.1烟煤和无烟煤混合喷吹的优势

2.2.2烟煤和无烟煤混合喷吹的作用机理

2.3煤粉燃烧率及计算

2.3.1常规的煤粉灰份分析计算法

2.3.2回旋区煤粉燃烧率数学模型

2.4未燃煤粉在高炉内的行为

2.4.1未燃煤粉的产生和去向

2.4.2两段式喷吹理论

第三章混合煤特性对高炉喷吹的影响

3.1挥发份

3.1.1挥发份对单煤种燃烧率的影响

3.1.2挥发份对混合煤燃烧性的影响

3.2煤的灰份

3.2.1灰份对煤燃烧率的影响

3.2.2煤的灰份对高炉操作的影响

3.2.3煤的粒度对灰份的影响

3.3煤灰的熔融性

3.4煤的可磨性

3.4.1单煤种的可磨性指数

3.4.2混合煤的可磨性指数

3.4.3混合煤磨制存在的问题

3.5着火点

3.5.1单煤种的着火点

3.5.2混煤的着火点

3.6混合煤的粒度控制

3.6.1粒度对煤粉燃烧率的影响

3.6.2混合煤粒度控制存在的问题

3.7混合煤的爆炸性

3.7.1烟煤配比对爆炸性的影响

3.7.2粒度对高挥发份煤爆炸性的影响

3.8本章小结

第四章高炉操作参数对混合煤喷吹的影响

4.1喷煤比

4.2高风温

4.3富氧喷吹

4.4.炉料的质量

4.4.1烧结矿质量

4.4.2焦炭质量

4.5布料控制

4.5.1多环布料技术

4.5.2使用情况及效果

4.6喷枪位置

4.7鼓风条件

4.7.1鼓风动能

4.7.2热流比

4.8两段式喷吹实践

4.8.1两段式喷煤工艺的喷吹位置

4.8.2两段式喷吹降低了料柱的压差

4.8.3两段式喷煤对焦炭强度的保护作用

4.9强化措施比较

4.10本章小结

第五章梅山高炉混合煤喷吹的实践

5.1炉况长期稳定顺行

5.2产量升高，能耗降低

5.3煤气利用率上升

5.4煤粉利用率提高

5.5本章小结

第六章结论

参考文献

致谢