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从喷煤角度分析提高煤焦置换比的技术

发布日期: 2020-09-30
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高炉喷吹用的煤是非炼焦煤,属于无烟煤、烟煤中的贫煤、不粘结煤和褐煤。喷吹煤要经过干燥(含水<2.0%)、磨煤(粒度-200目>70%)、粗粉分离,进入煤粉仓,进行喷吹。使用热风炉烟气和燃烧炉对煤进行干燥,使用中速碗式磨煤机对煤进行细磨,采用大面积布袋收粉器收集煤粉,喷吹罐有串联或并联使用。喷吹煤粉的浓度大于40kg/m3时,叫浓相喷吹。

高炉喷吹烟煤的安全措施:磨机入口含氧量要控制在5%~6%。煤粉仓、袋式收粉器以及喷煤罐组要设置温度检测装置,有超温度和超CO浓度报警信号;制粉、喷吹系统的设备均设置防静电接地措施。

(1)提高喷吹煤的质量。因为喷吹煤粉的品种广泛,所以要求喷吹煤的质量应是含有害杂质少,可磨性好、含碳量高,发热值高,灰分低(要求煤粉的灰份一定要低于焦炭的灰分含量)、含硫低、燃烧性好,流动性好等。煤粉中含有K2O +Na2O总量要小于3.0kg/t.因为K、Na在高炉内会造成结瘤和焦炭易产生裂纹,致使焦炭强度下降;K的破坏作用比Na大十倍,要特别关注降低K的含量。

(2)煤粉喷吹要均匀,高炉所有风口均要喷煤,流量要实现均匀、稳定。高炉均匀喷吹煤粉,会使高炉每个风口的鼓风动能一致,并会使炉缸热量分配均匀,促使高炉生产顺行和喷煤量的提高,进而煤焦置换比得到提高。各风口喷煤的均匀度误差要<3%,不超过5%。为保证各风口喷煤量均匀,建议将煤粉分配器高位安置(建议在炉顶平台下),使各单支管路尽量长短相近,不让煤粉走捷径,出现个别风口多喷的现象出现。

(3)采用烟煤和无烟煤混喷有利于提高喷煤比和煤焦置换比。烟煤挥发高,且含有一定水分,进入风口后会爆裂,促进分解燃烧和残碳燃烧,燃烧效率高。建议烟煤配比在30%左右。配比太高后管路的安全措施要加强,并且煤粉含碳量下降会造成煤焦置换比降低的现象。无烟煤发热值高,煤焦置换比高,但燃烧性差特别是高喷煤比时,会影响炉料透气性和高炉顺行。煤种优化是提高置换比的重要措施。

(4)关于高炉喷煤比高低的衡量标准。因各炼铁企业生产条件的不同,高炉极限的高喷煤比数值是不同的,但是,行业对于喷煤极限值的条件认识是一致的:在增加喷煤量的同时,高炉燃料比没有升高,这是个最佳喷煤值。验证的第二个方法就是:高炉煤气除尘灰中的含碳量没有升高,洗涤水中没有浮上一层如油一样的碳粉。

(5)科学地确定与本企业冶炼条件相适应的经济喷煤量:煤粉质量及其在风口的燃烧率,焦炭质量及其保证骨架作用(料柱的透气性透液性);产生炉腹煤气量能否保证炉况顺行,矿石质量及其冶炼过程产生的渣量;煤粉在炉内利用率及置换比,炉缸状态活跃程度等。上述诸多因素中目前起关键或决定性作用的是燃烧率,即煤粉在炉内的利用率,也表现在置换比。

正常大高炉的腹煤气量值在2.6左右,波动范围在2.2~2.9,小高炉的腹煤气量值在10-12。在这范围内,当腹煤气量值超过正常范围说明料柱透气性变差,允许的炉腹煤气量小。高炉过大炉腹煤气量将导致高炉难行甚至悬料,但腹煤气量值也不宜过小,过小的腹煤气量值有可能产生管道行程。

(6)合理的喷煤比:就目前我国高炉一般冶炼条件下:入炉品位57%±1%,渣量350kg/t左右,焦炭M40 80左右(M25 89左右)M10 7-8%,CRI 28左右,CSR60以上,风温1100-1200℃,鼓风不脱湿,富氧率1-3%,煤粉粒度-200目70-80%,混合煤挥发分在18%-20%;煤粉在风口前燃烧率达到70%以上等,经济喷煤量在130-150kg/t,如果达到更高的喷煤量(200kg/t±20kg/t)则冶炼条件需要进一步改善,例如入炉品位59%-62%,渣量260-280kg/t,焦炭M40 89-90,M10<6%,CRI24%以下,CSR68%以上,风温1250℃,鼓风脱湿到冬季水平5g/m3-10g/m3,富氧率4%左右等。

 

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