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高爐噴吹煤的質量要求以及煤種的選擇

發布時間:2023-06-19 15:57:12 作者:武漢南銳 瀏覽量:113

       在噴吹煤粉化學成分及工藝性質的具體要求上,我國鋼鐵企業對煤種選擇特別重視以下八個方面的指標和性能:

 ?。?)灰分。灰分越高,置換比越低,灰分每提高l%,高爐燃料比提高2%,因此灰分至少要比高爐用焦炭灰分低2%。


 ?。?)硫分。硫在煤中是一種較為有害的元素,在燃燒中形成SO2和SO3兩種有害物質,同時還會影響生鐵和鋼的質量。隨著鐵水預處理技術的發展,高爐對硫負荷的要求可適當放寬,但一般應小于1%。


  (3)固定碳。這是煤種選擇的主要依據之一,對高爐而言,碳比氫價值高,因為含碳高的無煙煤分解吸熱低于煙煤,而含氫高的煙煤其氫以碳氫化合物或水的形態進入高爐,分解吸收大量熱量;在高爐風口前碳燃燒生成CO,當CO還原鐵礦石中鐵氧化物時是微放熱過程,而氫還原鐵氧化物時是吸熱過程;再者高爐內氫的利用率比碳低,僅有一半左右。氫的惟一優點是擴散性好,可提高加速還原反應速度,起催化劑作用。


  (4)灰熔點。高爐噴煤應選擇高灰熔點煤,煤的灰熔點高,不易在風口結渣,有利于煤粉燃燒。


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 ?。?)可磨性。煤的可磨性對高爐噴吹效果雖然沒有直接影響,但HGI較小,表明煤的硬度大,會給制粉工藝帶來一定困難,增加動力消耗,同時使噴吹設備,特別是噴槍壽命降低。目前,制粉系統大多還在延用球磨機制粉,能力小、耗電多、環保差,制粉能力不高,隨著高爐容積逐步增加及噴煤水平不斷提高,制粉能力出現不足,反過來又制約了噴煤比的繼續提高,因而高爐大多選擇可磨性較好的煤種。一般來說,可磨性指數在60-95為宜,但可磨性指數在90以上的煙煤磨機內容易產生粘結現象。


  (6)燃燒性。煤粉在高爐風口前是否燃燒完全直接關系到置換比的高低和噴煤量的擴大。粉煤燃燒既受風溫、煤量、富氧、粒度等的影響,又受煤粉本身的組分、煤質等影響,因而不同高爐會存在不同情況,但一般來說,隨著煤比的提高,煤粉的燃燒率降低,未燃煤粉增多會降低爐內透氣性、透液性,使爐渣粘稠,并增加了懸料的可能性,同時,過多的未燃煤粉隨爐渣及爐頂煤氣排出,會導致煤焦置換比降低。


  (7)反應性。這是個很重要的性能,特別是隨著對高爐噴煤的進一步了解,反應性在噴煤中的意義更為明顯。高爐噴煤后,煤粉不可能在1-2ms內燃盡,總有一定量的未燃碳進入爐缸,它們如不被吸收(燃燒、氣化)則會造成爐缸堆積,使操作困難。反應性實質上是表示煤中未燃碳與CO2作用能力。在高爐中上部有大量CO2存在,它們與下降的焦炭發生氣化反應,消耗焦炭中的碳,降低焦炭強度。在大幅度噴煤時,作為料柱骨架的焦炭已大大減少,形成的未燃碳活性高,粒度細且反應性好的未燃煤粉將優先被氣化,從而減少焦炭的氣化反應,使焦炭有較高強度。因此高爐噴吹要選擇反應性好的煤。


 ?。?)爆炸性。煤的爆炸性與煤的可燃基揮發分高低及煤粉粒度大小有關。煤的可燃基揮發分小于10%時,煤粉沒有爆炸性;當揮發分大于10%時,有一定爆炸性;當揮發分大于25%時,就有很強的爆炸性,爆炸性與煤粒度大小成反比。

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