提高喷煤比的技术措施

提高喷煤比的技术措施核心提示：2007年我国重点钢铁业平均喷煤比为137kg／t，比上年度提高2kg／t，创出我国历史最好水平；长钢喷煤比为192kg／t，宝钢集团为186kg／t，武钢为L73kg／t，太钢为162kg／t，尚有两个企业没有喷煤，有5个企业年喷煤比低于100kg／t。这说明，我国高炉喷煤处于多层次阶段，尚有较大的提升潜力。1．提高喷煤比的重大意义高炉喷吹煤粉是炼铁系统结构优化的中心环节，是国内外高炉炼铁技术发展的大趋势，是我国钢铁工业发展的三大重要技术路线之一，对于钢铁企业节能降耗，降成本，实现环境友好有着重大的促进作用。所以，各钢铁企业应当在努力提高喷煤比上下功夫。1．1提高喷煤比，可以实现炼铁系统结构节能据统计，2007年全国重点钢铁企业焦化工序能耗为123．11kgce／t，而喷煤工序能耗仅为20～35kgce／t。高炉多喷吹1吨煤粉，就可以节约炼铁系统工序约100kgce／t的能耗。1．2多喷煤可减少高炉炼铁生产成本目前，焦炭与喷粉一吨的差价在500～700元。多喷煤，可有效地降低高炉铁的生产成本。1．3多喷煤可降低炼焦过程的纠；境污染多喷煤，少用焦炭炼铁，就可以少生产焦炭。这样，焦化厂就会减少外排污染物质。1．4多喷煤可缓解我国主焦煤的短缺我国主焦煤储量约占煤炭储量的1／4，而生产冶金焦的配煤要用50％以上的主焦煤，对于年产3．28亿吨焦炭的中国煤炭资源是有限的。我们应当大力保护我国的煤炭资源，科学合理利用好煤炭。高炉喷吹用煤是十分广泛的，可以完全不用主焦煤，这就降低了我国钢铁企业采购煤炭的成本。1．5多喷煤，可以降低企业建设投资我国喷煤车间的单位投资仅是焦化厂单位投资的12％～16％，为冶金焦部分投资的15％～20％。所以，对于一些新建扩建高炉的钢铁企业来说，同时新建或扩建喷煤设施，不建设焦化厂，是会有较大的经济效益。2．我国炼铁企业提高喷煤比有较大潜力国际领先水平的高炉喷煤比是日本，达到过266kg／t的喷煤比。宝钢高炉也曾达到过260kg／t的先进记录。国内外先进水平的高炉喷煤比是在180～200kg／t。虽然我国2007年全国重点企业喷煤比为137kg/t，创出历史最好水平。但是，距国际先进水平尚有较大差距。中国钢铁工业协会和中国金属学会编制的《中国钢铁工业科学技术发展指南(2006～2020年)》中提出的高炉喷煤指标为：2006～2010年全国重点钢铁企业喷煤比要大于或等于160kg/t，2010～2020年喷煤比要大于或等于180kg／t。3．影响提高喷煤比的因素分析3．1高炉炉缸热量要充沛正常生产的高炉炉缸热量是十分充沛的。这是保证铁矿石被还原后，促使液态生铁和炉渣流动性好，渣铁易分离，炉渣脱硫效率高和透气性好的基本条件。炉缸热量是用炉缸理论燃烧温度来表示。在炼铁学中有计算理论燃烧温度的方法。炉缸理论燃烧温度的合理值为2200±50℃。炉缸热状态可以用两种方式表达：一是物理热，也就是铁水温度，一般是在1450～1500℃煤粉进入风口后首先是要消耗炉缸的热量。首先是煤粉被加热，然后是煤中的挥发份燃烧和碳素燃烧。因此，每喷吹10kg煤粉，无烟煤会使风口理论燃烧温度下降15％～20℃。烟煤会使温度下降15％～203．2要提高煤粉在风口区的燃烧率煤粉进入炉缸是进行煤粉受热后释放出挥发份的燃烧和固定碳的燃烧。其燃烧率高低是取决于煤种选择(燃烧性好)、温度、含氧量(富氧或空气过剩系数)，煤粉的比表面积和燃烧时间等。我们希望煤粉在风口循环区内的燃烧率在85％以上，但一般条件下是在70％以上。风口循环区内未燃烧粉在风口循环区以上还会进行燃烧和气化，但强度会大大减弱。在高炉内，未燃烧粉会被高速的煤气流带出高炉，表现出高炉除尘灰中含碳量要增加，这是衡量煤粉燃烧率的重要标志。未燃煤粉增多，会给高炉生产带来较大的负面影响。未燃煤粉部分会积存于炉缸死焦堆的表面，与焦粉形或焦粉巢，焦粉巢阻碍煤气向中心渗透，进一步促成高炉中心煤气流减弱；高炉中部死料堆的增加，使软熔带形成的夜态渣铁向妒，缸边缘流去，易引起边缘地区的液泛产生。而未燃煤粉的上升，会使焦炭的微孔彼堵塞，造成焦炭的透气性变差。所以，高喷煤比的高炉会有高炉利用系数下降的现象。高炉炼铁是以风为本，是活跃炉缸的最重要手段。所以要求富氧时不能减风量。炼铁界认为，喷煤比低于130kg／t时，可以不富氧，宝钢条件下，喷煤比小于165kg／t喷煤比，也可以不富氧。氧是依靠电换来的，高炉炼铁富氧大于7％就会不经济。我们建议给高炉配备专用制氧机(最好是变压吸附制氧，节电又操作灵活)而不去用炼钢的富余，深冷制氧。4．3脱湿鼓风可提高喷煤比高炉鼓风湿份每降低1g／m3时，风口前燃烧温度可提高5～6℃，可允许多喷煤粉1．5～2．0kg／t，降低焦比0．8～1．Okg／t。4．4优化煤种进行多煤种混合喷吹优比煤种是高炉喷煤的一项十分重要的工作。所喷煤种的选择条件是：含S．P．K和Na等有害杂质要少，灰分低(一般要低于所用焦炭的灰分)，发热值高(含碳量大于85％)，燃烧性能好和输送性能好等。一般来讲，无烟煤可磨性差，发热值高，挥发份低，燃烧性低(特别是在高喷煤比时)。烟煤的可磨性好，挥发份高，燃烧性能好，发热值低。大多数企业混喷煤的挥发份控制在15％～25％，对烟煤的要求是挥发份在25％～37％。4．5煤粉的粒度要求对煤粉粒度的要求会直接影响制粉的能力，输送性能和煤粉在循环区的燃烧率。各炼铁企业根据本单位的实际情况(风温、富氧率、喷煤比、煤种等)提出各单位对煤粉粒度的要求。这样，喷煤的技术性和经济性会更科学。一般企业要求煤粉的粒度是-200网目在60％以上，对于烟煤可大于50％，对于无烟煤在70％～80％以上。但希望-325网目的比例要小于5％。由于煤粉很细，刚磨出来的煤粉表面会有一层气膜，亚带有静电。所以煤粉的流动性很好，存放时间不宜太长，一般要在8小时以内用完。在保存过程中要有密封，含氧量低于2％，避开火源和高温，严防爆炸。喷吹烟煤要采取有效的安全措施，用惰性气体输送。英国开发成功粒煤喷吹，对喷吹煤粒度不再严格要求。莱钢引进了该项技术，并己成功的应用于本企业。5．高喷煤比的衡量标准评价高炉炼铁节炼降耗的重要标志是，要实现炼铁低燃料比(焦比+煤比+小块焦比)。国际先进水平的燃料比是低于500kg／t。2007年我国低燃料比企业有：首钢464kg／t，宝钢483kg／t，太钢491kg／t，武钢488kg／t，鞍钢500kg／t，湘钢501kg／t。他们的喷煤比分别为138kg／