莱钢1000m 3高炉大煤比烟煤混喷技术应用
莱钢高炉喷吹煤粉利用率研究
对 莱 钢正 常 生 产 中的 4 座 高 炉连 续 3 d 进 行重
煤 比就 是 钢 铁 企业 长 期 以来 一 直追 求 降低 成 本 的 重 要举 措n , 很多 企业 及高校 针对 炉尘 进行 了煤 粉 利 用 效果 研 究 口 , 随着 高 炉 喷 吹煤 比的增 加 , 势 必 会 影 响到 煤粉 的 充分燃 烧 , 而 且会 导致 高 炉 的炉尘
第3 7卷 第 1 期
2 0 1 5 年2 月
, ・ ・ ・ , ・ , ・ , ・ ・ , ・ ・ ・
山 东 冶 金
S h a n d o n g M e t a l l u r g y
Vo I - 3 7 No . I Fe b r u a r y 2 01 5
随 着 高炉 原料 价格 上 涨 , 后续 钢铁 产 品价 格 大 跌 以及 库 存 压 力 加 大 , 钢 铁 行 业 面 临 巨大 生 存 压
2 检测 结果分 析
2 . 1 炉 尘碳 含量分 析
力 。基 于钢铁 产 品 的价跌 和滞 销 , 铁 前 降低成 本对
于钢 铁 企 业 生存 来 说 就 显 得 至关 重 要 。提 高 喷 吹
确 定了莱钢 4 座高 炉在 不同喷煤 比时高炉 炉尘中未消耗煤 粉量 、 焦炭量和煤粉在 高炉 内的利用率 。结 果表明 , 取样高 炉炉 尘( 重力灰和布袋灰 ) 中1 炉碳含量最高 , 都在 5 0 % 左右; 2 高炉重力灰 和布袋灰 中最低 , 含量在分别在 2 0 %~ 3 0 %和 1 0 %~ 1 5 %; 炉尘 中未消耗 焦炭 以镶嵌结 构 为主 , 布 袋灰 中未消耗 焦炭 与煤粉 面积 比例 远低 于炉尘 ; 高炉 喷吹煤 粉利 用率达 到 9 8 . 1 7 %以上 。随着喷 煤 比增加 , 高炉 吨铁 炉尘量 、 未消耗碳 呈现增加 的趋势 。高炉操作应 根据原料 条件合理 控制喷 吹煤 比, 降低 炉尘碳含量。 关键词 : 高炉; 喷煤 ; 炉尘 ; 含碳物质 ; 煤粉利用率
莱钢1000m 3高炉喷煤系统设计特点及生产实践
( 莱芜钢铁集闭有限公 司,h 莱兑 2 i0 t东 7 4) i
,
摘
要: 介绍了莱钢两座 l0m 高炉喷煤系统的设汁特点和顺利投产后迅速丛产达效的情况:喷煤系统1程采用短工艺 O0 , 二
流程 、 循环利用高炉废气 、 整体流化上 出料 、 仓流化装料方式等 多项 先进技 术 通过 喷煤 没备技术改造 , 优化 高炉操作 , 强化 冶炼 , 短时间 内实现 了高炉利用系数 2 r 以上和最 低人炉焦 比 3 5g . m. 8 d i 1k I / 关键词 : 高炉 ; 喷煤系统 ; 设计特点 ; 达产达效 中图分类号 :F 3 . 3 T 58 + 6 文献标识码 : B 文章 编号 : 0 — 60 2 0 ) — 0 0 0 1 4 4 2 (0 6 0 0 1— 3 0 4
< > ●0 ●0 ●0 ●0 ●0 ●0 ●0 ●0 ●0 ●.> ●0 ●0 ●0 ●0 ●0 ●0 ●0 ●< > ●0 ●0 ●0 ●0
废 气 温 度 ( 大 )5 c 热 风 温 度 10 o 送 风 期 最 4 0c; 20C;
炉荒煤 气出 现特殊 工况 温度过 高或过 低 时 ,采用点
05; . h全周期 2 5 ; 7 . h 热风炉全 高 3 m 直径上 、 、 2 7, 中
下 分 别 为 1 、.、.m; 单 位 格 子 砖 加 热 面 积 09186 4/8 m/ 格 子 砖类 型 为 1 L 3mm; 气 预 8 . 2 ; 47 m 9孑 、 0 空 热温度 10C; 8 o 燃料种类 为高炉 煤气 。 24 高炉 煤气 干法 除尘技 术 . l0m 高炉煤 气设 计 采用 全 干法 除尘 , 套 除 O0 , 每 尘净 化设施 选用 1 个 箱 体 , 2 每个 箱 体直 径 为 35 . m, 布袋 长度 8 m,总过 滤面积 66 : 9m 。当有 6 箱体 工 个
高炉喷吹煤粉系统
高炉喷吹煤粉系统高炉喷吹煤粉系统高炉经风口喷吹煤粉已成为节焦和改进冶炼工艺最有效的措施之一。
它不仅可以代替日益紧缺的焦炭,而且有利于改进冶炼工艺:扩展风口前的回旋区,缩小呆滞区;降低风口前的理论燃烧温度,有利于提高风温和采用富氧鼓风,特别是喷吹煤粉和富氧鼓风相结合,在节焦和增产两方面都能取得非常好的效果;可以提高一氧化碳的利用率,提高炉内煤气含氢量,改善还原过程等等。
总之,高炉喷煤既有利于节焦增产,又有利于改进高炉冶炼工艺和促进高炉顺行,受到世界各国的普遍重视。
高炉喷煤系统主要由原煤贮运、煤粉制备、煤粉喷吹、热烟气和供气等几部分组成,其工艺流程如图7—1所示。
原煤贮运系统;原煤用汽车或火车运至原煤场进行堆放、贮存、破碎、筛分及去除其中金属杂物等,同时将过湿的原煤进行自然干燥。
根据总图布置的远近,用皮带机将原煤送人煤粉制备系统的原煤仓内。
煤粉制备系统:将原煤经过磨碎和干燥制成煤粉,再将煤粉从干燥气中分离出来存入煤粉仓内。
煤粉喷吹系统:在喷吹罐组内充以氮气,再用压缩空气将煤粉经输送管道和喷枪喷人高炉风口。
根据现场情况,喷吹罐组可布置在制粉系统的煤粉仓下面,直接将煤粉喷入高炉;也可布置在高炉附近,用设在制粉系统煤粉仓下面的仓式泵,将煤粉输送到高炉附近的喷吹罐组内。
热烟气系统:将高炉煤气在燃烧炉内燃烧生成的热烟气送人制粉系统,用来干燥煤粉。
为了降低干燥气中含氧量,现多采用热风炉烟道废气与燃烧炉热烟气的混合气体作为制粉系统的干燥气。
供气系统:供给整个喷煤系统的压缩空气、氮气、氧气及少量的蒸汽。
压缩空气用于输送煤粉,氮气用于烟煤制备和喷吹系统的气氛惰化,蒸汽用于设备保温。
7.1煤粉制备系统7.1.1煤粉制备工艺煤粉制备工艺是指通过磨煤机将原煤加工成粒度及水分含量均符合高炉喷煤要求的煤粉的工艺过程。
高炉喷吹系统对煤粉的要求是:粒径小于74 m的占80%以上,水分不大于1%。
根据磨煤设备可分为球磨机制粉工艺和中速磨制粉工艺两种。
莱钢1000m 3高炉喷煤系统设计及运行
2 3 制 粉 系统 .
制 粉 系统包 括 原煤 仓 、 煤 机 、 给 中速 磨 煤 机 、 布
袋收粉 器 、 木屑分 离 器 及煤 粉 仓 等 。原 煤仓 容 积 为 30 设称 重 , 皮 带 机 连 锁 , 自动 控 制 上 煤启 5m , 与 可
莱 钢 2×1 0 炉 喷煤 工 程 于 2 0 0 高 0 m 0 6年 1月 1 4日一次性 投产成 功 , 并迅 速达产达 效 , 内 2座 3天
高炉煤 比均达 到 10 gt 0 k/ 以上 , 内实现 高炉煤 比 8天 10 gt 6 k/ 以上 , 高 炉煤 比 已稳 定 在 10k/。2号 现 8 t g 高 炉 9月 上旬 已突破 20 g t1号 高炉 日前也 正 在 0 /, k 积极 准备 冲击 20 gt 0 /。 k
高炉 喷煤 系统 由原 煤贮运 系统 、 干燥 气 系统 、 制 粉 系统 、 喷吹系统 等组 成 , 喷吹煤种 为烟 煤 、 烟煤 。 无 设计采 用 了多项先 进技 术 : 中速磨 制备煤 粉 , 流 如 短 程制粉 收粉工 艺 , 用 高 炉 热 风炉 废 气 作 为干 燥 气 利 体 , 罐式直 接喷 煤技 术 , 并 整体 流 化 上 出料 方 式 , 仓 流化装 料方式 , 高精 度锥式 煤粉 分配器 技术 , 系统 全 计 算机控 制技 术等 。主要设 计指 标见 表 1 。
2 喷煤 系统组成
煤 中 的铁 质物 清 除 。若 喷混 合 煤 , 本煤 场 可 通 过 圆
盘配 料实现 。
2 2 干 燥 气 系统 .
莱钢1880m^3高炉喷吹大粒度兰炭的工业应用
莱钢1 880 m 3高炉喷吹大粒度兰炭的工业应用刘德峰(型钢炼铁厂)摘 要:莱钢1 880 m 3高炉是国内仅有的喷吹粒煤的高炉,为缓解喷吹煤供应压力,扩大用于高炉喷吹的燃料品种范围,2020年莱钢1 880 m 3高炉开始使用兰炭作为喷吹燃料之一。
燃料变化对炉况带来了一定的影响,高炉操作者分析粒状兰炭在高炉内燃烧行为,并综合利用上部 调剂等手段稳定了炉况,使喷吹粒煤的高炉可以适应兰炭作为燃料。
关键词:高炉;粒煤喷吹;兰炭0 前言为节约珍贵的冶金焦资源,高炉普遍喷吹煤、油、天然气等燃料。
我国煤炭资源丰富,高炉喷煤技 术得到了广泛的应用,高炉喷煤技术分为粉煤喷吹和粒煤喷吹。
粉煤喷吹对煤粉粒度要求是粒度<0.074 mm 的占60%。
粒煤喷吹对煤粉粒度要求 是煤的粒度<3 mm,其中粒度<0.074 mm 的只有30%左右。
目前国内仅有莱芜钢铁集团银山型钢有 限公司的2座1 880 n?高炉采用粒煤喷吹工艺。
1粒煤喷吹工艺特点相较于喷吹粉煤,由于粒煤喷吹对煤的粒度要求放宽,在制备和喷吹工艺上得到简化,粒煤喷吹具 有投资成本低,制粉电耗低,运行成本低,安全性好等优点。
表1 2020年一季度勇煤粉制备主要工艺流程是皮带机将原煤运至原煤仓,经原煤仓下料口处的给煤机进入锤式干燥破 碎机,从破碎机排出的合格煤粉与烟气炉产生的烟气混合后进入收粉系统,先经旋风收粉器收集大粒 度的煤粉,再经袋式收粉器收集细粉。
收集的煤粉 经煤粉振动筛、螺旋输送机送入煤粉仓。
粒煤制备系统主要设备有干燥锤式破碎机,主引风机1台高 浓度煤粉收集器。
粒煤喷吹系统是一套旋转给料喷吹系统,喷吹罐在压力状态下连续喷吹煤粉,煤粉通过喷吹罐下 的容积式旋转给料器给煤,由变频电机驱动,以连续 可控制的速率向高炉喷吹,最大速比为5:l tl]o自2006年开始喷吹粒煤,高炉保持长期稳定顺行,煤比达到170 kg/t,最高时段月平均达到175 kg/t 。
莱钢1000m 3高炉采用的新技术
( 山东省冶金设计 院, 山东 莱芜 2 10 ) 7 14 摘 要 : 莱钢 l0 m 高炉设计 采用全覆盖 、 O0 砖壁合一 薄壁炉衬 、 铜冷却壁 、 碳砖 一陶瓷杯 复合 炉底 、 软水密闭循环 冷却系
统 、W 串罐无料钟炉顶 、 型顶燃 式热风炉 、 P 改进 全干法布袋除尘等一系列先进实用技术 , 为实现“ 高产 、 质 、 优 低耗 、 长寿 、 环 保” 的生产 目 奠定 了技术基础 。 标
移动空间 , —l 段在炉壳与冷却壁进 出水管之间 l 5
采用 波纹补 偿器 进行 密封 ,吸 收冷却 壁挠度 变形对 水 管的剪切 , 又起 到 了封住煤气 的效果 。
科长 、 工程师 , 从事高炉生产 、 工程管理及炼铁设计工作 。
8
维普资讯
用螺栓 固定 ;铜冷壁采用 固定螺栓 + 定位销的连接 方式与炉壳加固, 以防冷却壁变形 ; 同时利用进出水
管 上的保 护套采 用 固定点 、 、 浮动 点和 滑动 点相 软 硬
结合的方式 固定 ,使冷却壁在各方 向上都有膨胀和
作 者简介 : 向国( 9 2 )男 , 张 17 一 , 山东莱 芜人 ,0 6 毕业于北京 科 20 年 技大学冶金工程专业 , 工程硕士。现为山东省冶金设计院冶炼科 副
表 2 各 段冷 却壁 结构 形式 及材 质应 用部 位 应用部位 结构形式 冷却壁材质 一
低铬铸铁 10 4
01M a . P ,高炉一代炉龄大于 l 年 。其 中 l O 0 7 2 0m l 高炉 已于 20 05年 l 月 6号开炉 ,并实现顺利达 0 产。高炉在设计过程中采用了多项新技术。
+5 l%球 团 + 0 l%块矿 的原料 结构 ,及 大喷煤 后高炉
我国高炉喷煤技术的发展和应用
我国高炉喷煤技术的发展和应用作者:孙章程来源:《城市建设理论研究》2013年第28期【摘要】随着钢铁工业的发展,对炼焦煤的需求越来越大,如何节约资源、降低成本是钢铁冶炼行业面临的一个难题。
本文首先分析了我国高炉喷煤技术的发展过程,接着探讨了我国高炉喷煤技术的应用,供业内人士参考。
【关键词】高炉喷煤技术;发展;应用中图分类号:TF54文献标识码: A我国煤炭资源丰富,但炼焦煤资源只占其中的25 .28 %,而强黏结性的主炼焦煤(焦煤+ 肥煤)又不到炼焦煤资源的40 %。
发展高炉喷煤技术可以用资源广泛的非结焦性煤(无烟煤、烟煤、贫瘦煤等)部分置换昂贵的焦炭,保护日益紧缺的炼焦煤资源,有巨大的经济效益和社会效益。
1 我国高炉喷煤技术的发展S.M.Banks于1840 年提出高炉喷吹无烟煤粉的设想,但直到20 世纪60 年代,一些国家才开始研发高炉风口喷吹煤粉的工艺。
世界上首套现代化工业性煤粉喷吹装置使用在美国AK 钢公司的Bella-fonte 高炉(1488 m3)上。
我国是开发高炉喷煤技术较早的国家,1964 年3 月,首钢1 号高炉(576 m3)喷煤系统建成投产,这是我国第1 套投入生产的高炉喷煤装置;济钢于1966 年建成一套简易喷煤装置并陆续实施喷煤;鞍钢也先后在高炉上进行了工业性试验。
目前,我国先进企业的年均喷煤指标已达到200 kg/t 以上,但整体上与国际先进水平相比仍有不小差距。
1.1 无氧喷吹煤粉我国早期喷煤大多是无氧喷吹无烟煤,虽然首钢曾创造过150 kg/t(6 d 平均)的记录,但无氧喷吹时,高炉喷煤量一般低于50 kg/t。
首钢高炉所喷煤种为阳泉无烟煤,初期煤粉粒度较粗:>2 mm者达5% ,1~2 mm占20 % ,其余为<1 mm粒级;1965 年年末起开始细磨,煤粉平均粒度<0.2 mm,其中<0.088 mm的达87 %。
与无烟煤相比,烟煤具有可磨性好、燃烧性能好、资源广泛、价格低廉等优点。
莱钢6 #1000m 3高炉高煤比生产实践
1合 理 的炉 料结构 。莱钢 6高炉采用 高碱 度烧 ) 结矿 配加 两种 酸性球 团矿 的炉 料结 构 , 由于球 团矿 (i:的含量 偏低 , SO) 使烧 结矿配 比在 6%以下 , 5 长期 使用此 炉料结 构对 炉况影 响较大 。6高炉根据 原料 情况 , 配加 8 ~1%的进 口块 矿 , % 0 使烧 结矿 配 比上
和7 %左右 。 22 下部调剂 .
2 提高煤 比的措施
21 狠 抓原燃料质 量 .
1 送 风制 度 。均 匀 活跃 的炉缸 工 作 是 炉况 稳 )
定顺 行 的基 础 , 是炉 况接 受高煤 比的关键 。随着煤
比的提 高 , 缸 死料 柱 焦层 中焦 粉量 增 大 , 而影 炉 从
莱 钢 6高炉 于 20 年 l 月 2 05 2 9日建 成 投 产 , 采 用 陶瓷杯炉 缸 ,W 串罐式 无料 钟炉顶 , 干法煤 气 P 全 除尘 系 统 , 鲁金 顶燃 式 热 风 炉 , 卡 软水 密 闭循 环 等 先 进 工艺 。开 炉 半 个 月后 开 始 喷煤 , 当月 煤 比 6 3 k/ g 。随着焦 炭采 购 日趋 紧 张 , 了喷 煤节 焦 , t 为 降低 生铁成 本 , 高炉不 断进行 实践探 索 , 取外抓 原燃 采 料管 理 、 内抓 高 炉操 作 的方 针 , 理 调整 各部 位 操 合 作制 度 , 风温 1 6 在 0℃、 1 富氧 率 2 %的条件 下 , . 5 将 煤 比提 高 到 15k/ 燃 料 比降至 5 0 g , 8 g , t 1 / 利用 系数 kt
升至 7%, 0 综合品位提高 1 渣铁 比降低 , %, 改善了高 炉料柱透气性 , 为高煤比创造了条件。 2  ̄ 强原 料 筛 分 。 高煤 比操 作对 原 料 质量 要 )1 1
高炉喷煤技术优化与改进_
P 起 = 0 . 457493 MPa 支管阻力为 0. 457493 - 0. 433 = 0. 0244 MPa, 小于预定值 0. 1 MPa, 故可以按此管径选择支管。 即现有的支管直径能够满足喷煤量的要求 。 5 # 炉长度缩短了 改造后的 108 mm 喷煤管道, 16 m, 6 # 炉缩短了 27 m, 沿途直角弯头 2 个, 在高炉 因此将上行管道延长了 附近分配器处有 2 m 落差, # 10 m, 6 # 高炉 角度降为 6° 左右, 图 3 为改造后的 5 、 喷煤管道走向平面布置。
3. 2 3. 2. 1
对喷吹操作系统进行优化 喷吹系统改进为自动倒罐
喷吹系统设计为四罐并列单管路上出料, 通常 # 2 # 罐为 5 # 高炉喷煤, 4 # 罐为 6 # 高炉喷 3#、 情况下 1 、 煤, 紧急情况下各喷吹罐可实现互为备用。 设计了 喷吹罐倒罐程序, 经过试验效果较好, 实现了喷煤全 程自动倒罐, 减轻了工人劳动强度, 提高了倒罐时喷 吹的稳定性。 主控室实行“五分钟一看, 十分钟一 算, 十五分钟一调剂 ” 的操作方式。 将喷吹误差率 控制在 3% 以内, 做到高炉减煤时不多喷, 高炉加煤 按高炉要求均匀、 稳定、 连续、 安全送煤。 时不少喷, 3. 2. 2 重新制定一套完善的倒罐程序 1 ) 将备用罐装料补压, 压力高于正常时 20 kPa。 2 ) 当工作罐喷至罐重值达 1 ~ 1. 5 t 时, 就开始 倒罐。 3 ) 关闭工作罐流化阀和补压阀。 4 ) 开备用罐补气支阀与补气出口阀, 并调整补 3 200 m / h 左右。 气调节阀的开度使补气流量控制在 5 ) 调整工作罐的补气调节阀开度, 控制流量, 使总管压力减小波动变化。 6 ) 迅速关闭工作罐的出煤阀。 7 ) 打开备用罐的出煤阀, 送煤。 8 ) 关闭工作罐的补气出口阀和补气支阀 。 9 ) 打开工作罐卸压阀。 喷吹程序改变后, 解决了倒罐频繁引起高炉风 压波动的问题, 风压波动情况对比见图 4 。
莱钢1880m 3高炉提高煤比生产实践
1 前
言
最大 喷吹量 5 出现 问题 。 0t 不
3改 造 弹 子 阀及 喷枪 连 管 。最 初 使 用 螺 栓 紧 ) 固式 钢 筋 槽 弹子 阀 , 存 在 易 变形 、 但 不好 插 枪 和跑 风 等 问 题 。经 过 试 验 , 用 了焊 接 式 钢 板 槽 弹 子 采 阀 , 决 了 以上 问题 。喷枪 连 管 最初 使 用 胶管 , 解 但
用 料 方 面 有一 定 的优 势 。焦 炭 全部 为 莱 钢 自产 的 干熄 焦 , 水分 含 量 2 %左 右 , 动 小 , 炭 反 应性 为 波 焦
2 提高 喷煤 比的措 施
21 改造喷枪 系统 .
2 %, 应后 强 度 为 6 %。重 点 是抓 好烧 结 矿 的质 7 反 4 量 。实地 考察 后 , 一 次料 场和混 匀 料场 布局 图 以 将 板报 的形式 摆 放在煤 比攻关 小组 办公 室 , 细 记录 详
1探 索 合 理 的 喷枪 插 人 位 置 。 开炉 初 期 喷 枪 ) 插 入角 度 为 1。 , 用 后频 繁 出现 风 口磨 坏现 象 , 5 使
造成高炉频繁休风。经历了较长时间的探索后 , 尝
试 增 加 喷枪 长 度 , 其 深入 到 风 口前 ห้องสมุดไป่ตู้ , 此 时 喷 使 但 枪 前端 极 易烧 损 , 出现 下 弯现 象 。20 年 , 喷 并 07 将 枪 插入 角 度调 整 为 1。 , 2 喷枪前 端 距 风 口前 沿 20 5
3 l 管 , 小时 喷煤量 在 2 以内时 , .mi钢 5 l 每 0t 出现管 道
压力高 、 喷枪易堵 的问题。经过反复试验 , 在保证
送 风 系 统 安 全 的基 础 上 , 喷 枪 尺 寸 改 为 3 把 6 m × .m 管道 压力 降低 了约 1 P , 本杜绝 了 m 35 m, a基 k 管 道 堵 塞 问题 , 枪 次 数 大 大减 少 , 堵 能保 证 每小 时
莱钢1080m 3高炉喷煤喷吹率优化控制
差由原来的 1%降到 1 保证 了系统稳定运行 。 0 %, 关键词 : 喷煤 ; 喷吹率 ; 专家库 ; 模型 ; 拟合平均法
中 图 分 类 号 :F 2 T 35 文 献 标 识 码 : A 文章 编 号 :0 4 4 2 ( 0 0 0— 0 5 0 10 — 6 0 2 1 )6 0 5 — 2
行 方 式 及 一些 不 确 定 因素 的影 响 , 罐 体 晃动 、 如 电 磁 干 扰 等 , 到 的测 量数 据 变 化规 律 复 杂 , 得 随机起
伏 波动较 大 。 煤 粉喷 吹量 一般 通 过调 节补 气 调节 阀来 控制 , 以喷 吹率 为主 回路 , 气量 为 附 回路 的串级 调节来 补 实现 。在工 况变化 时 , 种方法 调节不及 时 。 此
中 , 用 N 充压 。当 1 喷 吹罐 装 满煤 粉并 充 压 到 并 : 个 压力 设 定值 后 , 即准 备 喷煤 。 当另 1 正在 喷 吹 的 个
用 中值 滤 波 法 滤 去 由脉 冲干 扰 引起 的误 差采 样 值
后, 再把 剩下 的采 样值 进 行算 术平 均值 滤 波 。这种
1 喷煤系统组 成
莱钢 1 8 I 01 高炉 配套 喷煤 系统 主要 由原煤 储 0 T
运系统 、 烟气 炉系统 、 制粉 系统和 喷吹系 统组成 。 1 原 煤 储 运 系 统 主要 通 过 胶 带 机 圆盘 取 料 机 ) 及犁式 卸料等 把原煤转 运 到料仓 。 2 烟 气 炉 系统 主要 为制 粉 系 统 的煤 粉及 原煤 ) 提供干燥 气 , 度 10~2 0c 风量 3 0 温 8 5 C, 1 0~5 0 0 38 0
21 常规 喷 吹率的计算 与控 制 .
莱 钢炼 铁 老 区现 有 4 高炉 , 座 均采 用并 罐 喷 吹 工 艺 , 炉煤 粉 喷 吹率 的计 量是 采 用 电子称 方 式 , 高
浅谈高炉经济喷煤比
浅谈高炉经济喷煤比王立杰尹焕岭赵杨(唐钢不锈钢)摘要:高炉喷煤是降低铁水成本,增加利润的重要手段;同时,直接喷吹煤粉,不经过焦化工艺,减少了环境污染。
提高喷煤比应具备的条件是:稳定的原燃料质量、合适的理论燃烧温度、精细的操作和合理煤气分布。
高炉提高喷煤比是冶炼技术发展的必然趋势,然而各单位能满足的条件不同,因此各单位的经济煤比也应根据自身条件确定。
关键词:高炉经济喷煤比理论燃烧温度未燃煤粉置换比0 前言高炉喷吹煤粉则是部分替代焦炭的“提供热量”及“还原剂和渗碳剂”,即以价格低廉的煤粉部分替代价格日趋昂贵的冶金焦炭,以缓解因炼焦用主焦煤匮乏所造成的冶金焦炭产量渐显不足的矛盾,最终降低高炉炼铁焦比和生铁成本。
当前高炉生产的一些习惯性认识和操作,直接影响到高炉喷煤的科学性,且给高炉喷煤效益乃至生铁成本带来不良影响,因此选择合理的喷煤比就是实现企业效益最大化的重要一项。
1 经济喷煤比的概念所谓经济喷煤比,是在一定的生产条件下(产量、原燃料质量、炉料结构、煤和焦炭的市场价格等),喷煤比最高且稳定、焦比和燃料比最低的操作煤比。
可见,经济喷煤比的大小取决于喷煤量水平、煤交置换比和能量消耗利用程度,最终有总燃料消耗、工序成本来确定。
喷煤对高炉工序降低值的影响可按下式计算:△J=PCR(P k×R—P m)/1000(1)式中△J——高炉工序成本降低值,元/t;PCR——喷煤比,kg/t;R——未校正煤焦置换比;P k——焦炭价格,元/t;P m——煤粉工序成本,元/t。
从图1曲线可见,喷煤生产操作中存在经济喷煤比。
由于原燃料质量、炉况参数在一定范围内波动,因此经济喷煤比是一个操作范围。
2 提高喷煤比的关键技术2.1稳定原燃料条件2.1.1提高焦炭质量,特别是焦炭的热性能,保证高炉必要炉料柱透气性。
图1 高炉工序成本降低值与喷煤比的关系焦炭在高炉内的骨架作用是煤粉不可替代的,随着煤比的提高,焦炭的负荷随之加重,以及焦炭在炉内停留的时间越长,焦炭的骨架作用更显的重要。
莱钢1080m3高炉大煤比喷吹技术的研究与应用
莱钢1080m3高炉大煤比喷吹技术的研究与应用孙建设(山东莱芜钢铁股份有限公司炼铁厂,271104)【摘要】莱钢1080 m3高炉以“稳定顺行”为基础,从焦炭冶金性能研究、富氧量研究、高炉调剂参数控制等关键技术入手,研究并实施大煤比喷吹技术,实现了大煤比且不破坏高炉顺行并保持高炉煤气流分布合理,各项主要技术经济指标均取得了大幅度提升。
【关键词】大煤比喷吹冶金性能富氧量调剂参数1.前言高炉喷吹煤粉来代替焦炭是目前钢铁业降低生铁成本的关键技术。
喷煤代替焦炭,可减少炼铁对炼焦煤的依赖,降低炼焦和高炉炼铁环境负荷,并实现高炉强化冶炼,达到节能降耗的目的。
在莱钢“十五”规划期间,1080 m3高炉配置了喷煤系统,具备了为高炉大煤比喷吹条件。
为实现大煤比且不破坏高炉顺行并保持高炉煤气流分布合理,莱钢股份炼铁厂自2007年初成立专题研究小组,对大煤比喷吹技术进行了专题研究,经过一系列工艺改造和技术创新,成功解决了制约煤比提升的系列难题。
目前,莱钢1080m3高炉喷煤系统已具备了200kg/t铁的生产及喷吹能力,喷吹最大能力小时喷吹量30t以上,为提高煤比、降低焦比、完成生铁成本任务指标打下良好的基础。
2.工艺改造2.1 工艺简介莱钢股份炼铁厂喷煤系统主体制粉设备为HPS1003型碗式(上海重型设备厂)中速磨煤机,设计总产能为48t,负责1080m3高炉喷煤的煤粉制备。
给煤机采用与中速磨配套皮带秤给煤机。
收粉采用高浓度煤粉袋式收集器进行一级收粉的短流程工艺,布袋收粉器灰斗下方设木屑分离器,筛除混在煤粉中的木屑等杂质。
在主引风机负压作用下,干燥气体携带煤粉经粗粉分离器一次分离后到高浓度煤粉袋式收集器进行一级收粉,在线脉冲方式使煤粉落入布袋收粉器灰斗,废气经烟囱排入大气。
煤粉通过卸灰阀落入木屑分离器,最后进入煤粉仓。
煤粉仓中的煤粉通过钟阀装料到并列式喷吹罐。
2.2 供气动力系统改造原有动力系统为风冷型Lu1500—200B空压机运行故障率较高,风冷效果较差,排气温度偏高,每年5-10月份,排气温度高达110℃左右。
钢铁行业高炉喷吹煤工艺应用历史及现状
钢铁行业高炉喷吹煤工艺应用历史及现状自20世纪60年代开始,高炉煤粉喷吹工艺应用于钢铁冶炼行业,成为部分替代冶金焦参与高炉炼铁的有效节能措施。
伴随着国内喷吹技术的不断进步,钢铁行业高炉喷煤水平呈现逐年递增的趋势。
据有关历史统计数据显示,1996年全国重点钢铁企业平均喷煤比为72公斤/吨铁,到2006年这一数字上升到124公斤/吨铁,平均年递增幅度达到5公斤/吨以上。
在喷煤比逐年上升的前提下,全国重点钢铁企业平均入炉焦比水平由1996年的538公斤/吨下降为2006年的420公斤/吨铁。
从上述数据可以看出,在整个钢铁冶炼环节,煤比每上升1公斤/吨,焦比缩减幅度可达到2公斤/吨以上(非置换比)。
喷煤比的不断提升,为钢铁行业节能降耗、降低生产成本、减少焦化环节投资等开辟了广阔的市场空间,同时由于入炉焦比不断下降,焦炭消耗量缩减,减轻了环境污染,并对逐年趋紧的炼焦煤资源供求起到一定的缓解作用。
伴随喷煤技术的进步及产量的规模效应,2006年~2009年的4年间,国内重点钢铁企业的高炉喷煤比仍处于煤比提升、需求规模扩大的通道。
据统计数据,2009年重点钢铁企业平均高炉喷煤比达到145公斤/吨,入炉焦比385公斤/吨,全国生铁产量达到54375万吨,高炉喷煤比相比2006年提高20公斤/吨,全国喷吹煤需求规模达到近6000万吨/年的水平。
粗略估算,由于喷煤比的不断提升及生铁产量规模的扩大,2009年国内喷吹煤的需求量为20 06年的1.62倍。
虽然喷吹煤在高炉冶炼中不能完全取代焦炭,但喷煤在冶炼环节的节能及经济效益显著,从经济效益及环保的视角来看,未来一段时期高炉喷吹煤需求仍存在较大的增长空间。
目前国内外较先进的钢铁喷煤指标在240公斤/吨左右,从2009年的全国平均145公斤/吨的水平上升到200公斤/吨,增量达55公斤/吨,按5公斤/吨的年增长速度计算,2020年即使不考虑生铁产量规模扩张的因素,高炉喷煤的需求也将至少达到1亿吨以上。
高炉制粉喷煤技术的研究与应用
高炉制粉喷煤技术的研究与应用作者:王维乔1. 技术研发历程高炉喷吹煤粉可以降低焦炭消耗,减少炼焦污染,调节炉况,促进高炉稳定顺行,强化高炉冶炼。
首钢作为我国高炉喷煤技术的开创者和先行者,早在196 3年,就进行了系统的研究与试验,并于1964年在国内率先将其在高炉上进行工业化试验。
1966年,首钢在全公司的高炉上进行推广应用,当时的年平均喷煤量达159kg/tHM,最高月平均喷煤量达到279kg/tHM,创造了当时的世界纪录。
1994年,在首钢1726-2536m3四座高炉上应用,采用集中制粉,间接喷吹,串联罐多管路喷煤。
2000年,首钢进行重大技术改进,采用中速磨煤机制粉,布袋一级收粉,双系列串联罐直接喷吹,在首钢两座(1780m3、2536m3)高炉上应用,达到国际先进水平。
2004年,首钢国际工程公司设计的湘钢1800m3高炉,采用中速磨制粉,并列罐间接喷吹。
2007年,首钢国际工程公司设计的迁钢2号2650m3高炉,采用并列罐直接喷吹,并实现全自动喷煤操作。
2009年,首钢国际工程公司设计的京唐1号5500m3高炉,采用并列罐直接喷吹,全自动喷煤操作,并实现浓相输送。
2010年,首钢国际工程公司设计的迁钢3号4000m3高炉,采用并列罐直接喷吹,全自动喷煤。
2010年,首钢国际工程公司设计的京唐2号5500m3高炉,采用并列罐直接喷吹,浓相输送,全自动喷煤。
经过几十年的发展,首钢国际工程公司不断完善和优化设计,掌握了从原煤料场到煤粉制备和喷吹的全套高炉喷煤工艺设计。
近年来,首钢国际工程公司还参与编制了国家标准GB 50607-2010《高炉喷吹煤粉工程设计规范》。
2. 高炉喷吹煤粉技术的主要技术特点2.1 长距离直接喷吹,紧凑型布局由首钢国际工程公司设计的首钢2号、3号高炉喷煤工程,完全采用国产化技术和设备,采用紧凑型短流程工艺,实现了煤粉长距离直接喷吹。
2号高炉喷煤总管长度达到452m,已被列入第九批《中国企业新记录》。
高炉喷吹煤作用
高炉喷吹煤作用
高炉喷吹煤是指在高炉内喷吹粉状或颗粒状的燃料,以替代传统的焦炭作为还原剂,以提高高炉的产量和效率。
高炉喷吹煤的主要作用有以下几个方面:
1. 提高高炉的还原性能:因为高炉喷吹煤的含碳量高,且煤粉颗粒细小,可以更好地与矿石中的氧化铁反应,促进还原反应的进行。
2. 增加高炉的热量:高炉喷吹煤可以提高高炉内的燃烧温度,增加高炉的热量输出,提高高炉的冶炼效率。
3. 减少高炉的热损失:高炉喷吹煤可以减少高炉内焦炭的使用量,进而减少高炉的热损失,降低高炉的能耗。
4. 增加高炉的产量:高炉喷吹煤可以提高高炉的还原性能和热量输出,进而提高高炉的产量,降低原材料成本。
总之,高炉喷吹煤作为一种新型的冶炼技术,具有很大的优势和潜力,正在逐步得到广泛的应用和推广。
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关于高炉实现大喷煤低焦比技术措施的报告
关于高炉实现大喷煤低焦比技术措施的报告公司领导:为了实现高炉大喷煤、低综合焦比、取得良好的经济效益,生产技术部针对常总要求实现喷煤140公斤而燃料比不准大幅度变化的要求进行了分析,并制定了相应措施,现报告如下:一、前言高炉大量喷煤是炼铁工序节能减排和降低生产成本的重要措施。
2012年炼铁厂综合喷煤比达到了112kg/t,其中无烟煤比为95kg/t,烟煤比为17kg/t,平均风温1141℃。
如何实现140kg/t喷煤量操作,或者,在原燃料质量变差情况下,如何可保持和增加喷煤量,这是当前炼铁技术人员和操作者比较关心的问题,本文对相关问题进行了分析。
二、提高喷煤量的限制因素和技术对策高炉提高喷煤量,由于喷煤对炉况和高炉冶炼过程的影响较大,高炉是否稳定接受更高的喷煤量,存在许多限制因素。
分析认为主要有以下四个方面:炉缸热补偿和煤粉燃烧率、上下部调剂和气流分布控制、焦炭质量、渣比。
1、炉缸热补偿与煤粉燃烧率随喷煤比增加,风口前理论燃烧温度T f值明显下降。
为保证炉缸热状态需要,欧洲、日本一般要求T f在2000-2100℃以上。
生产实际表明,T f值控制在2000℃以上,能够保证炉温充沛、炉缸热状态正常。
高风温是增加喷煤热补偿的重要手段,每提高1000℃风温可补偿T f值60℃以上。
风温低于1100℃的高炉,应大力采用高风温热风炉先进技术和控制技术,使风温达到1200℃以上。
乌钢第四座热风炉投产以来,高炉风温的提高得到保障,2012年平均风温达到了1141℃,为提高喷煤比创造了良好的条件,由于1-3号热风炉使用年限已经达到4年以上,因此2013年应对热风炉内的耐火球进行分析更换,从而提高热交换率,进一步提高风温。
富氧既是提高产量的手段,也是增加喷煤热补偿的重要措施。
每富氧1%,可补偿T f40~50℃。
乌钢利用制氧能力富裕的条件尽可能通过富氧鼓风手段提高利用系数和增加喷煤量,2012年富氧率已平均达到3%左右。
烟煤在高炉喷吹中的应用
烟煤在高炉喷吹中的应用摘要:本文分析了当前国内外钢铁行业的喷吹方式,并以济南庚辰钢铁有限公司喷吹系统改造为例,通过配煤计算,安全性分析,以及经济性比较等,阐述了烟煤在高炉混合喷吹中应用的可靠性和优越性。
关键词:高炉;喷吹;混合喷吹;配煤1 前言高炉喷吹是指在高炉在炼铁过程中,将符合条件的燃料(如煤粉、柴油、天然气)通过喷吹系统送入高炉,作为燃料和部分还原剂。
喷吹煤粉是现代高炉炼铁生产广泛采用的新技术,也是高炉炉况调节的重要手段。
从20世纪60年代开始高炉喷煤,到70年代,我国高炉喷煤技术国际上一度处于领先水平。
1995年重点企业平均喷煤比仅为58.5 kg/t,到上世纪末已达到118 kg/t,2002年达到了125kg/t。
在国外,普遍采用混合喷吹(烟煤和无烟煤)的方式,把挥发分降到20%左右,为提高喷煤效率,增加了高挥发分煤喷吹比例。
在我国,从煤炭比价出发,正由单一喷吹无烟煤向实行混合喷吹方式转移,。
高炉已普遍掌握了高风温、富氧喷吹技术,烟煤喷吹技术和装备都已成熟,加之烟煤资源相对丰富、分布广泛,采用混合喷吹的手段,掺加烟煤喷吹比例有增长趋势。
本文通过济南庚辰钢铁有限公司混合喷吹改造实例,分析了系统的安全性、经济性等问题,为我国高炉喷吹提供了新的思路,取得了很好的经济效益和社会效益。
2 技术方案2.1 立项背景济南庚辰钢铁有限公司现喷吹单一煤种-无烟煤,煤比在100kg/T,钢厂现将煤比提高到150 kg/T,同时满足三座高炉日产2350T。
但是钢厂自己的磨机不能满足要求,所以确定了和张家峁矿业公司水煤浆厂合作,由张家峁矿业公司水煤浆厂提供合格烟煤煤粉混入现场制备的煤粉进行混合喷吹。
2.2 配煤计算张家峁矿业公司水煤浆厂生产精细烟煤煤粉,煤粉化验指标如表1:根据高炉喷吹的安全要求,喷吹煤粉挥发分最高在20~22﹪是较安全的,经济挥发分为18﹪;固定碳在75~80﹪。
按磨机产量12T/h,通过配煤计算,将按挥发分控制在15﹪以下;固定碳控制在75﹪以上。
高炉喷煤的应用
XXXXX学校专业论文题目高炉喷煤的应用姓名XXX 学号院(系)专业班级XXXX指导教师XXX 职称评阅人___ _ 职称___2012年 5月21日高炉喷吹辅助燃料是现代高炉炼铁生产广泛采用的新技术,同时它还是现代高炉炉况调节所不可缺少的重要手段之一。
喷吹的燃料可以是重油、煤粉、粒煤或天然气,其中,喷吹煤粉日益受到各个国家或地区的高度重视。
这项技术在近几十年中取得了明显的进步,而且,在相关的炼铁新工艺中,也不断地得到了推广和应用。
喷吹煤粉是高炉技术进步的合理选择,而且应当将高风温、富氧鼓风和喷吹煤粉有机结合起来后,不仅节焦和增产两方面同时获益,而且这种有机结合也成为一种不可缺少的高炉下部调剂手段。
喷煤所取代的焦炭越多,经济效益越好。
完整的高炉喷煤工艺流程应包括原煤储运系统、制粉系统、煤粉输送系统、喷吹系统、供气系统和煤粉计量系统,最新设计的高炉喷煤系统还包括整个喷煤系统的计算机控制中心。
本文简述了高炉炼铁生产中五大系统之一的喷煤系统,介绍了喷煤系统的工艺流程,设备,安全事项及对高炉冶炼的影响并简要介绍了喷煤技术的产生和国内外的应用和发展。
【关键词】高炉炼铁喷煤生铁成本摘要 (I)目录 .............................................................................................................................. I I 1 高炉喷煤概论 (1)1.1 高炉喷煤的出现 (1)1.2 高炉喷煤的意义 (1)1.3 国内外高炉喷煤发展概况 (1)1.4 高炉喷煤工艺 (3)2 高炉喷吹用煤 (4)2.1 煤的分类 (4)2.2 煤的组成 (5)2.3 煤的物理性质 (5)2.4 高炉喷煤对煤的要求 (6)3 煤粉喷吹 (7)3.1 煤粉喷吹装置的主要功能 (7)3.2 喷吹工艺 (7)4 高炉喷煤系统主题设备 (9)4.1 原煤仓 (9)4.2 给料机 (10)4.3 磨煤机 (10)4.4 布袋收粉器 (10)4.5 煤粉仓 (11)4.6 高炉喷煤设备 (11)5 高炉喷煤的冶炼特征 (12)5.1 炉缸煤气量和鼓风动能增加,中心气流发展 (12)5.2 间接还原反应改善,直接还原反应速度降低 (13)5.3 理论燃烧温度降低,中心温度升高 (13)5.4 料柱阻损增加,压差升高 (14)5.5 顶温升高 (14)5.6 热滞后现象 (14)5.7 对生铁质量的作用 (14)6 喷煤技术在高炉的应用 (15)6.1 高炉喷煤在某厂的应用 (15)6.2 解决的思路及办法 (16)8 结语 (18)1 高炉喷煤概论1.1 高炉喷煤的出现随着高炉炼铁生产规模的不断扩大和对生铁需求的日益增加,高炉炼铁对燃料的需要量也愈来愈大,由于现有焦炉的老化,严重污染环境以及炼焦煤储备量的日趋减少,导致冶金焦的供应日趋紧张,人们寻找新的燃料代替部分焦炭。
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莱钢科技
第5 ( 期 总第 11 3 期)
莱 钢 1 0 3高炉 大 煤 比烟煤 混 喷技 术 应 用 0m 0
孙建设 林 晓辉
( 炼铁 厂)
摘
要 :高炉在 高煤 比的前提 下进行烟煤混喷,能有效提 高煤粉的燃烧率,是炼铁降低成本的有效手
t0 o o o n n h a ie a 6, c a a i en 8 g t i fs f c a a d a t r ct t t l 4: o rt b ig 1 0 k / . l o .
Ke r s ls frae i — aeb re ;sfc a mx dijc o ;oye o t t ywod :batu c ;hg g d ud n o o i et n xg nc ne n hr t l e n i n
T eAp l aino eHi -o l ai ot o l x dIjci eh iu r10 -l Bat u n c h pi t f h g c a- t S f C a e net n T c nq ef 0 0 I ls r a e c o t h r o Mi o o l F ( h ow rs T eI n ok ) r Abtat o ol i di et nu d r h rcn io f ihca rt a f c vl eh nep le s c :Sf ca m x jc o n e epeo dt no g ol ai cnef t e n a c uvr r t e n i t i h o ei y —
i d c a  ̄ c mb sin r t n b a tf r a e a n ef ci e me n fr d cn o t h r u h h g r d u d n z o e l o u t ae i l s u n c , s a f t a s o e u ig c s .T o g ih g a e b r e o e v
段 。莱钢 10 高炉通过精料技术和探索合理的操作制度 ,优化喷煤控制参数,进行烟煤混喷试验 在 00m
烟煤 和无烟 煤 比例 达到 4 6 : ,煤 比维持在 10k/,高炉保 持 了稳产 高产 。 8 gt 关键词 :高炉 精料 烟 煤混喷 含氧 量
S n Ja se Ln Xio u u in h i a h i
t h iu n rb t rt n l p rt nss m,o t z gca i et ncnrl a m t s x ei e t go e nq ea dpo ei o a oa oeai t c n i o ye pi i o jc o ot r ee ,ep r ni n min l n i op a r m n sfca mx di et n .te10 l tu aei a a g it n ed dhg rd ci t wt er o o i jci s h 0 0m ba r c L i n na ss aya ihpou t i i t - t l e n o s fn n g ma i t n vy h h a
2 : ℃
煤 粉 仓 温 度 <8 ℃ ;喷 吹 罐 煤 粉 温 度 0
作者简介 :孙建设 (9 6一) 16 ,男 ,18 9 7年 7月毕业 于北 京钢铁学
< 5o 7 C;布袋箱 温度 < 5o 8 C。
煤与无 烟煤 按 照 3 7混煤 , 合煤 粉 挥 发 分在 : 混
1.7 ~1.% , 有 达 到 挥 发 分 1% ~1% 的 24 % 57 没 6 8 目标 , 2 日调 整 为 4 6 挥 发 份 提 高 至 1% ~ 3月 3 :, 6
1 3 9. 5%
中速磨出口 ( 粗粉分离器 )温度控制在 8 8±
3 混喷技术措施
根据烟煤 的特点 ,制定 了严格喷煤 的控 制参
数 ,以确保 混喷 安全 。高炉制 定相应 的措 施 ,并 对
喷煤 、高炉各控制参数加 以调整,使烟煤混 喷得 以 顺利 实施 。在高 煤 比的前 提下 ,烟煤 和无 烟煤 的 比 例达到 46 : ,挥发份 1%左右。 6
确。 喷煤 人 磨 含 氧 量 <5 ,布 袋 箱 出 口含 氧 量 %
<8 : % Biblioteka 2 混煤情况 烟煤挥 发分 高 , 1% ~ 0 之 间 , 含 量 为 在 0 4% 碳
7 % ~8% , 6 5 发热 量 较无 烟煤 低 , 热值 为 27 .1~
37 .2万 Jk 着 火 点 和 爆 炸 极 限 比无 烟 煤 高 。 烟 / g,
3 1 喷煤参 数控 制 .
本, 00m 高炉 20 10 07年 3月下旬到 5 中旬进行 月
烟煤 混 喷 实 验 , 得 了较 好 效 果 , 混 喷 期 间 , 取 在 1 10 00m 高炉煤 比达到 20k/, 2 gt 平均 10k/ 以上 。 8 gt
混煤制粉条件:确保氧量分析仪参数准确 ,灵 敏可靠 。保证新二区煤场进场原煤按照烟煤比无烟 煤 37 : 的煤量要求均匀存煤。保证氮气压力在 0 6 . M a以上 ,满足喷吹要求。保证事故充氦及其它预 P 警参数 ( 煤粉 温度 、喷吹压力等 )灵 活可靠 、准
1 概述
莱 钢 10 00m 高炉采 用 陶瓷杯 炉缸 ,W 串罐 式 P 无料钟 炉顶 , 全干法 煤气 除尘 系统 , 鲁金顶 燃式 热 卡 风炉 , 软水密 闭循环 等 先进 工艺 。20 07年煤 比煤 比 基本稳 定在 15k/ 以上。为 了进一 步降低 生铁成 7 gt