高炉喷吹兰炭末工业试验研究

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

高炉喷吹兰炭末工业试验研究
作者:赵巧玲等
来源:《中小企业管理与科技·上旬刊》 2014年第11期
赵巧玲张海龙
(陕西钢铁集团有限公司)
摘要为降低生铁成本,陕钢集团在1800m3 高炉开展了高炉喷吹兰炭末工业试验研究,结果表明兰炭末配比在20%时,高炉稳定顺行,综合燃料上升4.54kg/t,焦比降低2.19kg/t,煤比上升6.73kg/t,但燃料价格下降4.51 元/t,降低了生产成本,表明陕钢集团采用兰炭末作为高炉喷吹燃料是可行的。

关键词高炉喷吹兰炭末工业试验生铁成本
受国内经济增长放缓和钢铁产能的影响,钢材价格持续低位运行,而铁矿石、煤炭等原燃材料价格下跌滞后且幅度较小,导致生铁成本高,企业经营困难。

炼铁过程中燃料的成本对生铁的成本有很大的影响,因此,用性价比较高的燃料替代价格昂贵的煤粉是降低生铁成本的有效措施之一。

兰炭是以侏罗纪不粘煤和弱粘煤为原料,采用中低温干馏工艺生产的一种高固定碳含量的固体物质[1],是近几年发展起来的一种新型优质燃料,具有固定碳高、化学活性高、比电阻高,铝低、硫低、磷低等特点,价格比煤粉低200 多元。

若兰炭末能作高炉喷吹燃料,对降低生铁成本,帮助企业降本增效有十分重要的意义。

因此,陕钢集团于2013 年11 月-12 月开展了高炉喷吹兰炭末工业试验。

一阶段配比为烟煤:无烟煤:兰炭末=7:2:1,二阶段配比为烟煤:无烟煤:兰炭末=6:2:2。

1 高炉喷吹兰炭末实验研究分析
1.1 煤粉理化性能分析
从表1 看出:①兰炭末挥发分高于无烟煤,有利于提高混合煤的燃烧性,提高喷煤比。

②兰炭末灰分高于无烟煤和烟煤,发热量低于无烟煤和烟煤,将导致燃料比升高,但兰炭末价格便宜,燃料成本将下降。

1.2 煤粉可磨性、爆炸性、着火点测试
高炉喷煤必须保证安全,因此测试了煤粉的爆炸性。

兰炭末的爆炸性由长管式煤粉爆炸性测试仪测定。

兰炭末的可磨性要符合要求,因此测试了煤粉的可磨性。

从表2 看出:①兰炭末的可磨性指数较低,说明兰炭末比较难磨,但达到高炉喷吹用煤技术条件(GB/T18817)对其他烟煤的要求(>50-70)。

②兰炭末挥发分含量低,因此其返回火焰长度短,爆炸性较微弱,因此用兰炭末替代高炉喷吹用煤有助于提高喷煤安全性。

③说明兰炭末的着火点较低,但有利于提高高炉喷煤的安全性。

1.3 兰炭末灰熔融性特性
高炉喷吹煤粉的灰熔点太低易导致风口或喷枪前结渣,也会包裹煤粉影响燃烧率,太高会影响高脱硫及炉渣的排放[2]。

对高炉喷吹造成不利影响。

1.4 兰炭末灰分成分
高炉喷煤过程中,煤粉的灰分对高炉渣的流动性及脱硫性的影响较大。

从表4 看出,兰炭末灰分中CaO 含量较高,有利于高炉脱硫,Al2O3 含量较高,降低高炉渣的流动性。

1.5 兰炭末对二氧化碳化学反应性
反应性强的煤在气化和燃烧过程中,反应速度快,效率高。

高炉喷吹反应性强的煤,不仅可提高煤粉燃烧率,扩大喷吹量,而且风口回旋区未燃烧的煤粉在高炉的其他部位参加了与CO2 的气化反应,减少焦炭的气化反应,在某种程度上对焦炭强度起到保护作用[3]。

从表5 看出,兰炭末反应性较强,能满足高炉喷吹的要求。

1.6 兰炭末高炉喷吹燃料的综合评价
兰炭具有“三高四低”的特点,兰炭末用于高炉喷吹时主要缺点为:灰分较高、着火点低,可磨性较差。

因此,最好将兰炭末和无烟煤、烟煤搭配使用,以保证高炉安全稳定顺行。

2 高炉喷吹兰炭末工业试验研究分析
为了解高炉喷吹兰炭末后高炉生产指标、技术经济指标、铁水成分和渣成分的变化,对高
炉在基准期及工业试验期的参数作了归纳,加以对比分析,并以此来说明配加兰炭末的试验效果。

从表6 看出,试验前后高炉生产指标的变化基本没有变化,说明喷吹兰炭末后高炉保持稳
定顺行。

从表7 看出,高炉喷吹兰炭后炉渣成分变化不大,其中CaO 和MgO 含量略有下降,因此
炉渣碱度从1.14 下降到1.13,同时渣中Al2O3 略有增加,因此粘度升高,渣流动性将减弱。

从表8 看出,高炉喷吹兰炭后铁水成分变化不大,其中铁水中磷含量升高,硅含量略有升高。

从表9 看出,高炉喷吹兰炭末后重力灰和二次除尘灰中碳含量增多。

可能导致煤粉置换比
降低,喷煤比提高,燃料比上升,吨铁燃料成本增加。

从表10 看出,焦炭质量、风温和平均硅对焦比的影响很小,说明焦比变化主要是煤粉的
影响。

按照2013 年12 月份焦炭1100 元/ 吨,煤粉750 元/吨,兰炭末515 元/ 吨计算。

从表11 看出,兰炭末配比在20%时,综合燃料上升4.54kg/t,焦比降低2.19kg/t,煤比上升6.73kg/t,但燃料价格下降4.51 元/t,降低了生产成本,表明陕钢集团采用兰炭末作为高炉喷吹燃料是可行的。

3 结论
3.1 陕钢集团高炉喷吹兰炭末获得成功。

高炉喷吹10-20%兰炭末时,生产指标、技术经济指标、铁水成分、渣成分等基本没有变化;综合燃料上升,焦比降低,煤比上升,但燃料价格下降,有利于降低生产成本。

因此,兰炭末作为高炉喷吹燃料是可行的。

3.2 陕钢集团距离兰炭主产区陕西省神木县较近,运输费用低,且兰炭末有明显的价格优势,这有利于陕钢集团降低生产成本。

3.3 从生产技术性和经济性两方面考虑,陕钢集团高炉喷吹兰炭末是可行的。

相关文档
最新文档