高炉喷煤安全1章

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引 言
1964年5月30日鞍山钢铁厂8#高炉喷煤系统煤粉罐发生煤粉爆炸事故,于是从4月23日开始实验的烟煤喷吹由于安全原因夭折。

此后数十年,喷煤技术不断发展,尤其近二十年,国外喷煤技术有了长足发展,先进高炉大部分煤比达200 kg/t·Fe,大都喷吹烟煤。

国内喷煤技术也有一定发展,但除宝钢外,大部分高炉仍喷吹无烟煤,煤比为140 kg/t·Fe左右。

改善煤粉燃烧性能,实行烟煤喷吹是提高煤比的一个重要手段。

大部分高炉喷吹无烟煤,其主要原因就是安全问题。

安全问题已成为影响国内高炉喷煤技术进一步发展的一个关键问题。

目前,国内部分高炉已开始考虑喷吹烟煤。

这就要求对烟煤安全控制技术及其理论做进一步研究,使之能适应国内大部分高炉的需要。

本次研究主要从煤粉特性、喷煤工艺、喷煤系统参数控制、喷煤系统事故的预防与处理等方面探讨了喷煤系统的安全问题,希望通过研究,进一步提高喷煤系统、尤其烟煤喷吹系统的安全控制水平。

1高炉喷煤的发展及工艺特点
1.1 高炉喷煤概况
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(如熔融还原) 中,也不断地得到了推广和应用。

冶金煤炭资源的经济合理利用,客观上对高炉喷煤技术的开发与应用提出了更为迫切的要求。

尤其是在经历了1973年和1979年两次世界性石油危机之后,这方面的压力就更大了。

世界各国都注意到高炉喷煤在调整高炉能源结构中的重要作用,既高炉采用喷煤技术后可以节约冶金焦炭,促进冶金煤炭资源的合理利用[1]。

冶金焦炭是传统高炉炼铁的主要燃料。

随着炼铁生产规模的扩大和生铁需求量的增加;随着现有焦炉的老化,环境污染严重,难以再用新建焦炉的办法增加焦炭产量。

冶金焦炭的供应日趋紧张,其价格不断上涨。

更主要的是,作为冶金焦炭生产的唯一原料,炼焦煤不仅供不应求,而且储量也非常有限。

因此,如同增加产量一样,降低消耗、节约焦炭、避免全焦操作是现代高炉生产的另一个中心任务。

中国是煤炭生产大国,焦炭资源同其他国家相比还算是比较丰富的。

但最近的矿产资源调查表明:中国煤炭总储量约8000亿吨,其中焦炭储量仅2000亿多吨,而且主要分布在山西、山东、内蒙等少数几个地区。

可以预测,到本世纪末,可供选择的冶金焦炭资源将出现严重短缺。

为了改变这种不利局面,人们尝试了包括天然气和重油在内的各种辅助燃料的高炉喷吹方法,而终因资源条件的限制和价格方面的原因,又将注意力集中在喷吹煤粉或粒煤上。

1985年以前,重油略比煤价高,但1985年以后,重油的价格不断上涨,现在约为煤价的一倍。

高炉操作调剂及其相关技术的发展,也促进了喷煤技术的发展。

远在20世纪60
年代末期,随着烧结技术的发展,高炉原料的综合冶金性能有了明显的改善。

与此同时,高炉容积不断增大,高风温、高压及富氧等相关技术逐渐得到完善。

尤其是在70年代中期,配合采用高炉喷油技术,世界各地的高炉操作整体上已经达到了比较高的水平。

如在日本,当时的风温水平已达到1200℃,富氧鼓风和脱湿鼓风作业也相当普遍。

然而,在1979年第二次石油危机的冲击下,重油价格暴涨,迫使许多喷油高炉不得不采用全焦操作。

由于缺乏喷煤调剂手段,高炉停止喷油后,风口前理论燃烧温度得不到有效控制,经常引起炉温的大幅度波动,造成炉况不顺。

为了保持高炉的稳定顺行,全焦操作的高炉普遍被迫采取降低风温、停止富氧鼓风、增加鼓风湿度等措施,结果导致高炉焦比升高,生铁产量下降。

为了改变这种被动局面,充分发挥高风温技术的潜力,并为高炉稳定顺行提供灵活的调控手段,只有通过采用廉价的煤粉来取代重油喷吹的方法才能实现[2]。

因此,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。

追求经济效益、降低生铁成本,是高炉喷煤技术发展的另一个重要原因。

由于焦炭和煤粉的差价越来越大,因此,喷煤所取代的焦炭越多,经济效益越好。

焦炭和煤粉在日本的差价为10000日元/吨左右;在德国的差价为100马克/吨;而在中国,1991年为80~120元/吨,1992年为150~200元/吨,到1993年增加至200~260元/吨。

在这种情况下,如何增加喷吹量和改善喷吹效果,从而取代更多的焦炭,以降低生铁成本,已成为各种喷煤技术的开发与改进所追求的目标。

鉴于不同国家的资源和运输条件存在差异,虽然采用高炉喷煤降低生铁成本的幅度有所不同,但各国高炉生产实践表明,无论富氧与否,喷吹煤粉达到一定量后,都可以程度不同地降低生铁成本。

如瑞典勒欧(Lulea) 厂高炉喷煤60 kg/t·Fe时,吨铁成本降低了3德国马克;比利时西姆达(Simdar) 厂高炉喷煤100 kg/t·Fe时,吨铁成本降低5.8美元;意大利塔兰托厂高炉喷煤150 kg/t·Fe时,吨铁成本降低5 %;英国斯肯索普(Scunthorpe) 厂高炉富氧喷煤200kg/t·Fe时,吨铁成本可降低20英镑[3]。

在考察高炉喷煤技术发展背景时,还必须注意到环境保护方面的因素。

第二次世界大战期间,钢铁工业受到严重的破坏,工业发达国家为了尽快恢复战后经济,加速
了钢铁工业的发展步伐,在20世纪五、六十年代相继新建或改建了一大批焦炉,而这些焦炉中一部分炉龄迄今已近40年,到目前为止,约有半数焦炉炉龄超过30年。

为维持高炉的正常生产,目前这些焦炉及相关设备都需要大修或重建,这样不仅所需投资大(约为喷煤设施建设投资的3~4倍),而且环境污染日益严重。

迫于全球性环境保护方面的压力,更多的人主张发展高炉喷煤技术,大幅度降低焦炭消耗和减少焦炉数量。

实际上,与喷吹其他燃料相比,喷吹煤粉的设备投资较大,工艺过程较复杂。

喷煤技术之所以受到日益广泛的重视且得到迅速发展,主要原因是因为煤粉在风口前气化燃烧所消耗的补偿热量比天然气或重油的都要少。

在同样的风温水平和富氧率情况下,若维持相同的理论燃烧温度,高炉所能接受的喷煤量要比天然气和重油的量多得多[4]。

因此,要想通过喷吹燃料来大量地降低焦炭消耗,以取代部分焦炭,唯有喷吹煤粉才是最合适的选择。

1.2 喷煤工艺的基本流程
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。

高炉喷煤的一般工艺流程如下图1-1所示。

图1-1高炉喷煤的一般工艺流程
(1) 原煤储运系统
为保证高炉喷煤作业的连续性和有效性,在喷煤工艺系统中,首先要考虑的是建立合适的原煤储运系统,该系统应包括综合煤场、煤棚、储运方式。

为控制原煤粒度
和除去原煤中的杂物,在原煤储运过程中还必须设置筛分破碎装置和除铁器。

筛分破碎即可以控制磨煤机入口的原煤粒度,又可以去除某些纤维状物质。

而除铁器则主要用于清除煤中的磁性金属杂物。

(2) 制粉系统
煤粉制备是指在许可的经济条件下,通过磨煤机将原煤加工成粒度和含水量均符合高炉喷吹需要的煤粉。

制粉系统主要由给料、干燥与研磨、收粉与除尘几部分组成。

在烟煤制粉中,还必须设置相应的惰化防爆抑爆及相应的监测控制装置。

(3) 煤粉的输送
煤粉的输送有两种方式可供选择,即采用煤粉罐装专用卡车或采用管道气力输送,而气力输送连续性好、能力大且密封性好,是高炉喷煤中最普遍采用的煤粉输送方式。

依据粉气比μ的不同,管道气力输送又分为浓相输送(μ>40 kg/kg)和稀相输送(μ=10-30 kg/kg)。

目前,国内广泛采用的是稀相输送。

浓相输送不仅可以降低喷煤设备费用和能量消耗,而且有利于改善管道内气固相的均匀分布,有利于提高煤粉的计量精确度,是煤粉输送技术的发展方向。

(4) 喷吹系统
喷吹系统由不同形式的喷吹罐组和相应的钟阀、流化装置等组成。

煤粉喷吹通常是在喷吹罐组内充以压缩空气,在自混合器引入二次压缩空气将煤粉经管道和喷枪喷入高炉风口。

其中,喷吹罐组可以采用并列式布置,装煤与喷煤交替进行;也可以采用重叠式布置,底罐只作喷吹罐,装煤则通过上罐及其均排压装置来完成。

(5) 供气系统
供气系统是高炉喷煤工艺系统中不可缺少的组成部分,主要涉及压缩空气、氮气、氧气和少量的蒸汽。

压缩空气主要用于煤的输送和喷吹,同时也为一些气动设备提供动力。

氮气和蒸汽主要用于维持系统的安全正常运行,如烟煤制粉和喷吹时采用氮气和蒸汽惰化、灭火等,系统防潮采用蒸汽保温等。

而氧气则用于富氧鼓风或氧煤喷吹。

(6) 煤粉计量
煤粉计量结果既决定着喷煤操作及设备配置的形式,同时又受喷吹工艺条件的影响,它是高炉操作人员掌握和了解喷煤效果,并根据炉况变化实施调节的重要依据。

煤粉计量水平的高低,直接反映了高炉喷煤技术的发展水平。

目前煤粉计量主要有两
类,即喷吹罐计量和单支管计量。

喷吹罐计量,尤其是重叠罐的计量,是高炉实现喷煤自动化的前提,而单支管计量技术则是实现风口均匀喷吹或根据炉况变化实施自动调节的主要保证。

实现煤粉计量的连续化和提高煤粉计量的准确性是煤粉计量技术的发展方向。

(7) 控制系统
随着喷煤量的增加,喷煤系统的设备启动频率增高,操作间隙时间减少,喷吹操作周期缩短,手动操作已不能适应生产要求,尤其是当高炉喷吹烟煤或采用多煤种配煤混合喷吹时,高炉喷煤系统广泛采用了计算机控制和自动化操作。

根据实际生产条件,控制系统可以将制粉与喷吹分开,形成两个相对独立的控制站,再经高炉中央控制中心用计算机加以分类控制;也可以将制粉和喷吹设计为一个操作控制站,集中在高炉中央控制中心,与高炉采用同一方式控制[5]。

喷煤工艺流程的种类繁多,特点各异,通常可根据下述方法加以分类。

¾按喷吹方式分按喷吹方式可分为直接喷吹和间接喷吹。

直接喷吹方式是将喷吹罐设置在制粉系统的煤仓下面,直接将煤粉喷入高炉风口,高炉附近无需喷吹站。

其特点是节省喷吹站的投资及相应的操作维护费用。

这种方式中小高炉采用较多。

间接喷吹则是将制备好的煤粉,经专用输煤管道或罐车送入高炉附近的喷吹站,再由喷吹站将煤粉喷入高炉。

其特点是投资较大,设备配置复杂,除喷吹罐组外,还必须配制相应的收粉、除尘装置。

¾按喷吹罐布置形式分按喷吹罐布置形式可分为并列式喷吹和串罐式喷吹,通过罐的顺序倒换或交叉倒换来保证高炉不间断喷煤。

为便于处理喷吹事故,通常并列罐数最好为3个。

并列式喷吹若采用顺序倒罐,则对喷吹的稳定性会产生一定的影响,而采用交叉倒罐则可改善喷吹的稳定性,但后者必须配备精确的测量和控制手段。

另外,并列式喷吹占地面积大,但喷吹称量简单,投资较重叠式的要小。

因此,常用于小高炉直接喷吹流程系统。

串罐式喷吹是将两个主体罐重叠设置而形成的喷吹系统。

其中,下罐亦称为喷吹罐,它总是处于向高炉喷煤的高压工作状态。

而上罐也称为加料罐,它仅当向下罐装粉时才处于与下罐相连通的高压状态,而其本身在装粉称量时,则处于常压状态。


卸煤粉的倒罐操作须通过连接上下罐的均排压装置来实现。

根据实际需要,串罐可以采用单系列,也可以采用多系列,以满足大型高炉多风口喷煤的需要。

串罐式喷吹装置占地小,喷吹距离短,喷吹稳定性好,但称量复杂,投资亦较并列式的大。

这种喷吹装置是目前国内外大型高炉采用较多的一种喷吹装置。

¾按喷吹管路形式分按喷吹管路形式可分为多管式喷吹和单管路加分配器方式喷吹。

所谓多管方式喷吹是指喷吹罐直接与同风口数目相等的支管相连接而形成的喷吹系统。

一般一根支管联接一个风口。

其主要特点有:
(A) 每根支管均可装煤粉流量计,用以自动测量和调节每个风口的喷煤量。

其调节手段灵活,误差小,有利于实现高炉均匀喷吹和大喷煤量的操作调节。

(B) 喷吹距离受到限制,一般要求不超过200~300 m。

这是因为在喷吹距离相同的情况下,多管方式的管道管径小,阻力损失大,过长的喷吹距离将导致系统压力的增加,从而使压力超过喷吹罐的允许罐压极限。

(C) 单支管流量计数目多,仪表和控制系统复杂,因此投资亦较大。

(D) 由于支管数目多,需要转向的阀门太多,因此多管喷吹仅适用于串罐方式,而不适用于并列式。

所谓单管加分配器方式是指每个喷吹罐内接出一根总管,总管经设在高炉附近的煤粉分配器分成若干根支管,每根支管分别接到每个风口上。

主要特点有:
(A) 一般在分配器后的支管上不装流量计,通过各风口的煤粉分配关系在安装试车时一次调整完毕,因此不能进行生产过程中的自动调节。

此外通过分配器对各支管煤粉量的控制精度不仅取决于分配器的结构设计,而且还受运行过程中分配器的各个喷嘴不等量磨损的影响。

因此,需要经常加以检查和调整。

(B) 因系统的阻力损失较小,喷吹距离可达600 m。

(C) 因支管不必安装流量计,故控制系统相对简化,投资较少。

(D) 对喷吹罐的安装形式无特殊要求,既适用于并列式,又可用于串罐式。

1.3 国内外高炉喷煤现状
1.3.1国外高炉喷煤现状
美国阿姆科公司阿什兰厂1966年1月在该厂贝列方特高炉上建成第一代阿姆科式喷煤系统,已经连续多年喷吹煤粉。

后经改进,1973年在其阿曼达高炉上采用,所用烟煤Vf >30 %,此为第二代阿姆科式喷煤系统,后来又发展成第三代系统。

阿姆科式喷煤系统特点是制粉与喷吹合在一起的直接喷吹方式。

由一个煤粉罐向三个喷吹罐供煤。

煤粉罐为常压,三个喷吹罐为轮流处于喷吹、装煤和预备状态,喷吹罐均压使用N2气。

在安全输送上,从原煤储仓、旋风除尘、布袋除尘到储煤罐、喷吹罐及各喷吹支管线上,均安装有着火探测器、灭火器、爆炸探测器等。

灭火器内用CO2,根据系统温度变化自动启动,并采用高速喷射。

爆炸探测器根据系统内压力变化,当压力超过正常值时,达到探测器启动压力之后,由控制系统指令执行机构开动防爆器。

防爆器内防爆剂为溴氯甲烷或溴三氟甲烷,可以与链式反应的原子团起化学反应,从而抑制链式反应进行。

以日本神户、川崎等厂为代表的惰化系统[7],采用惰性气体(如热风炉废气等)汇入系统,将其O2含量降低至一定值。

对Vf >30 %的煤粉系统,一般要求系统O2含量8~12 %以下。

将气氛惰化,相当于提高了煤粉着火点[8]。

该喷煤系统由三个子系统组成。

系统A是磨煤、干燥和输送系统。

具有下列特点:
a)利用热风炉烟气来减少能耗及防爆;
b) 神户钢铁公司研制的滚式破碎机的自动控制系统,可保证煤粉的合适粒度组成。

系统B是煤粉的分配及喷吹,该系统是由Petrocard公司研制的,有煤粉可向每一个风口自动均匀喷吹、每一个风口的煤粉喷吹量具有可调性、可靠性良好等特点。

系统C是喷吹和燃烧部分,具有燃烧效率高、可防止灰分沉积、喷吹及直吹管寿命长等特点。

此外,欧洲各国,如法国、英国、荷兰及德国等高炉在喷煤工艺上也都各有特色[8]。

日本神户式喷煤系统工艺方面的技术改进。

从原煤进厂到向各个风口喷吹,建立了一系列辅助设备。

其中采用了从美国引进的Petrocard设备,易于控制各风口煤粉流量,提高了分配精度。

英国钢铁公司斯肯索普厂高炉喷吹粒煤系统1984年11月投产,装备有粒煤制备车间。

并采用少量废气循环以降低气氛含O2量,磨煤粒度为<2 mm占98 %,制粉能力为25 t/h。

另外还配备了CO监测系统,CO %浓度>800 ppm即自动报警。

喷吹系统中采用每座高炉2个分配仓,每仓设6个喷射器,每个喷射器供2个风口的工艺。

喷枪在结构上能实现煤粒向中心气流偏移,并采用表面硬化技术以减轻磨损。

卢森堡PW公司研制了煤粉流量的单支管计控装置,已被澳大利亚布罗希尔(BHP)公司引进。

韩国光阳厂喷煤系统是按美国阿什兰公司阿姆科厂开发的技术设计的。

包括制粉、贮存及喷吹三个部分,最大喷煤能力为30 t/h。

制粉时,原煤进行磨碎并烘干,分为两个作业线,用热风炉废气作干燥媒介。

表1-1 国外高炉煤比大于200蔼kg/t的高炉
高炉容积
m3
煤比
kg/t
持续时间
(月)
年份
日本加古川1#4550 205 13 1995
日本神户3#1845 204 12 1994
荷兰霍戈文6#2678 212 2 1992
荷兰霍戈文7#4200 215 2 1993 英国斯肯索普
维多利亚女王号
1534 210 2 1991
美钢联格里13#3500 218 2 1995
意大利塔兰托4#3377 204 2 1996
日本福山4#4288 208 2 1994
法国敦刻尔克4#D=14m 203 2 1996
日本君津3#4063 203 2 1993
国外高炉喷煤的特点是主要采用烟煤喷吹,或采用烟煤与无烟煤或其它煤种混合喷吹,另外由于高炉冶炼所采用的原料条件好,喷煤系统能力大及自控水平高,因此
煤比水平较高。

特别是九十年代后,发展速度更快。

美国高炉,1996年平均煤比为100 kg/t,先进高炉达180 kg/t;日本高炉,1995年平均煤比100~110 kg/t ,先进的达160~180 kg/t;西欧高炉,平均煤比100~120 kg/t,最高的高炉可达180~200 kg/t。

其中法国敦刻尔克和荷兰霍戈文的高炉煤比曾分别达到230 和250 kg/t。

国外煤比超过200 kg/t的高炉见表1-1。

除日本加古川、神户2座高炉高喷煤量时间超过1年外,其他高炉高喷煤时间较短。

当今高炉煤比平均达170~200 kg/t是不成问题的。

但要长期稳定在250 kg/t还有难度。

预测未来15年,高炉煤比可达到250~270 kg/t,焦比可相应降到240~250 kg/t [9]。

日本、美国和欧洲国家一些高炉的煤比已达200 kg/t,其主要措施有[10]:
·采用具有更高煤粉燃烧率的新型双枪喷吹;
·改善原燃料质量,采用优质烧结矿,提高焦炭强度,降低渣量;
·改进炉料分布,控制软融带形状,调节回旋区状况。

英国斯肯索普厂维多利亚高炉(工作容积1534m3) 1993年8月-11月,喷吹粒煤,月平均煤比209 kg/t,最高煤比达230 kg/t。

美国钢铁公司Garg厂13#高炉1995年6月喷吹煤粉173 kg/t,另喷重油和天然气37 kg/t,合计综合喷吹量达210 kg/t[10]。

日本钢管公司福山厂4#高炉(4288m3) 1994年10月平均煤比达218 kg/t,最高达230 kg/t[11]。

1.3.2 国内高炉喷煤现状
国内高炉喷吹煤粉起步较早。

鞍钢最早的喷煤工业试验是喷吹烟煤,始于1964年4月23日。

限于当时对喷吹烟煤的认识和技术水平不足,曾在5月30日发生了8#高炉煤粉罐爆炸事故,致使喷吹烟煤夭折。

后来首钢试验成功喷吹无烟煤,之后,国内高炉基本都喷吹无烟煤。

近些年,我国高炉喷煤技术发展较快,无论从煤比水平、自控水平、喷吹煤种及喷吹设备改进等方面都有了长足的进步。

但总体情况与国外先进水平相比还有相当的差距。

宝钢近1-2年煤比水平已达国际先进水平,鞍钢在老厂改造方面也树立了榜样。

我国重点企业除重钢外,其他17家都有喷煤设施。

38家地方骨干企业炼铁厂中,
23家有喷煤设施。

近些年,在高炉喷煤普及面上有所发展,但喷吹量仍普遍较低。

喷吹煤种单一的状况仍较突出,大部分厂家仍喷吹灰份较高的无烟煤,限制了喷煤效益的提高。

这也是与国外比落后的一个方面[12.13]。

鞍钢在1989年9月至1990年9月对原高炉喷煤系统进行了全面改造,实现了大高炉喷吹Vf28-38 %烟煤的目标,为我国老厂提供了成功的经验。

宝钢3#高炉喷烟煤装置由国内自行设计,自1994年10月投产以来,运行状态良好,煤比达到了120 kg/t设计能力,1998年单炉超过200 kg/t水平,目前煤比已连续多年超过200 kg/t.Fe。

表1-22000年全国部分高炉有关指标
单位炉号容积
m3
产量
万t
利用系数
t/m3žd
焦比
kg/t
煤比
kg/t
风温

宝钢 1 4063 340.5 2.29 269 228 1253 宝钢 3 4350 465.1 2.293 289 205 1246 包钢 4 2200 151.4 1.881 405.9 146 1218 攀钢 1 1200 100 2.507 443 140 1103 重钢 3 620 447 2.027 432 102 996 天铁 4 700 58.0 2.765 401 123 1110 宣钢8 1260 91.8 1.99 403 123 1011 鄂钢 2 620 41.3 2.15 439 131 1037 首钢 5 1036 69.9 1.843 416.9 112.9 962 昆钢 6 2000 151.1 2.07 424 101.5 1085 武钢 2 1536 109.1 2.024 408.7 106.8 1102 太钢 3 1200 100 1.87 406 103 1057 鞍钢 6 1050 60.1 1.71 502 107 764 邯钢 6 380 35.89 2.582 445 126.7 889 承钢 6 380 30.74 2.218 490 113 1102 杭钢 2 380 41.43 3.243 397 130.82 1008 南京 4 350 38.717 3.039 410 124.17 1056 广钢 4 350 35.16 2.791 410 129.1 1024 三明 1 350 43.002 3.357 433 115.8 1002 邢台 2 215 25.15 3.198 421 128 1035 承钢 2 127 9.66 3.04 533 129 952
表1-32000年重点大中型钢铁企业高炉炼铁重要指标
炉型利用系数
t/m3žd
综合焦比
kg/t
入炉焦比
kg/t
风温

喷煤
kg/t
年代2000 1999 2000 1999 2000 1999 2000 1999 2000 1999 平均 2.233 2.140 533 545 429 451 1034 1034 118 105 500~900m3 2.294 2.010 531 539 453 454 1028 1055 108
200~499m3 2.664 2.558 5 38 550 462 482 1023 1012 108
< 200 m3962 942 75
国内大部分老厂都是引用电厂磨煤系统的模式,流程复杂、投资大、设备故障率高,且不利于喷吹烟煤。

宝钢等新厂在设计上吸取了较多的先进技术。

[14]
其特点是制粉与喷吹合在一起的直接喷吹方式,适用像宝钢这样炉容大,高炉座数少的新建厂。

而象鞍钢、武钢、包钢等厂高炉座数多、场地受限制,多采用集中制粉、每座高炉配有喷吹站的间接喷吹方式。

间接喷吹能耗大、流程长,不利于喷烟煤。

但经过改造、采取适当的技术措施,也是能实现喷吹烟煤的。

在我国,高炉大量喷吹煤粉已成为发展钢铁工业的战略性措施。

我国煤炭资源虽然丰富,但炼焦煤资源并不占优势。

炼焦煤占煤炭资源的27 %左右,其中强结焦性好的焦煤占炼焦煤的19.61 %。

且产地分布不均匀,主要集中在华北等地。

非炼焦煤资源丰富,分布也较广,用以代替炼焦煤,经济效益十分显著[15]。

在我国要实现200kg/t喷煤量的目标,大部分厂难度还是相当大的,只有宝钢等个别厂已达到或接近这一指标。

其他厂应采取下列措施:
(1) 改善原燃料质量。

目前,鞍钢及国内其他大多数高炉焦炭质量仍较差,M40及Af等影响喷煤量进一步提高,烧结矿的冷强度影响料层透气性。

(2) 改善高炉操作,高炉富氧喷煤后,高炉操作要采取相应措施。

注意保持一定的焦炭批重,相应提高矿石批重,以保持软融带的焦窗面积不变,使高炉的透气性不致恶化。

还要注意适当发展中心气流,抑制边缘气流。

(3) 提高喷煤技术水平,做到广喷均喷,减少脉动。

(4) 利用氧煤枪或增加富氧率,以保证大喷煤量时煤粉的充分燃烧。

国内高炉近1~2年煤比有较大幅度提高,极大地降低了生铁成本。

表1-2、表1-3。

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