高炉喷吹煤粉技术安全培训内容

煤粉作业区培训教案

序言

喷煤技术开始应用与上世纪60年代，我国首钢和鞍钢公司在喷煤初期曾作出很大贡献。由于能源价格和技术成熟性不足，此技术没有得到大的发展。

70年代末发生了第二次油危机。世界围逐步停止向高炉喷油技术。为避免全焦操作，大量的高炉开始使用喷煤技术。90年代西欧、美国、日本的一批焦炉开始老化，由于环保和投资原因，很难新建和改建焦炉，保护原有钢铁生产能力，必须大幅降低焦碳消耗。喷煤已不仅是高炉的调剂手段，而成为弥补焦碳不足的主要措施。

西欧1980年，日本1981年开始喷煤，美、等在九十年代初迅速发展了喷煤技术帐目前喷煤量大幅增加，焦比大幅下降，西欧、日本的喷煤比达到140-180kg/t铁，有些高炉月喷煤比200 kg/t铁，焦比300 kg/t铁喷煤比正向250 kg/t铁迈进。

我国1964年开始在高炉上喷煤，是世界上开发应用喷煤比较早的之一，从80年代以来我国开始大量应用喷煤技术。近些年我国喷煤技术长足发展。

鞍钢3#高炉95年9-11月，3个月煤比203 kg/t铁。1995-1996年3#高炉全年喷煤比150 kg/t铁，这标志着我国已经掌握了高喷煤时的高炉操作调剂、喷粉工艺设备和相关条件的全套技术。

一、高炉喷煤的意义

1.高炉喷煤对现代高炉炼铁技术来说是具有革命性的重大措施。它是

高炉炼铁能否与其他炼铁法竞争，继续生存和发展的关键技术，其意义具体表现为：价格低廉的煤粉部分代替价格昂贵而日益匮乏的冶金焦炭，使高炉的炼铁焦比降低，生铁成本下降； 2喷煤是调剂炉况热制度的有效手段；

3喷吹煤粉可改善高炉炉缸工作状态，使高炉稳定顺行；

4喷吹的煤粉在风口前气化燃烧会降低理论燃烧温度，为维持高炉冶炼所必须的T 理需要的补偿；这就给高炉使用高风温和富氧鼓风创造了条件。

5喷吹煤粉气化过程中放出比焦炭多的氢气，提高了煤气的还原能力和穿透扩散能力，有利于矿还原和高炉操作指标的改善；

6喷吹煤粉替代部分冶金焦炭，即缓解了焦煤的需求，也减少了炼焦设施可节约基建投资； 7减少化工焦炉的环境污染： 8为煤炭资源的合理利用创造了条件。 二、简单工艺流程如图

图1 煤粉工艺流程图

三、煤的形成与分类

1.煤的形成

1.1远古植物残骸深入水中经过缺氧及厌氧细菌生物化学作用，然后在地表升降运动中被地层覆盖。经过温度和压力下的地质化学作用而形成的有机生物岩。煤的形成过程中经历了植物残骸转变为泥炭的泥炭化阶段和泥炭转变为褐煤、烟煤、无烟煤的煤化阶段。

2.煤的分类

根据成煤物资及条件不同，人们把煤分成三大类，腐植煤、残植煤、和腐泥煤

2.1由高等植物经过成煤过程形成的腐植煤，它是自然界分布最广，蕴藏量最大的煤。

2.2由高等植物残骸中对生物化学作用最稳定的组成富集而成的是残植煤，在自然界储量很少，一般氢含量高，挥发分高，低温焦油产率高。

2.3由湖沼或残水海湾中藻类低等植物形成是腐泥煤，特点燃点很低，可用火柴点燃。

2.4腐植煤是人类使用最广泛的燃料，其煤化程度可分为泥煤、褐煤、烟煤和无烟煤。（见表1）

几种煤的对比图表（表1）

四、概念

1.煤焦置换比：喷吹1吨煤粉所代替的焦炭量叫做煤焦置换比。

2.煤比：冶炼1吨生铁所喷吹的煤粉量叫做煤比。

五、煤的成分组成

可燃元素：C：65～95% H2：2～7% O2：3～5% N2：1～2% S：10%

其中N2、S与C、H一起构成可燃化合物。

以上各元素称之为煤的可燃质。

不可燃元素：灰（A）5～15%最高可达50%、水分（M）2～20%。以上各元素称为煤的惰性质。

六、标准煤

定义：收到基低位发热量29288 KJ/Kg的煤定为统一标准煤。

不同情况下的燃料量都可以用下例公式折算成“标准煤”的消耗量

BQ ar D

B0=

29288

B0 —标准煤消耗量Kg

B —实际耗煤量Kg

Q ar D——实际燃料的收到基低位发热量KJ/Kg

七、煤的视密度（堆比重）

煤的视（相对）密度是指20℃时煤（包括煤的隙）的质量与同体积水的质量之比，过去叫视比重，按我国法定计量单位规定应叫视（相对）密度。原煤的堆比重0.8t/m3，煤粉的堆比重0.6t/m3。

八、煤的真密度（真比重）

煤的真（相对）密度是指20℃时煤（不包括煤的隙）的质量与同体积水的质量之比。过去叫做真比重。按我国法定计量单位规定，应叫做真（相对）密度。

九、煤的可磨性和可磨性指数：

1.煤的可磨性是指煤研磨成粉的难易程度。

它主要与煤的变质程度有关，一般说来，焦煤和肥煤可磨性指数较高、易磨，无烟煤与褐煤可磨性指数较低、不易磨。另外，煤的灰分和水分越高可磨性指数越低。

2.可磨性指数

某一种煤的可磨性指数是将此煤磨碎到与标准煤同一细度所耗电能

的比值（K）

标准煤磨碎到一定细度所消耗的电能

K=

某种煤磨碎到同一细度所消耗的电能

历史上常用的有式可磨性指数（K BT）及哈氏可磨性指数（HGI）（KH）两种。K BT是用联顿巴斯无烟煤作为标准煤样，并定其可磨性指数为1。

HGI是美国宾夕法尼亚洲某煤矿易磨烟煤做为标准煤，并定可磨性指数为100。

两种可磨性指数可以互换，其公式为：

HGI=70K BT—20

十、煤的着火点

表中列举各种煤的着火点围

1、煤的着火点温度

在有氧化剂（空气）和煤共存的条件下，把煤加热到开始燃烧的温度叫煤的燃点，也叫煤的着火温度。

2、煤为什么会氧化、自燃？它与着火点有什么关系？

煤被空气中的氧气氧化是煤自燃的根本原因，煤中的碳、氢等元素在常温下都会发生反应，生成可燃物CO、CH4及其它烷烃物质，而煤的氧化以是放热反应，如果该热量不能及时散发掉，在煤堆、煤层中就会越积越多，使煤的温度升高，煤的温度升高反过来会加速煤的氧化，放出更多的可燃物质和热量，当温度达到一定值时，这些可燃物质就会燃烧而引起自燃，着火点越低的煤越容易自燃。