喷煤对高炉指标的影响
高炉各项标准指标
生产中常用差值置换比来评价，R差=（k1-k2）/（M2-M1），R理与R差对比可以分析煤粉在炉内利用率的水平。
应指出，置换比服从高炉内的普遍规律—递减规律。
即随着喷煤量的增加，置换比会有所降低。
例如，某高炉喷煤150kg/t左右时，置换比在0.95左右，而煤比上升到180kg/t，置换比降到0.9左右。
而超过200kg/t时，超过部分的置换比降到0.6以下。
这时，置换比就成为限制喷煤量的决定性因素，一些高炉出现了超过一定喷煤量以后，煤比提高了，而燃料比不但不降，反而升高的现象。
炼铁工作者曾设定的目标是：燃料比＜500kg/t，其中焦比＜250kg/t，煤比＞250kg/t。
通过半个世纪的实践，国内外曾有两座高炉实现最高煤比为月平均266-263kg/t，但仅维持一个月。
至今稳定喷吹煤粉量一般维持在130-160kg/t，高的达到200kg/t左右，但是还没有一座高炉能长期喷吹煤粉220kg/t以上。
而且在燃料比低于500kg/t时，喷吹煤粉一般在200kg/t以下。
保证炉缸具有充沛的高温热量是喷吹煤粉的必要条件，良好的炉缸热状态的标志为：风口前理论燃烧温度t理=（2200±50）℃；焦炭进入燃烧带时的温度tc达到0.75t理，足够的热贮备约630kg/kJ，而其中最重要的是t理。
例如，喷吹混合煤200kg/t，则t理降低250-280℃，如果喷煤前t理维持在2200℃，则喷煤后t理降到2000℃以下，在我国的高炉生产实践中，这个温度是不允许的。
为此，必须采取措施来补偿，常用手段是提高风温，既带来热量又提高t理。
实践表明，风温提高100℃可提高t理（50±10）℃。
现在中国高炉生产中风温已达到1100℃左右，而在现代热风炉上承受的最高风温为1250-1300℃，显然单靠提高100-200℃风温已无法完全补偿t 理的下降，需要采用富氧鼓风。
富氧并不能增加热量的来源，但可以提高t理，每1%富氧可提高t理45℃左右。
喷煤对高炉指标的影响
喷煤对高炉指标的影响翼钢公司喷煤工程于2006年3月5日投产，并按计划在2周内喷煤比达到了100kg/t，高炉经济技术指标得到了明显改善，产能得到了充分发挥，解决了翼钢生产的瓶颈。
3月11~28日，双高炉煤比达到了84.92kg/t，入炉焦比降到466.37 kg/t，综合焦比为534.31 kg/t，利用系数达到3.38t/（m3.d）。
喷煤前双高炉焦比552.94kg/t，日产2281t；喷煤后，其中1#高炉焦比、综合焦比分别为482kg/t、534kg/t；2#高炉焦比、综合焦比分别为493kg/t、534kg/t，双高炉日产2522t；双高炉综合焦比533.49kg/t。
与喷煤前比综合焦比降低了18.63kg/t，利用系数提高了12.29%。
喷煤前后指标变化如下。
一、喷煤前后指标变化情况喷煤后由于理论燃烧温度降低，高炉操作上采取固定最高风温用煤量调剂的手段，并坚持采用大批重的装料制度和14个风口全部进行喷吹的均匀喷吹技术，炉缸工作状态进一步改善，促进了炉况的稳定顺行，指标进一步得到了优化。
表1 双高炉喷煤前后指标变化情况二、与国内同类型高炉相比存在的差距表2 国内2005年1－10月份300－500m3高炉指标通过表2可以看出，我们的综合焦比、利用系数分别比国内平均水平高2.29kg/t和0.129t/m3.d，喷煤比低34.08kg/t；与经济指标最好的新兴铸管相比，利用系数低0.876t/m3.d，综合焦比高57kg/t，喷煤比低82.08 kg/t，差距很大。
三、影响指标进一步提高的因素1、喷吹煤粉灰分高。
翼钢喷吹煤粉灰分在17-21%，与本部高炉喷吹煤粉灰分相比高出5-9%。
一般灰分增加1%、置换比降低1.4-2.0%，按1.4%计算则置换比降低7.0-12.6%，影响综合焦比9-16kg/t。
因此，从技术角度考虑，应进一步降低采购原煤的灰分，将煤粉灰分控制在12%以下，则综合焦比可以降到520kg/t以下。
高炉喷吹煤
高炉喷吹煤高炉喷吹煤粉是从高炉风口向炉内直截了当喷吹磨细了的无烟煤粉或烟煤粉或这两者的混合煤粉，以替代焦炭起提供热量和复原剂的作用，从而落低焦比，落低生铁本钞票。
一般高炉喷吹煤包括：烟煤、无烟煤、贫煤、贫瘦煤等，结焦性低、灰分较低，固定碳相对较高、可磨性好的煤种都能够作为高炉喷吹用煤。
高炉喷吹煤高炉喷吹煤产品在得到工业性、大面积推广应用的半个世纪以来，随着国内钢铁产能的日益增大及高炉煤粉喷吹要害技术的不断进步和完善，市场需求逐渐扩大，特别是随着中国优质炼焦煤资源的日渐匮乏，高炉喷吹煤在钢铁冶炼工艺环节的地位日益提高。
喷吹煤粉替代局部焦炭，一方面可节约焦化投资，少建焦炉，减少焦化引起的空气污染；另一方面可大大缓解炼焦煤供求紧张的状况。
高炉喷吹煤煤比呈现逐年上升的趋势，同时逐渐成为钢铁企业不可缺少的炉料之一。
名目展开编辑本段简介[1][2]高炉喷吹煤煤比呈现逐年上升的趋势，同时逐渐成为钢铁企业不可缺少的炉料之一。
高炉高炉喷吹煤喷吹煤的市场需求要紧取决于钢铁产能的规模、增长动态及高炉喷吹煤煤比〔单耗〕增长趋势两方面的因素。
从地域的需求不同层面来瞧，今后一段时期将呈现煤比增长率南低北高的趋势。
高炉喷吹煤粉技术在中国始于上世纪50-60年代之间，当时采纳阳泉煤业集团〔前身为阳泉矿务局〕洗精无烟煤作为工业性试验对象，分不在北方鞍钢及首钢等地试验成功，其中阳泉煤业集团二矿洗煤厂即专门依据鞍钢对高炉喷吹煤产品的需求而设计的，煤炭洗选质量指标也一直沿袭了试验取得成功后由阳泉矿务局统一制定的系列产品标准〔无烟煤〕。
高炉喷吹煤在节约钢铁行业冶炼本钞票等方面，正在扮演着越来越重要的角色。
事实上高炉喷吹煤作为冶金用途而咨询世的初衷即决定了如此的趋势：以煤粉局部替代冶金焦炭，使高炉炼铁焦比落低，生铁本钞票下落；调剂炉况热制度及稳定运行；喷吹的煤粉在高炉风口前气化燃烧落低理论燃烧度，为维持T理，需要补偿，这就为高炉使用高风和富氧鼓风制造了条件。
高炉实际操作问答
高炉实际操作问答《冶金之家》网站首席炼铁专家车奎生答疑汇总（在原答案基础上，略有修改。
）一、关于高炉喷煤比确定以及如何提高喷煤比问题：问题：如果不富氧，风温1210℃，煤比上限能达到多少？怎么确定？如果富氧率2.5%，风温1210℃，煤比由165kg/t.Fe提高至185kg/t.Fe需要具备什么条件？请车奎生老师回答，谢谢。
回答：高炉喷煤比的高低不仅仅是只受到风温和富氧率高低的影响，主要影响因素如下：1、影响喷煤比高低的因素：喷煤比要达到200kg/t以上，并且确保炉况稳定顺行、燃料比降低或者不升高（燃料比500kg/t），必须具备如下条件：⑴焦炭质量特别是热强度指标必须保证：对于大高炉来说，要求焦炭质量为：冷强度指标M40≥84%、M10≤8%。
热强度指标CRI≤25%、CSR≥66%。
化学成分C≥85%、灰分≤12%、S≤0.60%、挥发分≤1.50%。
中小高炉，可以略微降低对焦炭质量的要求。
⑵入炉品位高，渣量低。
渣量要求≤300kg/t，综合入炉品位每升高1%，焦比降1.5%，产量增2.5%,吨铁渣量减少30公斤,允许多喷煤粉15～20公斤。
⑶风温≥1200℃。
风温是高炉下部热收入的重要来源，约占整个高炉冶炼热量来源的20%。
高风温既是提高炉缸温度和炉缸热储备的主要手段之一，也是喷吹煤粉需要热补偿的主要来源之一，风温水平每升高100℃，可提高风口前理论燃烧温度约80℃。
⑷富氧率≥3.50%。
⑸炼铁厂和高炉车间整体管理和操作管理水平高。
2、中等原燃料条件和中等操作管理水平（全国炼铁高炉约占80%）下，喷煤比与风温和富氧率之间的关系：⑴风温1050～1150℃不富氧，煤比可达到120～135kg/t；风温1150～1250不富氧，煤比可达到135～145kg/t。
⑵风温1050～1150℃，富氧率每升高1%，约可提高煤比20kg/t，但是富氧率2.5%以下，喷煤比最好不要超过150kg/t；风温1150～1250，富氧率每升高1%，约可提高煤比25kg/t，但是富氧率2.5%以下，喷煤比最高不要超过165kg/t；否则会导致燃料比或者综合焦比升高，炉况顺行也会受到影响。
高 炉 喷 煤
7.电气及仪控信号反应正常；
8.各安全自动连锁装置良好、可靠；
9.喷吹系统各计量器、仪表信号指示正确。
（五）混合器
1.喷射混合器
2.流化罐混合器
（六）喷煤量怎样调节
1.调节喷吹罐的压力，压力越高则喷煤量越大；罐压不变，罐内煤粉越少，则喷煤量越大。
2.调节喷吹风量，风量越大，煤粉浓度越低，喷煤量越少。
HRM型磨煤机是一种中速立式磨机，磨机主电机经联轴器与减速箱连接，减速机带动磨盘旋转，原煤落入磨盘中心，在离心力的作用下，原煤随磨盘转动被甩向磨盘边缘，在经过研磨区被磨机研磨成煤粉，从风环进入的热风将煤粉干燥并输送到分离器，在分离器转子和叶片的作用下，不合格的大颗粒煤落回被重新研磨，直到达到合适的粒度，而难以粉碎的煤矸石等坚硬的颗粒被刮板刮进废渣口排除机外，合格的煤粉则被吸入到收粉器集中收集。
5
磨机压降
3.5~8.0KPa
稀油站
13
工作油压
0.1~0.4MPa
14
工作油温
35~45℃
减速机
6
轴瓦温度
＜55℃
15
过滤器压差
＜0.05MPa
7
高速轴温度
＜80℃
液压站
16
工作压力
3~10MPa
8
润滑油温
25~45℃
给料机
17
输送量
0.05~150t/h
（二）HRM磨煤机工作原理
HRM磨煤机工作原理
（2）如果是磨无烟煤应迅速转换成用燃烧干燥器磨煤流程：①打开烟气放散阀；②关严烟气引风机出口阀；③燃烧炉强化燃烧，如燃烧炉能力小，应相应减少磨煤机的出力。
13、燃烧炉突然灭火
喷吹煤
目录索引喷吹燃料简介：1、喷吹燃料历史2、中国高炉喷吹燃料特点3、喷吹煤粉种类4、喷吹无烟煤与喷吹烟煤区别喷吹煤特点喷吹煤评价指标无烟煤价格喷吹煤价格参考资料高炉喷吹燃料简介高炉喷吹燃料：气体、液体或固体燃料通过专门的设备从风口喷入高炉，以取代高炉炉料中部分焦炭的一种高炉强化冶炼技术。
它可改善高炉操作，提高生铁产量，降低生铁成本。
高炉炼铁是以冶金焦作为燃料和还原剂的，喷吹燃料在风口区的高温下转化为CO和H2，可以代替风口燃烧的部分焦炭，一般可取代20%～30%，高的可达50。
喷吹燃料已成为当代高炉降低焦比的主要措施。
喷吹燃料还可以促进高炉采用高风温和富氧鼓风，这几项技术相结合，已成为强化高炉冶炼的重要途径。
高炉喷吹燃料历史：早在19世纪，欧洲、美国就有人提出了高炉喷吹燃料的设想，有的还申报了专利。
但是直到20世纪中叶才在工业上逐步实现。
1947年法国纳维一梅松(Na，yes．Maisons)工厂试验向高炉喷吹燃料油，1948年前苏联捷尔仁斯基工厂向高炉喷吹煤粉，1957年前苏联彼得洛夫斯基工厂在高炉上喷吹天然气。
自此以后，世界各国根据自己的资源条件和世界市场上燃料的价格喷吹不同的燃料。
例如前苏联，俄罗斯及美国天然气资源丰富则大量喷吹天然气，60年代世界市场油价便宜，世界各国在高炉上大量喷吹重油。
70年代末，因油价高涨，大部分高炉停止喷油，并逐步转为喷吹煤粉。
1990年日本、德国有2／3的高炉在喷吹煤粉，喷吹量一般为50～80kg／t铁，到1998年有的已超过200kg／t铁。
中国从50年代末开始在高炉上喷油，60年代初大部分高炉已实现喷油。
1964年首都钢铁公司和鞍山钢铁公司在高炉上喷吹无烟煤成功，1966年首钢座高炉全年平均喷煤量达159kg／t。
重庆钢铁厂在60年代喷吹过天然气，有的厂还喷吹过焦油、沥青。
60年代末，逐步转为喷煤粉。
中国高炉喷吹燃料的特点是：采用喷吹燃料的高炉多，重点企业中90％以上的高炉已喷吹煤粉，喷吹煤种有无烟煤、烟煤和二者的混合煤，喷吹量一般在80～100kg／t，宝山钢铁公司等的大型高炉的喷吹量已达到200kg／t以上。
高炉喷吹煤粉热值
高炉喷吹煤粉热值
一、高炉喷吹煤粉的概述
高炉喷吹煤粉是一种将煤粉直接喷入高炉内，通过煤粉的燃烧释放热量，提高高炉内燃烧反应的温度，从而提高高炉的产量和效率的技术。
高炉喷吹煤粉已成为现代高炉生产中不可或缺的一部分。
二、热值的概念及重要性
热值是指燃料在燃烧过程中所释放的热量，对于高炉喷吹煤粉来说，热值是一个至关重要的指标。
热值越高，说明煤粉在燃烧过程中所释放的热量越大，能够提高高炉的温度和产量。
因此，提高高炉喷吹煤粉的热值是提高高炉生产效率的关键。
三、影响高炉喷吹煤粉热值的factors
1.煤质：煤质的优劣直接影响到煤粉的热值。
优质的煤碳具有较高的热值，能够提高高炉喷吹煤粉的热值。
2.燃烧条件：燃烧条件的好坏也会影响到煤粉的热值。
良好的燃烧条件可以使煤粉充分燃烧，释放更多的热量。
3.喷吹技术：喷吹技术的高低直接影响到煤粉的燃烧效率，从而影响到热值。
高效的喷吹技术可以提高煤粉的燃烧效率，提高热值。
四、提高高炉喷吹煤粉热值的策略
1.选择优质的煤碳：选择热值高、燃烧性能好的煤碳是提高高炉喷吹煤粉热值的基础。
2.优化燃烧条件：通过调节喷吹速度、氧气浓度等参数，创造良好的燃烧
条件，使煤粉充分燃烧。
3.改进喷吹技术：采用高效的喷吹设备和技术，提高煤粉的燃烧效率。
4.合理配比：根据高炉的生产需求，合理配比煤粉、喷吹气体等成分，提高热值。
五、结论与展望
提高高炉喷吹煤粉的热值是提高高炉生产效率的关键。
通过选择优质的煤碳、优化燃烧条件、改进喷吹技术等手段，可以有效提高高炉喷吹煤粉的热值，从而提高高炉的产量和效率。
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。
高炉喷煤
1.概
1.1 高炉喷煤的意义
解决焦炭短缺问题 – 焦煤资源短缺 – 环境保护限制
述
炼焦生产环境负荷大，污染严重； 焦炉寿命25~30年，欧美焦炉多在70年代投产，已到寿命； 环境意识增强，限制新焦炉投产；
降低生产成本 – 焦煤昂贵，焦炭价高，来源少； – 煤资源丰富，来源广，价格低； – 改善还原可以降低焦比。 2
– 保证高炉圆周方向的均匀性
喷吹量的可调节性
– 有利于调节炉温
计量准确性
– 防止炉温波动
设备简单及安全
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4. 喷煤设备及条件
4.1 喷煤设备要求
煤粉制备设备： – 原煤干燥
干燥气的来源及要求
– 进磨煤机时干燥气温度低于350℃。 – 干燥气温度一般按磨煤机出口温度控制，下限保证布 袋收集器处温度高于露点，上限根据安全防爆考虑。 无烟煤不限制，烟煤一般不超过120~130℃，褐煤一 般不超过100℃。
15
2.煤粉燃烧行为
2.2 未燃煤粉行为
未燃煤粉的作用：
– 过去认为不好，会使压差增高，必须避免。
– 现在研究认为，存在未燃煤粉有一定的好处，如：
比焦炭优先与H2和CO2反应，保护焦炭强度。
未燃煤粉粘附在矿石上促进了矿石还原，改善了矿石 的高温冶金性能。 未燃煤粉粘附在融铁上，参与渗碳，减少了焦炭消耗。
喷吹罐
双罐并列式： – 上为贮煤罐，下为喷煤罐。 – 优点：高度低，称量准确，可靠性高。 – 缺点：占地面积大，设备多，投资略高。 三罐单列式： – 上为收集罐，中为贮煤罐，下为喷吹罐。 – 优点：占地面积小，装置简单设备少，投资低。 – 缺点：贮煤罐和喷吹罐之间硬连接，影响称量的准确性。
高炉炼铁工复习题 选择、判断
高炉炼铁工复习题一、单项选择题1、铁水液面计操作的作用是( C )。
A．测量铁水罐液面位置B．测算实际出铁量C．满量报警2、在炉凉情况下，铁口深度往往会变浅，铁口眼应( A )。
A．适当加大B．维持正常C．适当减小3、焦炭灰分的主要成份是( A )。
A．酸性氧化物B．中性氧化物C．碱性氧化物4、焦炭的反应性是指( C )的反应。
A．2C+O2＝2CO B．C+O2＝CO2 C．2C+CO2＝2CO5、衡量出铁口维护好坏的标准是( B )。
A．铁口深度B．铁口合格率C．渣铁出尽情况6、高温物理化学反应的主要区域在( A )。
A．滴落带B．炉缸渣铁贮存区C．风口带7、高炉喷煤后综合焦比降低的原因是( B )。
A．煤粉的热值高B．间接还原发展C．煤气量增加D．直接还原发展8、煤气利用最差的软熔带是：( A )。
A．V形B．倒V形C．W形D．平形9、炉渣熔化后能自由流动的温度是炉渣的( D )。
A．熔化性B．熔化温度C．黏度D．熔化性温度10、炉凉时，渣样断口呈：（B ）。
A．玻璃状B．黑色C．灰石头状11、焦炭在炉内大量产生气化反应的温度区间是( C )。
A．＜900℃B．900℃～1000℃C．＞1000℃12、铁水中硅大量被还原的区域是( B )。
A．炉缸B．滴落带C．软熔带13、根据Fe-O相图得知，FeO实际为FexO，在＜570℃时，不能稳定存在将分解为( C )。
A．Fe2O3+dFe B．Fe3O4+Fe2O3 C．Fe3O4+αFe14、高炉炉渣中MgO能起脱硫作用，要求MgO含量在( A )为好。
A．7～12% B．12～16% C．16～20% D．20%以上15、高炉内还原过程( C )温度范围是间接还原与直接还原的共存区。
A．570～800℃B．800～900℃C．800～1100℃D．1100℃以上16、从热力学Fe–O–C和Fe–O–H平衡图中可获知温度大于( C )时，H2的还原能力比CO强，反之，则相反。
提高安阳钢铁厂7号高炉喷煤比的实践
提高安阳钢铁厂7号高炉喷煤比的实践
安阳钢铁厂7号高炉喷煤比是指高炉内每公斤烧料中添加的煤
的量。
一般来说，越高的煤比，热值就越高，燃烧效率也就越好，但是高炉喷煤比过高会引起煤气逆流，使高炉衬里负荷增大，增加渣结垢，影响高炉运行，降低高炉产量和质量。
安阳钢铁厂七号高炉在运行过程中，喷煤比一般在5.5：1～6.5：1之间波动，排除其他影响因素的影响，为此，采取以下措施来提高7号高炉的喷煤比：
1.提高烧料的品质。
安阳钢铁厂生产的烧料一般为焦炭、油焦、混煤、喷吹渣油、膨胀焦和颗粒焦，焦炭的热值较高，但颗粒焦的热值较低，因此应采取措施降低颗粒焦的使用比例，提高烧料的品质，从而提高喷煤比。
2.改变热风系统的运行方式。
在安阳钢铁厂7号高炉的喷煤比提高过程中，采用合理的热风系统运行方式，可以提高高炉内部物料的流动性，从而提高煤气的利用率。
3.优化料槽投料方式。
在投料时，应确保料槽内添加的烧料可以被准确的喷射在炉膛内部，从而提高烧料的利用率，降低产生余量以达到提高喷煤比的目的。
4.增加烟囱气流的速度，减少烟囱抽放时间。
在安阳钢铁厂7号高炉中，可以通过增加烟囱气流的速度，缩短烟囱抽放时间，使烧料充分燃烧，从而达到提高喷煤比的目的。
上述是安阳钢铁厂提高7号高炉喷煤比的措施，不仅可以提高7
号高炉的喷煤比，还可以提高7号高炉的运行效率、改善环境污染，降低能耗，给安阳钢铁厂带来更多的经济收益。
可以说，提高7号高炉喷煤比，是安阳钢铁厂可持续发展的一个重要措施。
高炉各项标准指标
生产中常用差值置换比来评价，R差=（k1-k2）/（M2-M1），R理与R差对比可以分析煤粉在炉内利用率的水平。
应指出，置换比服从高炉内的普遍规律—递减规律。
即随着喷煤量的增加，置换比会有所降低。
例如，某高炉喷煤150kg/t左右时，置换比在0.95左右，而煤比上升到180kg/t，置换比降到0.9左右。
而超过200kg/t时，超过部分的置换比降到0.6以下。
这时，置换比就成为限制喷煤量的决定性因素，一些高炉出现了超过一定喷煤量以后，煤比提高了，而燃料比不但不降，反而升高的现象。
炼铁工作者曾设定的目标是：燃料比＜500kg/t，其中焦比＜250kg/t，煤比＞250kg/t。
通过半个世纪的实践，国内外曾有两座高炉实现最高煤比为月平均266-263kg/t，但仅维持一个月。
至今稳定喷吹煤粉量一般维持在130-160kg/t，高的达到200kg/t左右，但是还没有一座高炉能长期喷吹煤粉220kg/t以上。
而且在燃料比低于500kg/t时，喷吹煤粉一般在200kg/t以下。
保证炉缸具有充沛的高温热量是喷吹煤粉的必要条件，良好的炉缸热状态的标志为：风口前理论燃烧温度t理=（2200±50）℃；焦炭进入燃烧带时的温度tc达到0.75t理，足够的热贮备约630kg/kJ，而其中最重要的是t理。
例如，喷吹混合煤200kg/t，则t理降低250-280℃，如果喷煤前t理维持在2200℃，则喷煤后t理降到2000℃以下，在我国的高炉生产实践中，这个温度是不允许的。
为此，必须采取措施来补偿，常用手段是提高风温，既带来热量又提高t理。
实践表明，风温提高100℃可提高t理（50±10）℃。
现在中国高炉生产中风温已达到1100℃左右，而在现代热风炉上承受的最高风温为1250-1300℃，显然单靠提高100-200℃风温已无法完全补偿t 理的下降，需要采用富氧鼓风。
富氧并不能增加热量的来源，但可以提高t理，每1%富氧可提高t理45℃左右。
浅论高炉喷吹煤评价指标
浅论高炉喷吹煤评价指标(2009-05-31 11:26:00)高炉喷吹用煤的煤质对高炉冶炼过程及技术经济指标有重要影响。
在喷吹高挥发分、强爆炸性烟煤技术飞速发展的今天，选择煤源广阔、价格合理、喷吹性能优良的喷吹煤进行高炉混合喷吹，保证高炉生产技术指标，提高经济效益，是钢铁企业必须面临并予以解决的问题。
1.评价指标1．1灰分％灰分是有害成分。
喷入高炉的煤粉的灰分转变成炉渣，不仅增加石灰石的消耗，又增加吨煤渣量，使焦比升高。
喷吹煤的灰分越低越好。
喷吹煤灰分应比所用焦炭灰分低2％，即钢厂的焦炭灰分为13％，则喷吹煤的灰分应不高于11％。
1．2硫分％硫分也是一种极为有害的物质。
喷吹煤粉中硫影响生铁和钢的质量（钢铁中含硫大于0.07％，就会使之产生热脆性而无法使用）。
为脱去钢铁中硫，就须在高炉和炼钢炉中多加石灰石，致使成本升高，生产能力下降。
硫分越低越好。
喷吹煤硫分应比所用焦炭硫分低0.2％，即钢厂焦炭硫分为0.8％，喷吹煤硫分应不高于0.6％。
1．3发热量固定碳含量越高，挥发分含量越低，在风口前燃烧时放出的热量越多。
喷入高炉的煤粉是以其放出的热量和形成的还原剂CO、H2等来代替焦炭在高炉内提供热源和还原剂。
发热量越高越好。
在高炉内放出的热量越多，置换比越高。
1．4可磨性它反映煤的耐磨特性。
可磨指数越大，越易粉碎，磨煤机出力越大，电耗越小，粉煤加工成本越低。
但可磨指数大于90时，在磨机内会有粘结现象。
实践证明，喷吹煤可磨指数为70－90时为最佳。
1．5反应性煤对CO2的反应性即将CO2还原成CO的能力。
它是反映煤气化、燃烧的一个重要指标。
反应性的强弱直接影响炉子的耗煤量、耗氧量及煤气中的有效成分等。
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，而且风口区未燃烧的煤粉在高炉的其它部位参加了与CO2的气化反应，减少焦炭的气化反应，对焦炭强度起到保护作用。
1．6燃烧性煤的燃烧性好，即其着火点低，反应性强。
喷吹煤粉对高炉冶炼的作用
喷吹煤粉对高炉冶炼的作用传统的高炉炼铁燃料是焦炭，但良好的焦炭资源有限，炼焦对配煤的品种与质量要求又很严格，焦炉设备复杂，投资巨大，因此焦炭价格昂贵。
多年来，人们企图从两个方面解决这个问题，一是改革炼焦工艺，如使用型焦、热压焦、煤预热、用黏结性煤代替部分或全部焦煤。
这能缓和焦煤资源的不足，却使焦价格更加昂贵。
二是寻找代用品，主要是风口喷吹燃料。
60年代初，国内的高炉开始试喷重油，但近年来，国内外的油价上涨、成本居高不下，重油喷吹量也在大量减少。
与此同时，喷吹煤粉的技术显示了越来越大的生命力和优势，主要表现在以下几个方面：（一）合理利用资源。
以普通能源代替宝贵能源，在我国的煤炭资源中无烟煤和非炼焦煤占大部分，约三分之二。
炼焦煤储量中，煤种很不平均，气煤占一半以上，肥煤、焦煤和瘦煤分别占13. 87%X 17. 7%及12.01%,加起来还不到一半，而且在地理上发布也不均匀。
因此，虽然我国的煤炭资源十分丰富，但优质炼焦煤仍然是贵重的能源，而由风口直接向高炉喷吹无烟煤和非炼焦用煤，以煤代焦，以煤代油，就用普通的。
大量存在的能源代替了比较稀缺和宝贵的能源。
（二）节约能源。
炼壮焦炭需要洗煤1.351,而洗出这些精煤需用原煤2t以上，而喷煤代替壮焦炭，只需用煤ri.25t,用煤粉代替代焦炭，可节约标准108kg o（三）比重油有更大的喷吹量。
这是因为（1）煤粉比重油分解热低，对炉缸理论燃烧温度的影响小，需要的补偿也少。
喷吹每1kg重油需要热补偿930KcaI,而煤吹1kg煤粉只需要720KcaI o为了保持风口的理论燃烧温度不变，每吨铁喷吹1kg重油需要提高风温1.83C,煤粉只需要1.41C；（2）煤粉与重油相比，在炉缸生成的煤气量少，多喷煤粉不会影响顺行。
每1kg重油在炉缺生成煤气5. 98m3,每1kg无烟煤在炉缺生成的煤气4. 46 m3; （3）煤粉燃烧需要的氧气少于重油，在同样供氧条件下，煤的燃烧要比重油完全，因此在高炉中的热利用率比重油咼。
高炉喷煤
一、高炉喷煤的原因
1、喷煤有经济效益，但经济效益的计算比较 复杂，不是简单的煤焦替换。 2、炼焦污染难以解决。 3、焦煤缺乏。 4、焦炉老化
二、大喷煤给高炉冶炼带来的影响
1、压差升高。原因：一是焦比降低；二是有一部分未燃煤 粉；三是煤气量增加。 焦炭体积减少：块状带主要是孔隙度降低；软熔带主要是焦 窗高度和焦窗内的孔隙度降低；滴落带主要是焦炭滞留时间延长 ，致使焦炭产生更多的粉末，影响渣铁的滴落和煤气的上升。 2、炉顶煤气温度有升高的趋势，特别是高炉晚期，边缘气 流压不住更明显。煤比在150kg/t以下时不明显，到150kg/t左右 时开始逐渐显现出来。 3、未燃煤粉数量增多：高炉喷煤必然产生未燃煤粉，原因 1）煤粉在风口回旋区时间短，只有1~2ms 2）氧的数量十分有限。
煤粉 (230Kg/t)
重力灰 (2.31Kg/t,占1.00%) 污泥 (4.74Kg/t,占2.06%)
未被利用 (7.69Kg/t,占3.34%)
三、大喷煤与精料
精料是炼铁的基础，国内外在提高喷煤量的过程中，改善 原燃料质量主要围绕着改善料层透气性和降低压差。具体体现 在以下几方面。 1、焦炭CRI和CSR 大喷煤时，焦炭在高炉内的滞留时间延长，溶损率增加。 4000m3高炉煤比变化对焦炭在高炉内滞留时间和溶损率的影 响 煤 比 kg/t 0 100 200 300 荷 重 增 加 % 1.00 1.06 1.12 1.21 溶 损 率增加 % 1.00 1.22 1.58 2.21 滞留时间延长 % 1.00 1.39 2.29 6.49 焦炭的溶损率与焦炭反应性的定义不同，但两者紧密相联。
6、选择煤粉合适的粒度 根据燃烧学：煤粉的燃尽时间与煤粉粒径的平方成正比。 因此，高炉喷吹煤粉的粒度都控制在－200目为80%左右。 煤粉粒度控制比较细的唯一原因是提高煤粉燃烧率，有一系 列的不足，如球磨机能力降低，电耗增加，煤粉输送性能变差， 安全性（烟煤）变差等。 目前煤粉粒度有适当变粗的趋势，主要原因是： 1）煤种的选择和配煤，使煤粉燃烧率提高，未燃煤粉的反 应性得到改善。 2）粗粒度的煤在回旋区的停留时间有所延长，为煤粉燃尽 创造了条件。 3）原燃料条件比较好，对料层透气性变化有足够的承受能 力。 7、煤枪插枪位置要合理。这个位置应考虑：一是燃烧时间 和燃烧空间足够；二是煤枪的煤粉不能冲刷直吹管内壁和风口内 壁。 8、选择合理的喷煤系统，连续、稳定、均匀 9、操作：上下部调剂。
5.5 高炉喷吹燃料
喷吹燃料
喷吹燃料是继高炉使用熟料(人造富矿)之后炼铁技术的又一重大发展。 喷吹燃料的主要目的是以其他形式的廉价燃料代替宝贵的冶金焦炭，降低焦 比。于是便可减少炼焦生产的负担，节省焦炉基建投资、节约过程能耗。 高炉喷煤技术产生于160年前，但直到20世纪50年代才在工业生产中应 用。1968—1978年，前苏联顿涅茨克钢铁厂在1033m³ 和700m³ 两座 高炉上进行了长期喷吹煤粉和天然气的试验，喷煤比达到60-80kg／tFe 。1964—1965年，美国的威尔顿公司在3、4号高炉进行了喷煤操作，最 大喷吹比达43kg／tFe;1973年在阿达曼高炉上建成了一套喷煤系统，平 均喷煤比58.3kg／tFe。 20世纪70年代，由于国际市场油价便宜、喷油工艺简单．各国纷纷开始 采用喷油操作．只有中国等少数国家坚持发展喷煤技术。80年代初，大规
5.5.3
限制喷吹量的因素
实际生产中，限制喷吹量的因素有以下几方面： （1）风口前喷吹燃料的燃烧速率是目前限制喷吹量的薄弱环节。如前所述，喷 吹燃料最好能在燃烧带内停留的短暂时间里100％氧化成CO和H2，否则重油、天 然气形成的烟炭和未完全气化的煤粉颗粒将影响高炉冶炼。燃烧动力学的研究和高 炉工业性试验表明，影响燃烧速率的因素主要是温度、供氧、燃料与鼓风的接触界 面等。 生产实践表明，喷吹的煤粉在风口燃烧带内的燃烧率保持在85％以上时，剩余 的未气化煤粉不会给高炉带来明显的影响，因为它们随煤气流上升过程中能继续气 化：1)遇焦炭粘附在其上，随焦炭下降进入燃烧带气化；2)少量的进入炉渣，成 为渣中氧化物直接还原的碳，3)遇滴落的铁珠成为渗碳的碳；4)粘附在矿石、石 灰石上成为直接还原的碳而气化。 （2）高温区放热和热交换状况，高炉冶炼需要有足够的高温热量保证炉子下部 物理化学反应顺利进行。允许的最低值至少应高于冶炼的铁水温度．允许的炉缸煤 气温度下限应保证能过热铁水和炉渣，以及保证其他吸热的高温过程(例如锰的还 原，脱硫等)的进行。如前所述．喷吹燃料将降低理论燃烧温度，这样允许的最低t 理就成为喷吹量的限制环节。当喷吹量增加．使t理降到允许的最低水平时．就要采 用措施(如高风温或富氧等措施)，维持理论燃烧温度不再下降，以进一步扩大喷吹 Your company slogan 量。
喷煤系统对原煤的要求和参数的影响
喷煤参数的影响
1.挥发分：Vf≤35％
2.灰分：Af≤12％
3.水分：Wf≤10％
4.哈氏可磨系数：HGI≥60
5.粒度：≤40mm
6.[S] St.d≤0.5%
7.发热值Qnet≥6000Kcal/Kg
8.灰融性St≥1250℃
9.要求原煤中没有木质杂物，没有铁质杂物，煤泥量不大于5%。
相关影响
在高炉喷吹煤粉的生产中,煤粉灰分是影响煤粉燃烧率主要因素之一，一般地说，对煤粉工艺性能的要求已达成共识，即灰分和硫低于焦炭。
灰分太高，会影响煤粉的置换比，原煤灰分一般为有害杂质，也会影响铁水的硫含量等参数。
燃烧率下降,未燃煤粉量增多,会影响高炉顺行,从而成为影响喷煤量。
灰分在炉内不发生热量，还会吸收一部分热量，影响燃料比。
高炉越大，对原料条件越高，灰分要求越低。
挥发分范围可以适当放宽，但是挥发分越高，对喷煤系统的安保要求越高。
高炉喷吹对煤的要求
高炉喷煤对煤质的要求：高炉喷吹技术是将粉状煤和高炉热风一起从高炉风口喷入高炉，在风口前燃烧，产生热量和一氧化碳，作为高炉的热量和还原剂，代替部分焦炭进行高炉冶炼，从而节省焦炭。
目前，我国高炉平均喷吹量达到120千克/吨铁，宝钢高炉喷吹量达到260千克/吨铁，处于世界领先水平。
高炉喷吹用煤应能满足高炉冶炼工艺要求和对提高喷吹量和置换比有利，以便替代更多的焦炭。
高炉喷吹对煤质性能的要求及相关的指标有：工业分析指标、发热量、粒度及均匀性、可磨性、燃烧性、爆炸性、反应性、灰熔性、着火点、煤岩结构、灰成分分析、比表面积和密度等。
归结起来主要有以下几方面。
（1）煤的灰分越低越好。
灰分含量应相同或低于使用的焦炭灰分，一般要求Ad<12.5%.我国目前喷吹的煤粉一般灰分含量与焦炭灰分含量相当，或煤的灰分含量略大于焦炭灰分含量。
在这两种情况下，喷吹煤粉形成的渣量要比全焦冶炼时大些，因为在两者灰分含量相同时，只有置换比1.0时，两者灰分形成的渣量相等，而在置换比小于1.0时，喷吹煤粉灰分形成的渣量将大于置换焦炭形成的渣量。
但这种差异也只占灰分形成渣量的一小部分，例如吨铁渣量在490KG/T左右，喷煤比为150KG/T铁，置换比0.8KG/KG，两者灰分均为13%，则增加的渣量为3.9KG/T左右，占灰分形成渣量的10%，占吨铁总渣量的0.8%左右。
如果喷吹煤粉灰分高于焦炭灰分，则增加的渣量将多些，例如煤粉灰分为15%，则增加的渣量为10.5KG/T左右，增加的渣量占吨铁总渣量的2.15%，所以要求喷吹煤粉的灰分越低越好。
（2）硫含量越低越好。
煤的含硫量应与使用焦炭的含硫量相同（或低于），一般要求St<0.61%。
若煤的含硫量高于使用的焦炭含硫量，为保证生铁质量，必须增加溶剂和燃料消耗，相应增加排渣量。
（3）胶质层越薄越好。
Y<10mm，这样可避免在喷吹过程中结焦，堵塞喷枪和风口影响喷吹和高炉正常生产。
高炉经济喷煤比计算
关于高炉经济喷煤比的理论计算通过查阅资料得知：经济喷煤比取决于喷煤量水平、高炉煤焦置换比、能量消耗利用程度。
喷煤对高炉工序成本降低的影响可按照公式（1）计算。
1000)(m k P R P X J -⨯=∆ （1） 其中：J ∆---炼铁工序成本降低值，元/t ；X------喷煤量，kg/t ；P k -----焦炭价格，元/t ；R------煤焦置换比；P m ----喷吹煤粉的价格加工序成本，元/t ；经查阅资料得知：在生产条件稳定条件下，煤焦置换比与喷煤比存在线性关系如公式（2）所示。
R=1.025-0.00158X （2） 煤粉配比按照无烟煤55%，烟煤45%标准计算。
所以，可以得出结论：1000)]%45%55()00158..0025.1([m 工烟无m m k P P P X P X J +⨯+⨯--⨯=∆ （3）其中：无m p ---无烟煤价格；烟m p ---烟煤价格；工m p ---煤粉工序成本；公式（3）中：P k ，无m p ，烟m p ，工m p 依据成本表查询实时价格，可以认为是常数，所以公式（3）是高炉工序成本下降值J ∆关于喷煤比X 的二次函数，所以在一定生产条件下，存在一个合适的喷煤比，最大程度的降低高炉的工序成本。
例：依8月成本数据进行计算：（1）480高炉合适的喷煤比：P k = 1865.61元/t 无m p = 1188.25元/t烟m p = 742.87元/t 工m p =10元/t带入公式（3）计算：J ∆=1000)10%4587.742%5525.1188()00158.0025.1(61.1865[+⨯+⨯--⨯X X =0.001X （1912.25-2.95X-997.83）=-2.95⨯⨯-310X 2+914.42⨯⨯-310X依据抛物线的性质得知：当X=95.2242.914⨯-=154.98kg/t 时，高炉成本下降值最大 480max J ∆=70.86元/t（2）1080高炉合适的喷煤比：P k =1920.28元/t 无m p = 1188.25元/t烟m p = 742.87元/t 工m p =10元/t带入公式（3）计算：J ∆=1000)10%4587.742%5525.1188()00158.0025.1(28.1920[+⨯+⨯--⨯X X =0.001X （1912.25-2.95X-997.83）=-3.03⨯⨯-310X 2+970.46⨯⨯-310X依据抛物线的性质得知：当X=03.3246.970⨯-=160.14kg/t 时，高炉成本下降值最大 1080max J ∆=77.71元/t所以，以8月成本计算，480高炉合适的喷煤比为154.98kg/t,1080高炉合适的喷煤比为160.14kg/t。
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喷煤对高炉指标的影响
翼钢公司喷煤工程于2006年3月5日投产，并按计划在2周内喷煤比达到了100kg/t，高炉经济技术指标得到了明显改善，产能得到了充分发挥，解决了翼钢生产的瓶颈。
3月11~28日，双高炉煤比达到了84.92kg/t，入炉焦比降到466.37 kg/t，综合焦比为534.31 kg/t，利用系数达到3.38t/（m3.d）。
喷煤前双高炉焦比552.94kg/t，日产2281t；喷煤后，其中1#高炉焦比、综合焦比分别为482kg/t、534kg/t；2#高炉焦比、综合焦比分别为493kg/t、534kg/t，双高炉日产2522t；双高炉综合焦比533.49kg/t。
与喷煤前比综合焦比降低了18.63kg/t，利用系数提高了12.29%。
喷煤前后指标变化如下。
一、喷煤前后指标变化情况
喷煤后由于理论燃烧温度降低，高炉操作上采取固定最高风温用煤量调剂的手段，并坚持采用大批重的装料制度和14个风口全部进行喷吹的均匀喷吹技术，炉缸工作状态进一步改善，促进了炉况的稳定顺行，指标进一步得到了优化。
表1 双高炉喷煤前后指标变化情况
二、与国内同类型高炉相比存在的差距
表2 国内2005年1－10月份300－500m3高炉指标
通过表2可以看出，我们的综合焦比、利用系数分别比国内平均水平高2.29kg/t和0.129t/m3.d，喷煤比低34.08kg/t；与经济指标最好的新兴铸管相比，利用系数低0.876t/m3.d，综合焦比高57kg/t，喷煤比低82.08 kg/t，差距很大。
三、影响指标进一步提高的因素
1、喷吹煤粉灰分高。
翼钢喷吹煤粉灰分在17-21%，与本部高炉喷吹煤粉灰分相比高出5-9%。
一般灰分增加1%、置换比降低1.4-2.0%，按1.4%计算则置换比降低7.0-12.6%，影响综合焦比9-16kg/t。
因此，从
技术角度考虑，应进一步降低采购原煤的灰分，将煤粉灰分控制在12%以下，则综合焦比可以降到520kg/t以下。
2、风温的影响
双高炉原设计为四座球式热风炉，每m3高炉炉容加热面积156m2，实际上只建了三座，只有113m2，处于合理范围的下限，翼钢周边铁厂每m3高炉炉容加热面积在160－180m2之间，而且大部分应用了热风炉空气、煤气的预热技术；本部450m3高炉每m3高炉容积加热面积为129m2/m3，比翼钢高。
由于翼钢热风炉的每m3高炉炉容加热面积小，没有应用热风炉空气、煤气的预热技术，限制了风温进一步的提高。
虽然翼钢热风炉通过热风炉换球和改变热风炉球床结构，使高炉使用风温进一步提高，2#高炉的风温水平达到了设计水平（1100~1150℃），为高炉提高喷煤比创造了条件，但还是满足不了喷煤后降焦增产与翼钢实现长期赢利的要求。
目前的风温水平，在没有富氧的情况下喷煤比也只能控制在130kg/t以下，从而制约了喷煤比的提高。
3、富氧率低
根据国内外高炉生产实践，要实现喷煤降焦目标，高炉必须采用提高风温和富氧鼓风的技术措施。
由于炼钢的产量高，生产节奏快，氧气消耗量接近12000m3/h，而翼钢只有1台12000m3/h的制氧机，高炉几乎没有氧气可用。
06年3月只有0.53%，严重影响了喷煤比的提高。
3~4月份的生产实际表明，如果进一步将喷煤比提高到140kg/t以上，将导致置换比降低，综合焦比升高、指标变差，
同时也影响到高炉炉况的稳定顺行。
由于双高炉喷煤时间短，喷煤后对炉况和指标的影响有待进一步总结，指标还需要进一步的优化，以达到国内先进水平。
赵利平
二〇〇六年四月二十一日。