高炉对喷吹烟煤与喷吹无烟煤的区别
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1、高炉喷煤定义:是指从高炉风口向炉内直接喷吹磨细了的煤粉(无烟煤、烟煤、或无烟煤烟煤的混合煤粉以及烟煤粉),以代替焦炭向高炉提供热量和还原剂。
2、高炉喷煤的意义(1)用粉代替焦炭提供热量和还原剂,降低焦比、降低生铁成本- 解决焦炭短缺问题;-降低生产成本;-综合能耗降低;(2)有利于采用高风温和富氧鼓风技术-解决高风温产生的问题;-解决富氧鼓风产生的问题;(3)有利于调节炉况,改善高炉冶炼过程-增加调节手段,调节炉温较快;-改善高炉内的还原过程(4) 解决焦炭短缺问题-焦煤资源短缺-环境保护限制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;(5)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。
(6)调节炉况常用调节炉况的手段风温:通常不使用风量:通常不使用焦炭负荷:滞后鼓风湿分:灵敏,但不利于降低能耗喷煤调节炉况:较快。
(7)改善还原煤气含H2量增加,有利于降低直接还原,有利于降低焦比。
增加炉缸煤气量,改善还原。
3、喷煤技术的进步主要体现在以下几方面:(1)喷煤设备大型化和装备水平的提高。
(2)高炉富氧喷煤。
(3)喷吹烟煤或烟煤与无烟煤混合喷吹。
(4)浓相输送。
4、浓相输送浓相输送高炉喷煤采用气力输送,按单位气体载运煤粉量的多少,可分为稀相输送和浓相输送。
一般稀相输送的速度在20m/s以上,煤粉浓度在5-30kg/m3范围内。
而浓相输送的速度则小于10m/s,煤粉浓度大于40kg/m3.浓相输送的优点:喷吹浓度高,消耗介质量少,煤粉在管道内的流速低,对管道及设备的磨损减小,可以节省能源,提高煤粉喷吹量。
缺点:设备复杂,价格较高,对煤粉质量要求严格,需要输送介质的压力也比较高。
.5、稀相输送与浓相输送的区别:(1)煤粉状态:稀相输送时煤粉均匀地分布在气流中,煤粉沿管道断面均匀分布呈悬浮状态;而浓相输送时,由于气体流速低,单位体积内煤粉浓度高,形成输送管道下部煤粉较多,上部较少,但没有停滞现象,由于煤粉粒度又不很均匀,较大颗粒的煤粉主要在管底流动,这种现象称为底密悬浮流动。
高炉喷吹煤粉与喷吹煤粒究竟哪个好_
世界金属导报/2006年/2月/7日/第A02版科技高炉喷吹煤粉与喷吹煤粒究竟哪个好?钢铁生产必备要素冶金焦的价格急剧走高,预计到2006年4月份,其价格将比预期值高出25%。
主要原因是中国、印度等国的需求持续不断。
冶金焦价格上扬,再加上工业生产的需要,钢铁生产企业开始寻找更经济、高效的炼铁手段,试图将对焦炭的依赖性降到最小。
喷吹煤粒(GCI)和喷吹煤粉(PCI)是两个主要方法,都已经在炼铁工艺中证实了他们的价值。
喷吹煤粒喷煤最大的好处是可以代替部分价格昂贵的炼铁焦炭,其中的一个方法便是GCI。
GCI技术率先由康力斯(前身为英钢公司)于23年前采用,使用的是克莱德原材料处理公司的喷吹系统。
该技术的优势是使用煤粒,这是一种粒度比煤粉粗但高炉热行效果却与煤粉相同的原料。
另外,GCI 没有或基本不产生未烧煤粉,事实上,煤粒在回旋区温度下产生巨大的热应力,再加之挥发分和水分的气化,造成煤粒在回旋区内瞬间碎裂。
20世纪80年代,康力斯公司率先在斯肯索普厂的高炉上进行了GCI技术试验,并在该厂的4座高炉上推广应用。
至今,已经累计喷欢煤粒900万t,最大喷煤比222kg/thm,平均煤比在170kg/thm以上。
GCI技术的主要优点是:降低磨煤成本:使用煤粒的节能效果是明显的。
例如,50t/h冲击式研磨机的能耗为185kW,而对于制备煤粉的辊式磨机,在产率相同的情况下需要600kW。
这个415kW的节约量是非常可观的。
美国能源部在伯恩斯港厂对GCI进行了研究,同样出结论,煤粒的制备比煤粉节能60%。
降低干燥成本:煤粒中保有一定的水分,取消了昂贵的棍式研磨机,煤粒比煤粉节能约15%。
减少设备投资:在干燥机而不是辊式研磨机内破碎煤块来制备煤粒,设备投资约为制备粉煤所用辊式研磨机的1/3。
加强安全保障:煤粒表面积小,不会产生尘云,粉尘爆炸的隐患降到了最低点。
喷吹煤粉喷吹煤粉(PCI)是另一种喷煤技术,目前已被钢铁工业广泛使用。
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。
高炉喷煤概论
§1 高炉喷煤概论长期以来,开发摆脱或降低对焦炭依赖的炼铁技术一直在走着两条并行的路线。
一条是开发新的炼铁工艺,从根本上改变能源结构,完全不用焦炭,如熔融还原、直接还原工艺等。
另一条就是在不根本改变高炉工艺的前提下,采用某种技术措施用其它燃料替代部分焦炭,如喷煤、喷油、喷吹天然气等。
8高炉应少用焦炭,因此,高炉喷煤工艺因需而生。
所谓高炉喷煤,就是指从高炉风口向炉内喷吹磨细了的煤粉(无烟煤、烟煤或无烟煤、烟煤混合物以及褐煤),以代替焦炭向高炉提供热量和还原剂。
1.1 高炉喷吹煤粉技术发展的必要性(1)高炉喷吹煤粉技术的发展背景1)冶金煤炭资源的经济合理地利用,客观上对高炉喷煤技术的开发与应用提出了最为迫切的要求。
2)冶金焦炭供需紧张。
3)资源、价格因素:煤与重油价格变化的对比来看,煤的价格相对低且平稳,这是高炉喷煤技术得以发展的一个重要原因。
4)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。
5)追求经济利益、降低生铁成本,是高炉喷煤技术发展的另一个重要原因。
6)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。
(2)高炉喷煤的意义1)以低价的煤代替了日趋贫乏且价格昂贵的冶金焦,降低了焦比,使高炉炼铁的成本大幅下降。
2)高炉喷煤可以作为一种调剂炉况的手段。
3)高炉喷煤可以改善炉缸工作状态,使高炉稳定顺行。
4)为高炉提高风温和富氧鼓风创造条件。
因为喷吹煤粉会使风口前理论燃烧温度降低,导致理论燃烧温度降低的原因主要有:⏹高炉喷吹煤粉后煤气量增加,加热煤气需要消耗热量;⏹高炉煤粉带入的热量少,而焦炭进入到风口区时已加热到1450~1500℃,而喷吹煤粉的温度不超过100℃;⏹煤粉中碳氢化合物分解吸热。
5)喷吹煤粉中的氢含量比焦炭带入的多,氢气提高了煤气的还原能力和穿透扩散能力,有利于矿石的还原和高炉操作指标的改善。
6)喷吹煤粉代替了部分焦炭,不仅缓解了焦煤的供需紧张状况,也减少了对炼焦设施的投资和建设,降低了炼焦生产对环境的污染。
高炉喷煤烟煤与无烟煤混合喷吹改造
近年来 ,高炉喷吹烟煤尤其是烟煤 、无烟煤混喷 技 术逐 渐 发展 成 熟 ,国内外 许 多钢 铁 企 业都 在 努 力 实 现 高 炉烟 煤 、无 烟煤 混合 喷吹 ,提高 高 炉 喷煤 比 。江 苏 长 强钢 铁有 限 公 司炼 铁 厂 自 2006年元 月 投 产 以来 , 一 直 采用 的是 无 烟煤 喷 吹 ,经 济 效益 较 低 ,为 了降 低 企 业 生产 成本 ,必须 对 现有 设 备 进行 改 造 ,实行 混 合 喷吹 。改 造 之前 只 能喷 吹 无 烟煤 ,无 烟煤 的挥 发 份 ≤ 10%,但 无 烟 煤 价格 高 ,资 源少 ;改 造 之后 可 以喷 吹 烟煤或混合煤 (烟煤与无烟煤的混合),烟煤价格低 (无 烟 煤 2012年 1 1月份 到厂含 税 价 1 035元 /t,烟 煤 2012年 11月 份 到 厂 含 税 价 900元 /t),资 源 相 对 丰 富 ,烟 煤 的挥 发 份 高 ,一 般 情 况 下 烟 煤 的挥 发 份 在 25% ~30% ,高 者 达 到 40%,烟煤 喷人 高 炉 后 有 利 于 燃 烧 ,可 以减少 未燃 煤 粉 数量 。 国 内外 的大 量科 学 研 究 与 生 产实 践证 明 :烟煤 与无 烟煤 的 混 喷 ,无 烟煤 发 热值高 ,燃烧速度慢 ,而烟煤发热值稍低 ,燃烧速度 快 ,两者混合之后优势互补 ,这样能够显著提高煤焦 置换 比 ,增 加煤 比 ,促 进 高 炉顺 行 ,但要 求 混合 喷 吹
2.1 原煤 配煤 系统 改造 现有 煤 场和 上料 系 统仅 为单 一无 烟 煤种 考 虑 ,将
来 喷 吹 混 合 煤 至 少 有 两 种 以上 煤 源 ,年第3期
派 稚
2013年3月
煤 。现 有 煤 场 能 存 煤 3 000 t, 日用 煤 量 600 t,烟 煤 、无 烟煤 进入 煤棚 后 分开 堆放 ,并 有 明 显 的区分 标 识 ,发 现 原 煤 中有 杂物 及 大 块 料 应及 时清 理 。烟煤 、 无烟煤混合 比例适当 ,挥发份控制在 18%以下 ,每天 抽 样化 验检 测 。
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。
喷吹煤粉对高炉冶炼的作用
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%、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1t焦炭需要洗煤1.35t,而洗出这些精煤需用原煤2t以上,而喷煤代替1t焦炭,只需用煤1~1.25t,用煤粉代替1t焦炭,可节约标准108kg 。
(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930Kcal,而煤吹1kg煤粉只需要720Kcal。
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高。
高炉喷吹用煤的选择
万方数据
第6期
曹学章:高炉喷吹用煤的选择
2007年12月25日
可分为有效利用、未被利用两部分"1,当喷煤量 很高时未燃煤粉量也随之增加,这部分煤粉主要以 气化反应的形式来消化。良好的反应性能使气化反 应顺利地进行,避免高炉悬料的产生,同时还可减 弱气化反应对焦炭强度的影响。焦炭中碳会参与 炉内的气化反应,这导致焦炭强度减弱,而未燃煤 粉的活性高于焦炭,它参与气化反应则保护了焦炭 强度,利于高炉生产。因此,煤对二氧化碳的反应 性要高。
该技术早在160多年前就已发明,但直到20 世纪60年代初才成功应用于工业生产。我国是世 界上较早采用高炉喷吹技术的国家之一,且喷煤量 大,但该技术仅为少数的几个大钢铁企业使用,推 广使用较晚。至20世纪80年代,日本和西欧国家 的喷煤设备和技术取得了长足的发展,一度领先于 我国。20世纪90年代以后,随着我国钢铁业的发 展,以及全球性的能源危机、环境污染等问题,喷 煤技术被纳入国家科技攻关计划,并在喷吹工艺和 设备上取得较大进步。1998年全国高炉平均煤比 已达到110kg/t左右,喷煤总量已达750万t。
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作者: 作者单位: 刊名:
英文刊名: 年,卷(期): 被引用次数:
曹学章, CAO Xue-zhang 煤炭科学研究总院,唐山研究院,河北,唐山,063012
烟煤和无烟煤配比混喷试验
烟煤和无烟煤配比混喷试验为缓解煤源缺乏,提高煤焦置换比,大幅度增产节焦降低成本,进一步完善高炉富氧鼓风喷煤工艺,进行了高炉烟煤、无烟煤配比混喷试验。
根据混喷的要求,制定了《烟煤、无烟煤配比混喷工艺方案》,试验过程中严格按照混喷安全措施的要求,认真执行配比混喷工艺方案,要系统设备没改造的情况下实现了3:7至5:5配比,即根据贫瘦煤挥发分的高低调整适宜的配比,挥发分低于17%采取5:5配比,高于17%时采取3:7配比。
一、高炉从7月1日白班开始喷入烟煤与无烟煤,初期按3:7配比,主要考虑喷煤系统的安全问题,后期根据贫瘦煤的挥发分进行了5:5配比,贫瘦煤的成分如下:序号W,% A,% V,%1 6.0 22.12 12.222 10.8 23.68 12.433 4.2 21.14 11.594 6.8 30.06 15.145 7.0 21.89 18.27二、喷吹量(1)在没有采取混喷前,入炉焦炭负荷为3.60t/t,富氧率为2.30%,风温为900℃,煤量为1900kg/h----2000kg/h,煤比为109-----114kg/tFe。
(2)采用烟煤与无烟煤混喷之后,入炉焦炭负荷为3.60t/t,富氧率为 2.30%,风温为910℃,煤量为1650kg/h----1700kg/h,煤比为97kg/tFe,在维持原负荷的情况下,煤比降低了12 kg/tFe。
三、对入炉焦比的影响由于使用挥发份较低的贫瘦煤和无烟煤混喷,提高了煤粉在风口前的燃烧率,从而提高了置换比,生产实践过程中在维持原负荷3.60t/t的情况下,综合燃料比降低了7 kg/tFe,7月份高炉进行全风操作,最高冶炼强度达到1.75t/m3d,高炉利用系数达到3.45 t/m3d,实现入炉焦比443 kg/tFe,综合焦比达到521 kg/tFe。
四、对终渣二元碱度的影响由于烟煤与无烟煤的灰分相差较小,在混喷后对碱度的影响不大,但呈上行趋势。
高炉炼铁相关知识问答
高炉炼铁相关知识问答1、什么是高炉炼铁的还原过程?使用什么还原剂?答:自然界中没有天然纯铁,在铁矿石中铁与氧结合在一起,成为氧化物,高炉炼铁就是要将矿石中的铁从氧化物中分离出来。
铁氧化物失氧的过程叫还原过程,而用来夺取铁氧化物中的氧并与氧结合的物质就叫还原剂。
凡是与氧结合能力比铁与氧结合能力强的物质都可以做还原剂,但从资源和价格考虑最佳还原剂是C、CO和H2,C 来源于煤,将它干馏成焦炭作为高炉炼铁的主要燃料,煤磨成粉喷入高炉成为补充燃料。
CO来自于C,在高炉内氧化形成,H2则存在于燃料中的有机物和挥发分,也来自于补充燃料的重油和天然气。
2、在高炉炼铁过程中铁矿石所含氧化物哪些可以被还原?哪些不能被还原?答:高炉炼铁选用碳作为还原剂,判断铁矿石中氧化物能否在高炉冶炼条件下被还原,就要较该氧化物中元素与氧的亲和力同碳与氧亲和力谁大谁小:前者大于后者就不能还原,前者小于后者则能还原。
判别元素与氧亲和力大小最常用的手段之一是氧化物的分解压po2和标准生成自由能△G。
所谓氧化物的分解压就是氧化物分解为元素和氧的反应达到平衡时氧的分压。
氧化物的分解压越大,元素与氧结合能力越小,氧化物的稳定性越小,就越易被还原剂还原,一般来说随温度升高分解压增大,氧化物变得越易还原。
所谓氧化物的标准生成自由能是热力学的函数之一,用作判断冶金过程中反应的方向及平衡状态的依据。
对大多数元素的氧化物来说,标准生成自由能的负值数越大,它的稳定性越高,越难还原。
一般来说随温度升高氧化物的自由能的负值数变小,即氧化物的稳定性变差,只有CO例外,随温度升高CO 的△G负值数变大,也就是CO 变得更稳定,即C与O2的结合能力越强,在高温下可以还原更多的氧化物,这也是CO作为还的优越性。
(1)极易被还原:Cu、 Ni 、Pb 、Co(2)较难被还原:.P 、Zn 、Cr 、Mn 、V 、Si 、Ti,但是P、 Zn是几乎100%被还原的,其余的只能部分被还原。
高炉喷煤介绍
1998
91
69
88
83
77
1999
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114Βιβλιοθήκη 982000112
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94
2001
高 炉
供气系统(空气、氮气、压缩空气)
二、高炉喷吹用煤
(一)、煤的分类 煤在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,使其在外表特 征、理化性能方面有了很大差别。根据成煤物质和成煤条件不 同,分成腐植煤、残植(质)煤和腐泥煤。腐植煤是人类使用 最多的煤,按其煤化程度可分为泥煤(泥炭)、褐煤、烟煤和 无烟煤。 1、泥煤(泥炭):是最年轻的煤,也就是由植物刚刚转变来 的煤。因质地疏松,吸水性强,含碳较少,机械强度很差。其 工业价值不大,只适于作为地方性燃料。 2、褐煤:是泥煤经过进一步炭化后转变而成的,由于它能将 热碱水染成褐色而得名。褐煤的使用性能是粘结性弱,极易吸 水、氧化和自燃。新开采出来的褐煤机械强度较大,但在空气 中极易风化和破碎。只能作为地方性燃料使用。
热滞后的时间与喷吹燃料的种类、炉容、炉内温度分布、 煤焦置换比等因素有关。煤中含氢量愈多,在风口分解耗热 愈多,则滞后时间愈长,如喷吹烟煤比无烟煤滞后的时间长, 炉容愈大时间愈长,一般为2—4小时。
四、我公司喷煤的发展
(一)、我公司喷煤的发展历程及现状 从1996年底开始对3#、4#高炉试喷煤,喷煤量30kg/tFe,
供煤高炉
7#高炉
磨 机
日平均供煤粉(t/日)1600
日平均磨原煤(t/日)2000
日单机作业时间(h) 一台19.5,一台10
投产日期
2009年9月
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。
无烟煤和烟煤有什么差别
无烟煤和烟煤有什么差别无烟煤(英文名称anthracite),俗称白煤或红煤。
是煤化程度最大的煤。
无烟煤固定碳含量高,挥发分产率低,密度大,硬度大,燃点高,燃烧时不冒烟。
黑色坚硬,有金属光泽。
以脂摩擦不致染污,断口成介壳状,燃烧时火焰短而少烟。
不结焦。
一般含碳量在90%以上,挥发物在10%以下。
无胶质层厚度。
热值约8000-8500千卡/公斤。
有时把挥发物含量特大的称做半无烟煤;特小的称做高无烟煤。
无烟煤为煤化程度最深的煤,含碳量最多,灰分不多,水分较少,发热量很高,可达25000~3 2500kJ/kg,挥发分释出温度较高,其焦炭没有黏着性,着火和燃尽均比较困难,燃烧时无烟,火焰呈青蓝色。
煤样在规定条件下隔绝空气加热,煤中的有机物质受热分解出一部分分子量较小的液态(此时为蒸汽状态)和气态产物,这些产物称为挥发物。
挥发物占煤样质量的分数成为挥发分产率或简称为挥发分。
以干燥无灰基为分析基,挥发分低于10%的煤称为无烟煤。
挥发分大于6.5%小于10%的无烟煤称为无烟煤三号。
01 号无烟煤为年老无烟煤;02号无烟煤为典型无烟煤;03号无烟煤为年轻无烟煤。
中国无烟煤预测储量为4740 亿吨,占全国煤炭总资源量的10%,年产2 亿吨。
山西省占32%,河南省占18%,贵州省占11%。
中国有六大无烟煤基地:北京京煤集团,晋城煤业集团,焦作煤业集团,河南永城矿区,神华宁煤集团,阳泉煤业集团。
无烟煤块煤主要应用是化肥(氮肥、合成氨)、陶瓷、制造锻造等行业;无烟粉煤主要应用在冶金行业用于高炉喷吹(高炉喷吹用煤主要包括无烟煤、贫煤、瘦煤和气煤)。
烟煤和无烟煤主要的参数区别在于挥发分与水分,以及可燃基中的碳分。
无烟煤的挥发分与水分较烟煤更低,且析出温度更高。
因此更难起火及燃烧,也因此在燃烧时几乎无烟气及火焰。
由于无烟煤碳分更高,所以它的低位发热量更大,也是煤中低位发热量最大的一种。
新型干法水泥生产线装备有现代化的燃烧器,现代化的燃烧器配备有适当的火焰调节装置,可以使无烟煤没有任何问题地在窑头进行燃烧。
浅谈酒钢7号高炉逐步增加烟煤喷吹探索
浅谈酒钢7号高炉逐步增加烟煤喷吹探索1 概述我国长期喷吹无烟煤,其优点是含碳量高、挥发分低、喷吹安全,但是不易燃烧、煤质硬、制粉能耗高。
随着无烟煤储藏量的减少,无烟煤质量逐年下降,灰分含量增多,使得煤焦置换比降低,高炉冶炼的渣量增大,不利于高炉生产和生铁成本的降低。
增加烟煤喷吹比例,扩大了喷煤煤种,从煤的储量及分布看,烟煤储量较多,分布较广,保证了充足的喷煤资源。
烟煤挥发分高、燃烧性能好、含氢量高,有利于高炉顺行,并且煤质软、易粉碎、制粉能耗低,从而可以降低生铁成本。
但是喷吹烟煤时,特别是喷吹高挥发分、强爆炸性烟煤时,安全性差,易爆易燃,必须采取相应的安全保护措施。
酒钢炼铁厂7号高炉喷煤系统设计要求磨制煤质较软煤种价格较贵,满足不了低成本生产的需要,为了降低生铁的燃料成本,7号高炉喷煤系统对磨煤机等设备进行调整,通过调整制粉系统的各项参数,逐步配加价格较低的煤种比例来替代较高的宁夏洗净无烟煤,来降低高炉生铁燃料成本。
7号高炉制粉系统按喷吹烟煤和无烟煤1∶1设计,工艺系统设计中安全保护措施按烟煤考虑。
制粉系统采用一台MWF28D中速磨煤机,设计制粉能力为61t/h。
图1为酒钢7号高炉喷煤制粉系统工艺流程。
2 增加烟煤配比前7号高炉喷煤系统用煤结构及各煤种成分喷煤系统配煤结构为:45%的动力煤(烟煤)+28%的宁夏洗净无烟煤+27%的改质无烟煤。
各煤种成分如表1所示:从表1可以看出酒钢7号高炉所用的煤种中动力煤的挥发分最高,达到了29.65%,远远超过了国家法规定及标准中规定喷吹煤粉挥发分<25%的规定。
3 酒钢7号高炉喷煤系统操作要求及参数控制标准3.1 启机操作原煤仓料位≥5m且上煤系统正常;确认磨煤机出口温度为80℃~90℃;确认布袋箱体温度在60℃~85℃之间;确认布袋出口氧含量<12%;将给煤量设置到35~40t/h;启磨煤机、给煤机;调整烟气炉及制粉系统参数。
3.2 停磨煤机操作减少煤气和助燃空气量;减少给煤量;确认磨煤机出口温度≤65℃;停给煤机;停磨煤机。
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。
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2、烟煤的挥发分高,着火点低,易于燃烧,易于被高炉接受,可以扩大喷吹量。
3、烟煤含H2量高,产生的煤气还原能力强,有利于提高间接还原的速度。
4、烟煤的可磨性比无烟煤好,磨制烟煤时制粉机出力可以提高,根据首钢实践,大同烟煤比京西无烟煤的制粉出力提13%。
5、烟煤的密度较无烟煤小,输煤时可增大浓度,因而输送速度较快,首钢输送挥发分30%的烟煤时,其速度比无烟标煤快乐的25-30%。
高炉对喷吹烟煤与喷吹无烟煤的
虽然喷吹烟煤与喷吹无烟煤都是从风口喷入高炉,用以代替一部分焦炭,但由于两者化学成分不完全相同。要求喷吹操作也有所不同,其主要区别是:
1、烟煤的挥发分高,有自燃及易爆的特性。为了确保喷吹烟煤的作业安全,在制粉、输粉、喷粉等系统都需有严密的气氛保护,必须有温度控制及灭火和防爆装置。而无烟煤则无需气氛保护,温度控制和防爆装置也简单一些,因此,烟煤喷吹设施投资很高。
6、由于烟煤中含挥发分较高,单位质量的煤完全燃烧所需偿热与氧气多一些,所以在同等条件下允许最大喷煤量要比无烟煤小一些,但喷吹烟煤有利用使用高风温和富氧。
7、烟煤多具有不同程度的黏结性,因此对喷吹支管防止积煤的要求要严格一些,在炉况不顺、风口不活跃时,不能像无烟煤那样大量强制喷煤,以免风口结焦。
站长统计
8、两种煤对置换比的影响不完全一致,无烟煤含碳高,需补偿热少是有利因素,烟煤含H2高、总热量高也是有利因素。但决定性的置换比高低的是最主要因素是灰分。
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