文档介绍：资源贫化条件下的炼铁技术
上海

毕学工
武汉科技大学
提纲
大量喷煤技术
- 风口喷煤对高炉过程的影响
- 混合煤喷吹配煤技术
- 大量喷煤下的配矿技术
增加弱粘结煤用量的炼焦技术
煤制气高炉喷吹技术
第一章大量喷煤技术
喷煤对高炉过程的影响
不利因素
理论燃烧温度降低。原因:1)煤粉温度比到达风口平面的焦炭温度低;2)煤粉分解耗热;3)煤气量增加。
料柱透气性和滤液性下降。原因:1)焦炭体积分数减小;2)焦炭粉末量增加,粒度减小;3)风口前未燃烧煤粉。
热损失增加。原因:1)风口回旋区变浅、变高,燃烧焦点向风口前移动;2)边缘气流容易发展。
高炉顺行程度变差,特别在大量喷煤的同时实行高强冶炼的时候。
第一章大量喷煤技术
有利因素
有利于冶炼低硅生铁。原因:风口前理论燃烧温度下降,SiO分压降低,炉缸温度趋于均匀。
增加了一种炉况调剂手段。在风温、湿分、焦炭负荷、风量等常规手段以外,调节喷煤量有利于用足风温,尽量不减风,比调剂焦炭负荷见效快。
提高煤气利用率和降低燃料消耗。当喷吹高挥发性烟煤时,由于煤气中H2含量增加,而氢在高温下的还原能力比CO强,所以能够促进铁矿石间接还原反应的进行,有利于提高炉顶煤气CO利用率和H2利用率。
第一章大量喷煤技术
结论:
综上所述,高炉喷吹煤粉,既有对冶炼过程有利的一面,也有对冶炼过程不利的一面。为了保证高炉的高效生产,需要研究大量喷煤条件下的热补偿技术,混合煤配煤技术,配矿技术,改善煤粉燃烧率的喷枪。
第一章大量喷煤技术
大量喷煤下的理论燃烧温度的控制
一般认为风口前理论燃烧温度不得低于2000℃,否则炉况顺行状态将被破坏。然而,在大量喷吹煤粉时,虽然按常用方法计算的理论燃烧温度远低于2000℃,但高炉冶炼进程依然正常。
这意味着,常用的理论燃烧温度计算方法没有体现喷煤的规律,需要进行修正。
第一章大量喷煤技术
大量喷煤下的理论燃烧温度
修正的理论燃烧温度计算方法
三个要点:
①热收入中增加了煤粉物理热;
②将鼓风湿分的分解热改为水煤气反应热;
③考虑不完全燃烧条件下煤粉在风口区的反应热。
第一章大量喷煤技术
大量喷煤下的理论燃烧温度
修正方法与常规方法计算结果的对比
风温对煤粉燃烧率的影响
鼓风湿度对煤粉燃烧率的影响
计算条件:宝钢3号高炉
风温1250℃,鼓风湿度20g/m3,喷煤量250kg/t铁,吨铁煤气量1208m3/t铁,
,高炉有效容积4350m3。
第一章大量喷煤技术
大量喷煤下的理论燃烧温度
修正方法与常规方法计算结果的对比
富氧率对煤粉燃烧率的影响
喷煤量对煤粉燃烧率的影响
图中,菱形代表修正方法,方块代表常规方法。
新方法比常规方法,最多可能高300℃以上
第一章大量喷煤技术
高炉下部多相动力学与控制
共存的相及标准流速:
气相:高温煤气,~
固相:
焦炭,,死料柱每7~10天更新一次
液相:
熔铁滴,~
熔渣滴,7~11mm/s
粉体相:焦炭粉末,未燃烧煤粉,随煤气向上流动