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高爐噴吹用的煤是非煉焦煤,屬于無(wú)煙煤、煙煤中的貧煤、不粘結(jié)煤和褐煤。噴吹煤要經(jīng)過(guò)干燥(含水<2.0%)、磨煤(粒度-200目>70%)、粗粉分離,進(jìn)入煤粉倉(cāng),進(jìn)行噴吹。使用熱風(fēng)爐煙氣和燃燒爐對(duì)煤進(jìn)行干燥,使用中速碗式磨煤機(jī)對(duì)煤進(jìn)行細(xì)磨,采用大面積布袋收粉器收集煤粉,噴吹罐有串聯(lián)或并聯(lián)使用。噴吹煤粉的濃度大于40kg/m3時(shí),叫濃相噴吹。
高爐噴吹煙煤的安全措施:磨機(jī)入口含氧量要控制在5%~6%。煤粉倉(cāng)、袋式收粉器以及噴煤罐組要設(shè)置溫度檢測(cè)裝置,有超溫度和超CO濃度報(bào)警信號(hào);制粉、噴吹系統(tǒng)的設(shè)備均設(shè)置防靜電接地措施。
(1)提高噴吹煤的質(zhì)量。因?yàn)閲姶得悍鄣钠贩N廣泛,所以要求噴吹煤的質(zhì)量應(yīng)是含有害雜質(zhì)少,可磨性好、含碳量高,發(fā)熱值高,灰分低(要求煤粉的灰份一定要低于焦炭的灰分含量)、含硫低、燃燒性好,流動(dòng)性好等。煤粉中含有K2O +Na2O總量要小于3.0kg/t.因?yàn)镵、Na在高爐內(nèi)會(huì)造成結(jié)瘤和焦炭易產(chǎn)生裂紋,致使焦炭強(qiáng)度下降;K的破壞作用比Na大十倍,要特別關(guān)注降低K的含量。
(2)煤粉噴吹要均勻,高爐所有風(fēng)口均要噴煤,流量要實(shí)現(xiàn)均勻、穩(wěn)定。高爐均勻噴吹煤粉,會(huì)使高爐每個(gè)風(fēng)口的鼓風(fēng)動(dòng)能一致,并會(huì)使?fàn)t缸熱量分配均勻,促使高爐生產(chǎn)順行和噴煤量的提高,進(jìn)而煤焦置換比得到提高。各風(fēng)口噴煤的均勻度誤差要<3%,不超過(guò)5%。為保證各風(fēng)口噴煤量均勻,建議將煤粉分配器高位安置(建議在爐頂平臺(tái)下),使各單支管路盡量長(zhǎng)短相近,不讓煤粉走捷徑,出現(xiàn)個(gè)別風(fēng)口多噴的現(xiàn)象出現(xiàn)。
(3)采用煙煤和無(wú)煙煤混噴有利于提高噴煤比和煤焦置換比。煙煤揮發(fā)高,且含有一定水分,進(jìn)入風(fēng)口后會(huì)爆裂,促進(jìn)分解燃燒和殘?zhí)既紵?,燃燒效率高。建議煙煤配比在30%左右。配比太高后管路的安全措施要加強(qiáng),并且煤粉含碳量下降會(huì)造成煤焦置換比降低的現(xiàn)象。無(wú)煙煤發(fā)熱值高,煤焦置換比高,但燃燒性差特別是高噴煤比時(shí),會(huì)影響爐料透氣性和高爐順行。煤種優(yōu)化是提高置換比的重要措施。
(4)關(guān)于高爐噴煤比高低的衡量標(biāo)準(zhǔn)。因各煉鐵企業(yè)生產(chǎn)條件的不同,高爐極限的高噴煤比數(shù)值是不同的,但是,行業(yè)對(duì)于噴煤極限值的條件認(rèn)識(shí)是一致的:在增加噴煤量的同時(shí),高爐燃料比沒有升高,這是個(gè)噴煤值。驗(yàn)證的第二個(gè)方法就是:高爐煤氣除塵灰中的含碳量沒有升高,洗滌水中沒有浮上一層如油一樣的碳粉。
(5)科學(xué)地確定與本企業(yè)冶煉條件相適應(yīng)的經(jīng)濟(jì)噴煤量:煤粉質(zhì)量及其在風(fēng)口的燃燒率,焦炭質(zhì)量及其保證骨架作用(料柱的透氣性透液性);產(chǎn)生爐腹煤氣量能否保證爐況順行,礦石質(zhì)量及其冶煉過(guò)程產(chǎn)生的渣量;煤粉在爐內(nèi)利用率及置換比,爐缸狀態(tài)活躍程度等。上述諸多因素中目前起關(guān)鍵或決定性作用的是燃燒率,即煤粉在爐內(nèi)的利用率,也表現(xiàn)在置換比。
正常大高爐的腹煤氣量值在2.6左右,波動(dòng)范圍在2.2~2.9,小高爐的腹煤氣量值在10-12。在這范圍內(nèi),當(dāng)腹煤氣量值超過(guò)正常范圍說(shuō)明料柱透氣性變差,允許的爐腹煤氣量小。高爐過(guò)大爐腹煤氣量將導(dǎo)致高爐難行甚至懸料,但腹煤氣量值也不宜過(guò)小,過(guò)小的腹煤氣量值有可能產(chǎn)生管道行程。
(6)合理的噴煤比:就目前我國(guó)高爐一般冶煉條件下:入爐品位57%±1%,渣量350kg/t左右,焦炭M40 80左右(M25 89左右)M10 7-8%,CRI 28左右,CSR60以上,風(fēng)溫1100-1200℃,鼓風(fēng)不脫濕,富氧率1-3%,煤粉粒度-200目70-80%,混合煤揮發(fā)分在18%-20%;煤粉在風(fēng)口前燃燒率達(dá)到70%以上等,經(jīng)濟(jì)噴煤量在130-150kg/t,如果達(dá)到更高的噴煤量(200kg/t±20kg/t)則冶煉條件需要進(jìn)一步改善,例如入爐品位59%-62%,渣量260-280kg/t,焦炭M40 89-90,M10<6%,CRI24%以下,CSR68%以上,風(fēng)溫1250℃,鼓風(fēng)脫濕到冬季水平5g/m3-10g/m3,富氧率4%左右等。