凌钢高比例褐煤喷吹工艺技术探析

　　凌钢高炉原设计采用的喷煤结构为无烟煤与烟煤混合喷吹模式，以期达到煤粉燃烧率高，充分发挥无烟煤与烟煤的相互促燃作用。下面由学术堂为大家整理出一篇题目为“凌钢高比例褐煤喷吹工艺技术探析”的冶金工程论文，供大家参考。
　　
　　原标题：凌钢2300m3高炉褐煤喷吹工艺及实践
　　
　　摘要：为了降低凌钢炼铁成本，对凌钢2 300 m3高炉喷吹褐煤的工艺进行探讨，找出合理的配煤比例以及其爆炸性控制、着火点、挥发分和系统氧含量等关键技术参数。对凌钢2 300 m3高炉喷吹褐煤工艺进行改进，褐煤喷吹比例逐步稳定在30 %,达到降低炼铁成本的目的。
　　
　　关键词：高炉；喷吹褐煤；配煤比例
　　
　　凌钢高炉原设计采用的喷煤结构为无烟煤与烟煤混合喷吹模式，以期达到煤粉燃烧率高，充分发挥无烟煤与烟煤的相互促燃作用。随着降成本压力的增强，结合本地低品质褐煤资源较丰富，相对于常用的无烟煤和烟煤具有很大的价格优势，2015年凌钢第二炼铁厂决定优化喷煤结构，提高褐煤的喷吹比例，进一步降低炼铁成本。凌钢第二炼铁厂联合北京科技大学进行了喷吹高比例褐煤工艺技术的研究，并在凌钢第二炼钢厂进行实践，形成了1套经济安全的高比例褐煤喷吹工艺，最终实现了褐煤混合喷吹的目标。
　　
　　1喷吹煤种的选择
　　
　　高炉喷煤要综合考虑喷吹效果和经济效果。通过合理的配煤技术，实现对不同煤种的性能和成分优化，从而扩大喷煤的品种选择，更加有效地进行成本控制[1,2].
　　
　　褐煤的煤化程度低，同焦煤和其他优质煤种相比，在含水量、热值、抗风化能力以及自燃特性方面具有相对的劣势，不利于工业长途运输和存储[3].但褐煤的优势在于价格低，因此在化工、动力和燃料使用方面具有广泛的应用。凌钢周边的褐煤资源丰富，含硫量比较低，喷煤中添加褐煤对于目前的冶炼成本控制具有关键的影响。
　　
　　2煤粉的工业分析及性能分析
　　
　　通过对各煤种取样化验，出具了相关煤粉工业分析（ 见表1） 及性能分析（ 见表2）。
　　 　　
　　2. 1煤粉性能
　　
　　高炉喷煤对煤粉的成分和性能要求较高，如高出粉率、高置换比、高燃烧率及高反应性等方面。高炉喷吹高反应性的煤粉，能够显着提高煤粉燃烧率，提高喷吹量，减少焦炭在炉内的气化反应，从而在一定程度上降低焦炭的消耗。电精煤挥发分较低，无爆炸性，固定碳含量较高，但着火点较高，燃烧率、反应性较低，单位热值最高，置换比低约为0. 75; 褐煤挥发分高，爆炸性强，固定碳含量较低，但着火点低，各温度下的燃烧率及反应性较高，在喷吹气化燃烧过程中，反应速度快、效率高。同其它的煤种相比，褐煤发热值最低，置换比较低约为0. 6,但是褐煤市场价较低，因此应用较广。
　　
　　2. 2混合煤粉性能
　　
　　煤粉的挥发分含量越高，煤粉爆炸性越强，如可燃基挥发分大于25 %的煤，具有强烈爆炸性能； 可燃基挥发分小于10 %的煤，没有爆炸性能。在喷吹褐煤时控制混煤挥发分质量分数必须小于25 % .由表1可知，80 %电精煤加20 %褐煤、70 %电精煤加30 %褐煤混合煤粉的挥发分均小于25 % .另外，粒度越小，煤粉的比表面积就越大，煤和空气的接触面积越大，爆炸性能越强。实验室研究中小于0. 074 mm的粒度比率少于40 %时，爆炸性能大大降低。
　　
　　从电精煤与褐煤的混合性能来看，随着褐煤比例的增加，混煤着火点逐渐降低，且2种比例的配煤均无爆炸性。显而易见，在80 %电精煤加20 %褐煤、70 %电精煤加30 %褐煤配比下，混合煤粉各项参数能够得到较好的优化。