CN102408931A - 一种高炉喷吹用混合燃料 - Google Patents
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Abstract
一种高炉喷吹用混合燃料，属于冶金技术领域。混合煤的平均粒度不大于30μm，混合煤包括低温半焦、无烟煤，低温半焦的重量占混合煤重量的60～85％，无烟煤的重量占混合煤重量的15～40％。将低温半焦和无烟煤混合，中和了中等挥发分含量的低温半焦。混合煤的爆炸性低，满足了喷煤安全的要求，又能将中等挥发分烟煤配比提高到85％水平，极大地减少了价格昂贵的无烟煤比例，能显著降低成本。混合煤作为高炉喷吹用燃料，燃烧率水平显著提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种往高炉内喷吹的混合燃料，属于冶金技术领域。
背景技术
为满足高炉降低焦比的需要，提高煤比是首要任务。而随着喷煤比的增加及煤炭市场的变化，无烟煤资源日趋紧张，且无烟煤价格将呈现大幅度增长的趋势。降低混合燃料中无烟煤的比例，增加价格低廉的烟煤用量。目前喷煤新系统受气氛含氧量波动等因素的影响，烟煤配比水平与老系统相当，保持在35～40％，不能完全发挥喷吹烟煤的优势。中国专利“往高炉内喷吹的混合燃料”(申请号：200910312386.9)中提出混合燃料中的焦炭粉尘含有较高的碳，它能在高炉风口区充分燃烧，提高炉内的透气性能，有利于提高产量和降低能耗，节省成本。但该发明所述的混合燃料，包括烟煤、焦炭粉尘和无烟煤，两种以上煤种混合，其配比波动造成挥发分等成分波动。中国专利“一种高炉喷吹用混合煤”(申请号：200910060711.7)中提出将弱粘煤和低挥发分煤混合，中和了挥发分含量高、氢含量高的弱粘煤，混合煤的爆炸性低，满足了喷煤安全生产的要求，达到扩大煤比、增加高炉产量、降低吨铁燃料消耗和生铁成本的目的。但该专利所述的低挥发分煤包括无烟煤、贫煤和贫瘦煤，三种以上煤种混合，其配比波动同样会造成挥发分等成分波动，不利于高炉燃料的稳定喷吹。
发明内容
本发明为解决现有高炉喷吹燃料技术中存在的不足，研制一种新的中等挥发分水平的混合煤，替代现用的无烟煤及烟煤，使煤粉挥发分水平达到高炉冶炼要求的最佳状态，克服两种以上煤种配比波动造成的挥发分等成分波动的缺陷，大幅度降低生产成本，为高炉喷煤开辟新的煤源储备。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：开发一种由低温半焦和无烟煤混合制成高炉喷吹用燃料。
本发明的技术方案是这样实现的，选择一种低变质程度烟煤经热解干馏制成低温半焦，然后与无烟煤按设计比例混合，再经磨煤机磨成煤粉，作为高炉喷吹的燃料。由于低温半焦的价格远低于无烟煤，从而为扩大煤种选择范围，降低生产成本创造了有利条件。
混合煤由以下重量百分比的物料组成：低温半焦60～85％，无烟煤15～40％。其中的低温半焦是经备煤工序、热解干馏工序及粉碎工序完成。备煤工序选用低变质程度烟煤，热解干馏工序采用外热式三段直立热解炉。然后将低温半焦和无烟煤按照设计比例混合，粉碎工序是再将混合煤经磨煤机磨制成平均粒度不大于30μm的煤粉。煤粉生产的所有程序全部按照高炉喷吹料产品国家标准(GB/T18515-2008)规定进行。
本发明的高炉喷吹用混合煤的优点在于：
1.将低温半焦和无烟煤混合，中和了中等挥发分含量的低温半焦，混合煤的爆炸性低，满足了喷煤安全的要求，将中等挥发分的烟煤配比提高到85％水平，减少了价格昂贵的无烟煤比例，能显著降低成本。
2.低温半焦的可磨性能可满足喷煤制粉的要求，其HGI值高于现用无烟煤。
3.由于低温半焦的燃烧性能良好，因此混合煤的燃烧率远高于现场生产情况。虽然混合煤的挥发分水平与现场生产情况相近，但由于其灰分含量偏低，并且减少或去掉了燃烧性能差的无烟煤用量，从而使得混合煤粉的燃烧率水平显著提高。
具体实施方式
结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
将低温半焦和无烟煤混合均匀后，通过磨煤机磨细成平均粒度为20～30μm的煤粉，即成为高炉喷吹用混合燃料。低温半焦的重量占混合煤重量的60％，无烟煤的重量占混合煤重量的40％。
实施例2
将低温半焦和无烟煤混合均匀后，通过磨煤机磨细成平均粒度20～30μm的煤粉，即成为高炉喷吹用混合燃料。低温半焦的重量占混合煤重量的65％，无烟煤的重量占混合煤重量的35％。
实施例3
将低温半焦和无烟煤混合均匀后，通过磨煤机磨细成平均粒度20～30μm的煤粉，即成为高炉喷吹用混合燃料。低温半焦的重量占混合煤重量的70％，无烟煤的重量占混合煤重量的30％。
实施例4
将低温半焦和无烟煤混合均匀后，通过磨煤机磨细成平均粒度20～30μm的煤粉，即成为高炉喷吹用混合燃料。低温半焦的重量占混合煤重量的75％，无烟煤的重量占混合煤重量的25％。
对于本发明高炉喷吹用混合燃料实施例1～4，在模拟高炉风口条件的立式煤粉燃烧炉上进行煤粉燃烧试验，混合煤燃烧的返回火焰长度为0，均没有爆炸性。其中实施例4的燃烧率比目前生产实际情况提高了10％。
实施例5
将低温半焦和无烟煤混合均匀后，通过磨煤机磨细成平均粒度20～30μm的煤粉，即成为高炉喷吹用混合燃料。低温半焦的重量占混合煤重量的80％，无烟煤的重量占混合煤重量的20％。
实施例6
将低温半焦和无烟煤混合均匀后，通过磨煤机磨细成平均粒度20～30μm的煤粉，即成为高炉喷吹用混合燃料。低温半焦的重量占混合煤重量的85％，无烟煤的重量占混合煤重量的15％。
对于本发明高炉喷吹用混合燃料实施例5～6，在模拟高炉风口条件的立式煤粉燃烧炉上进行煤粉燃烧试验，混合煤为弱爆炸性，不存在安全问题。其中实施例6的燃烧率水平远高于现在实际生产情况。试验证明，在高炉喷煤系统中应用低温半焦可显著改善煤粉的燃烧性能，有利于提高煤比，降低焦比，从而可减少能耗，降低成本。
Claims (3)
1.一种高炉喷吹用混合燃料，其特征在于混合燃料由低温半焦和无烟煤组成，其中低温半焦由一种低变质程度烟煤经热解干馏制成，将其与无烟煤按照设计的比例均匀混合后，经磨煤机磨制成粒度不大于30μm的煤粉，即成为高炉喷吹用混合燃料。
2.如权利要求1所述的一种高炉喷吹用混合燃料，其特征在于：混合煤的平均粒度为20～30μm。
3.如权利要求1所述的一种高炉喷吹用混合燃料，其特征在于低温半焦占混合煤重量的60～85％，无烟煤占混合煤重量的15～40％。
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