CN102888476A

CN102888476A - 利用高炉煤气作喷煤输送载体的高炉喷煤方法

Info

Publication number: CN102888476A
Application number: CN2012103915802A
Authority: CN
Inventors: 王小伟; 范小刚; 汤楚雄; 唐恩; 李啸磊; 肖承斌; 李菊艳
Original assignee: Wisdri Engineering and Research Incorporation Ltd
Current assignee: Wisdri Engineering and Research Incorporation Ltd
Priority date: 2012-10-15
Filing date: 2012-10-15
Publication date: 2013-01-23

Abstract

本发明公开了一种利用高炉煤气作喷煤输送载体的高炉喷煤方法，包括以下步骤：作为喷吹煤粉载体的高炉煤气经脱水处理后，送往煤气压缩机加压；经煤气压缩机加压后的高炉煤气将喷吹罐内的煤粉吹送至煤粉分配器；经煤粉分配器分至高炉各个风口的高炉煤气和煤粉通过煤粉喷枪喷入高炉内。本发明中利用高炉煤气作为煤粉载体，进入高炉内参加化学反应，还原铁矿石，起到降低焦比的作用；高炉煤气参与炉内反应，高炉废气量减少，氮气含量降低，有利于提高炉顶煤气的热值；此外，采用高炉煤气作为喷吹煤粉的载体，提高了高炉煤气的利用率，减少了高炉煤气的放散，有利于节能减排和环境保护。

Description

利用高炉煤气作喷煤输送载体的高炉喷煤方法

技术领域

本发明属于钢铁工业技术领域，涉及一种利用高炉煤气作喷煤输送载体的高炉喷煤方法。

背景技术

高炉喷吹煤粉是高炉炼铁节约焦炭资源，降低焦比和生产成本的重大技术措施，也是现代高炉冶炼的一项重大技术革命。我国是开展喷煤技术最早的国家之一，特别是最近十几年来，焦炭价格高涨，喷吹煤粉可显著降低生产成本，高炉喷煤技术得到了极大的发展和应用。

由于高炉喷煤是改变高炉用能结构的关键技术，是一项有效的节能措施。高炉以煤代焦，可缓解焦煤的资源短缺，降低生铁成本。鉴于高炉喷煤具有良好的经济效益和社会效益，炼铁设计中规定，对于新建或改造的高炉，必须设置喷煤设施。

现有的高炉喷煤主要采用氮气或压缩空气作为煤粉输送介质，虽然安全性较好，但作为煤粉输送介质的氮气，进入高炉后不参加高炉内反应，降低高炉煤气品质，还要吸收高炉内宝贵的热量，限制了高炉炼铁效率的提高。

目前，各钢铁企业均存在高炉煤气放散的问题，不仅污染环境，而且是一种资源浪费。高炉煤气的主要成分为氮气、一氧化碳和二氧化碳，其中氮气成分约占一半左右。若采用高炉煤气作为喷吹煤粉的载体，相比氮气或压缩空气作为煤粉输送载体，不仅可以减少氮气的喷入量，而且有利于降低焦比，减少碳排放，提高高炉煤气的利用价值，获得良好的经济效益和环保效益。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中高炉喷煤主要采用氮气或压缩空气作为煤粉输送介质，但进入高炉后不参加高炉内反应，降低高炉煤气品质，还要吸收高炉内宝贵的热量，限制了高炉炼铁效率提高的缺陷，提供一种可减少氮气的喷入量，而且有利于降低焦比，减少碳排放，提高高炉煤气的利用价值的利用高炉煤气作煤粉输送载体的高炉喷煤方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种利用高炉煤气作喷煤输送载体的高炉喷煤方法，包括以下步骤：

作为喷吹煤粉载体的高炉煤气经脱水处理后，送往煤气压缩机加压；

经煤气压缩机加压后的高炉煤气将喷吹罐内的煤粉吹送至煤粉分配器；

经分配器分至高炉各个风口的高炉煤气和煤粉通过煤粉喷枪喷入高炉内。

本发明所述的利用高炉煤气作喷煤输送载体的高炉喷煤方法中，经煤气压缩机加压后的高炉煤气到达风口前的压力应至少高出风口热风压力50kPa。

本发明产生的有益效果是：高炉煤气作为煤粉载体，进入高炉内参加化学反应，还原铁矿石，起到降低焦比的作用；高炉煤气参与炉内反应，高炉废气量减少，氮气含量降低，有利于提高炉顶煤气的热值；此外，采用高炉煤气作为喷吹煤粉的载体，提高了高炉煤气的利用率，减少了高炉煤气的放散，有利于节能减排和环境保护。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明实施例实现利用高炉煤气作喷煤输送载体的高炉喷煤方法所采用的系统。

图中，1—高炉煤气；2—脱水装置；3—高炉煤气压缩机；4—高炉煤气阀；5—补气调节阀；6—补气阀；7—喷吹罐；8—喷煤阀A；9—喷煤阀B；10—补气器；11—喷吹煤粉调节阀；12—煤粉分配器；13—喷吹支管阀；14-风口；15-高炉；16-喷枪。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的方法是基于利用高炉煤气作煤粉输送载体的系统，如图1所示，该系统包括通过管道连接的脱水装置2、高炉煤气压缩机3、喷吹罐7、补气器10、煤粉分配器12和喷枪16，高炉煤气压缩机3和补气器10之间的管道上设有补气调节阀5和补气阀6；喷吹罐7连接有两个串联的喷煤阀8、9，在高炉煤气压缩机3和两个喷煤阀之间的管道上设有高炉煤气阀4；补气器10和煤粉分配器12之间的管道上设有喷吹煤粉调节阀11，煤粉分配器12和喷枪之间的管道上设有喷吹支管阀13。

本发明实施例基于上述系统，利用高炉煤气作喷煤输送载体的高炉喷煤方法具体包括以下步骤：

高炉煤气经脱水处理后，送往煤气压缩机3加压；

经煤气压缩机3加压后的高炉煤气将喷吹罐7内的煤粉吹送至煤粉分配器12；

经煤粉分配器12分至高炉各个风口14的高炉煤气和煤粉通过煤粉喷枪16喷入高炉15内。

具体为高炉煤气（Blast Furnace Gas BFG）1经脱水装置2脱水处理后，送往高炉煤气压缩机3进行加压，接着经煤气压缩机3加压后的高炉煤气通过高炉煤气阀进入喷吹罐7下部的喷煤阀8，输送的煤粉经喷吹煤粉调节阀11调节后，输送至煤粉分配器12，煤粉分配器12将输送的煤粉分配给各喷吹支管阀13，最后，高炉煤气和煤粉通过煤粉喷枪16经风口14喷入高炉15内。

补气调节阀5、补气阀6和补气器10用于给输送的高炉煤气调节补充气体，确保输送煤粉所需的高炉煤气气量和送至风口前的压力至少高于风口热风压力50kpa。

高炉煤气的成分为CO：23%～29%，CO₂：18%～23%，H2：1%～4%，N₂：48～56%，由于不含有与煤粉反应的气体成分，因此采用高炉煤气作为煤粉输送载体是安全可行的。高炉煤气的主要成分为氮气、一氧化碳和二氧化碳，虽然高炉煤气中有约一半的气体成分为氮气，但相对采用氮气或压缩空气作为载体，氮气的含量大幅降低。而一氧化碳和二氧化碳进入高炉内，促进间接反应的发生，有利于降低焦比。

使用高炉煤气作为煤粉载体时，高炉煤气进入高炉后，风口回旋区的气体成分发生变化，由于风口温度较高，促使吸热反应CO₂＋C＝2CO的发生，一氧化碳的含量增加。由于该反应为吸热反应，吸收部分热量，导致风口前局部理论燃烧温度降低，为此，可通过适当提高鼓风富氧率来进行补偿。

由于使用高炉煤气作为煤粉输送载体后，一氧化碳含量增加，有利于间接还原的发生。由于间接还原为放热反应，导致下部热量向上部转移。同时，一氧化碳的增加，可减少焦炭消耗，价格高昂的焦炭用量的减少可起到较低高炉生产成本的作用。同时，利用高炉煤气喷入高炉内参加还原反应，提高了高炉煤气的利用价值，比直接作为燃料能获得更好的经济效果。

使用高炉煤气代替氮气或压缩空气作为传输介质后，经由高炉排出的废气的总量也相应减少，同时，相对于采用氮气或压缩空气作为输送介质，氮气含量也大幅减少，有利于减少高炉煤气内的氮气的含量，从而有利于提高高炉煤气的热值。

采用高炉煤气作为喷吹载体时，与氮气相比，具有相同的系统安全性，与压缩空气相比，由于高炉煤气中不含有氧气，提高了系统的安全性。在使用高炉煤气时，需做好安全措施，防范高炉煤气的泄漏。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种利用高炉煤气作喷煤输送载体的高炉喷煤方法，其特征在于，包括以下步骤：

经煤粉分配器分至高炉各个风口的高炉煤气和煤粉通过煤粉喷枪喷入高炉内。

2.根据权利要求1所述的利用高炉煤气作喷煤输送载体的高炉喷煤方法，其特征在于，经煤气压缩机加压后的高炉煤气到达风口前的压力应至少高出风口热风压力50kPa。