CN103509894B

CN103509894B - 一种高炉喷吹煤粉的方法

Info

Publication number: CN103509894B
Application number: CN201210204202.9A
Authority: CN
Inventors: 张立国; 张伟; 王再义; 任伟; 江治飞; 王相力; 郭天永; 邓伟
Original assignee: Angang Steel Co Ltd
Current assignee: Angang Steel Co Ltd
Priority date: 2012-06-20
Filing date: 2012-06-20
Publication date: 2015-03-11
Anticipated expiration: 2032-06-20
Also published as: CN103509894A

Abstract

本发明公开一种高炉喷吹煤粉的方法，喷吹煤比为PC=98.80+{[Si]-0.35%}×1030+V_ad×100/1.77+(T-1150)×0.51+(CSR-60%)×100×1.43+OEB×97.3；煤粉粒度为：CD=100%-{[Si]-0.35%}×65.12-（CSR-60%）-[（T-1100）/849)]×100%-OEB×7.71-（V_ad-15.21%）；PC：煤比，kg/tFe；CD：煤粉粒度组成；Si：铁水中硅质量含量，%；V_ad：煤粉工业分析挥发分质量含量，%；T：鼓风温度，℃；CSR：焦炭热态反应后强度，%；OEB：富氧率，%。

Description

一种高炉喷吹煤粉的方法

技术领域

本发明属于炼铁高炉操作技术领域，尤其涉及一种高炉喷吹煤粉的方法。

背景技术

目前，作为炼铁生产最为直接降低成本及调节炉况的手段，喷吹煤粉的重要性是不言而喻。高炉生产过程中，由于炉况的波动，理论燃烧温度及透气性也发生相应变化，由于采取固定粒度的煤粉喷吹，致使煤粉在炉内燃烧速率发生变化，有效利用率也相应的改变，相对应的煤比被迫做出调整，反过来影响到高炉的稳定顺行。因此，如何有效合理的喷吹煤粉成为钢铁企业的重要课题。目前国内外，针对于改变煤粉燃烧率开展了一定的研究，如采用煤粉助燃剂、富氧、高风温、添加高燃烧性能的煤粉等方法手段，或者采用细粒度（煤粉直径<0.071mm为80%以上，甚至更多）进行喷吹，虽然一定程度上改善了煤粉燃烧率，但是也存在一定的问题，即固定化的煤粉粒度并不适应于高炉冶炼的各个阶段，不能够完全体现出喷吹煤粉的优势。通过采纳高炉的一些操作指标，调节喷煤比及煤粉粒度，使煤粉燃烧率达到相对程度的稳定，实现高炉内未燃煤粉含量的稳定，最终达到高炉的稳定顺行，降低生产成本。

在现有的喷吹煤粉技术中，改善煤粉燃烧率的方法有：向高炉内喷吹高挥发分（含量30％-35％）的煤粉。（见中国专利“高炉喷煤使用高挥发分烟煤的方法”专利号CN201010577995.X）此种方法虽然能够改善煤粉燃烧率，减少高炉内未燃煤粉的含量，但不能够起到调节炉况的目的。高炉喷煤用复合添加剂，能够有效改善高炉喷吹煤粉的燃烧性能，提高煤粉在风口的燃烧率，降低未燃煤粉含量（见中国专利“一种高炉用复合添加剂”专利申请号CN201010290511.3，“高炉喷吹煤粉用助燃剂及添加方法”专利申请号CN95102247.4，“一种高炉喷吹煤粉用化学添加剂”专利申请号CN200610011637.6），同样方法虽然能够改善煤粉燃烧率，但是缺点也是显而易见的，就是不能作为调剂炉况的手段。文献记载，将煤粉粒度小于0.074mm的比例由70%放宽到30%，使磨煤能力提高了21%，煤粉粒度变粗后，风口前循环区变长，放宽煤粉粒度与高富氧、高风温配合，能使高炉得到较好的经济效益（见期刊《钢铁》“煤粉粒度对高炉风口前燃烧性能的影响”2003年，38卷，7期，36-38），而单纯放开煤粉粒度，不能够简单起到调节炉况的目的，得需要多方面手段。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本专利所要解决的技术问题，从整个高炉系统出发，不单独集中在改善煤比、燃烧率等单一指标，从整体炉况出发，提供了一种高炉合理喷吹煤粉的方法，按照此方法喷吹煤粉，可起到调节高炉炉况、促进高炉顺行及煤粉燃烧，减少高炉内未燃煤粉的含量，减少不必要的磨煤机功率消耗，降低吨铁生产成本。

本发明目的是通过下面的技术方案实现的：

一种高炉喷吹煤粉的方法，通过煤枪向高炉铁水中喷吹煤粉，其特征在于喷吹煤比为：

PC=98.80+{[Si]-0.35%}×1030+V_ad×100/1.77+(T-1150)×0.51+(CSR-60%)×100×1.43+OEB×97.3；

煤粉粒度为：CD=100%-{[Si]-0.35%}×65.12-（CSR-60%）-[（T-1100）/849)]×100%-OEB×7.71-（V_ad-15.21%）；

PC：煤比，kg/tFe；CD：煤粉粒度组成（直径小于0.071mm所占全部喷吹煤粉质量百分数）；

Si：铁水中硅质量含量，%；

V_ad：煤粉工业分析挥发分质量含量，%；

T：鼓风温度，℃；

CSR：焦炭热态反应后强度，%；

OEB：富氧率，%。

所述铁水中的Si含量为0.2%～0.7%，鼓风温度为1100℃～1250℃，富氧水平为0%～4%，入炉焦炭的热态反应后强度为55%-70%。

所述高炉有效炉容1750m³以上。

依据本发明进行煤粉的喷吹，可以在一定的生产条件下合理的调整高炉喷吹煤比和煤粉喷吹粒度；可起到调节高炉炉况、促进高炉顺行及煤粉燃烧，减少高炉内未燃煤粉含量之作用。

应用本发明进行高炉喷吹煤粉，可以起到调节高炉炉况、促进煤粉燃烧，减少高炉内未燃煤粉的含量，减少不必要的磨煤机研磨煤粉消耗，降低吨铁生产成本。

具体实施方式

下面结合具体实施例进行说明：

①煤比：

PC=98.80+{[Si]-0.35%}×1030+V_ad×100/1.77+(T-1150)×0.51+(CSR-60%)×100×1.43+OEB×97.3

②粒度控制：

CD=100%-{[Si]-0.35%}×65.12-（CSR-60%）-[（T-1100）/849)]×100%-OEB×7.71-（V_ad-15.21%）

Si：铁水中硅质量含量，%；

V_ad：煤粉工业分析挥发分质量含量，%；

T：鼓风温度，℃；

CSR：焦炭热态反应后强度，%；

OEB：富氧率，%。

以某钢铁厂2580m³炉容的高炉为例

表1某钢铁厂2580m³炉容的高炉

实施例1

见表1，按照例1中所给的高炉操作指标进行操作（取至炼铁厂高炉一个生产阶段的平均操作指标），风温水平维持在1164℃，铁水中的Si为0.45%，富氧率2.0%，焦炭的热态强度63.45%，煤粉中挥发分为24.17%，按照此方法进行高炉喷煤，则可采用喷煤比128.76kg/t，小于0.071mm占全部喷吹煤粉质量58.15%。而现场在此阶段实际采取喷煤比124.52 kg/t，小于0.071mm占全部喷吹煤粉质量71.69%，改变喷煤粒度和喷煤比后的详细经济数据见表2、表3及表4

实施例2

见表1，按照例2中所给的高炉操作指标进行操作（取至炼铁厂高炉一个生产阶段的平均操作指标），风温水平维持在1200℃，铁水中的Si为0.47%，富氧率2.40%，焦炭的热态强度64.21%，煤粉中挥发分为25.86%，按照此方法进行高炉喷煤，则可采用喷煤比151.67kg/t，小于0.071mm占全部喷吹煤粉质量47.05%。而现场在此阶段实际采取喷煤比148.71kg/t，小于0.071mm占全部喷吹煤粉质量71.69%，改变喷煤粒度和喷煤比后的详细经济数据见表2及表3。

表2 煤粉成本效益分析

表3高炉成本效益分析

备注：高炉成本效益分析，只考虑单一的焦比及煤比，未计入其它的因素

表4总计效益分析/元

采用此方法喷煤后，在相同的操作指标下，吨铁成本分别节约3.16元和2.81元

2、以某钢铁厂3200m³炉容的高炉为例表5 某钢铁厂有效炉容3200m³高炉

实施例3

见表5，按照例3中所给的高炉操作指标进行操作（取至炼铁厂高炉一个生产阶段的平均操作指标），风温水平维持在1150℃，铁水中的Si为0.43%，富氧率1.5%，焦炭的热态强度64.27%，煤粉中挥发分为24.86%，按照此方法进行高炉喷煤，则可采用喷煤比122.12kg/t，小于0.071mm占全部喷吹煤粉质量63.41%。而现场在此阶段实际采取喷煤比120.64kg/t，小于0.071mm占全部喷吹煤粉质量69.15%，改变喷煤粒度和喷煤比后的详细经济数据见表6、表7及表8。

实施例4

见表5，按照例4中所给的高炉操作指标进行操作（取至炼铁厂高炉一个生产阶段的平均操作指标），风温水平维持在1195℃，铁水中的Si为0.49%，富氧率2.3%，焦炭的热态强度65.365，煤粉中挥发分为26.54%，按照此方法进行高炉喷煤，则可采用喷煤比174.21kg/t，小于0.071mm占全部喷吹煤粉质量63.41%。而现场在此阶段实际采取喷煤比120.64kg/t，小于0.071mm占全部喷吹煤粉质量45.28%，改变喷煤粒度和喷煤比后的详细经济数据见表6、表7及表8。

表6 煤粉成本效益分析

表7高炉成本效益分析

表8总计效益分析/元

采用此方法喷煤后，在相同的操作指标下，吨铁成本分别节约1.40元和5.77元。

3、以某钢铁厂4038m³炉容的高炉为例表9某钢铁厂4038m³炉容的高炉

实施例5

见表9，按照例5中所给的高炉操作指标进行操作（取至炼铁厂高炉一个生产阶段的平均操作指标），风温水平维持在1175℃，铁水中的Si为0.40%，富氧率2.4%，焦炭的热态强度68.32%，煤粉中挥发分为27.31%，按照此方法进行高炉喷煤，则可采用喷煤比138.50kg/t，小于0.071mm占全部喷吹煤粉质量48.99%。而现场在此阶段实际采取喷煤比132.64kg/t，小于0.071mm占全部喷吹煤粉质量64.19%，改变喷煤粒度和喷煤比后的详细经济数据见表10、表11及表12。

实施例6

见表9，按照例6中所给的高炉操作指标进行操作（取至炼铁厂高炉一个生产阶段的平均操作指标），风温水平维持在1214℃，铁水中的Si为0.42%，富氧率3.0%，焦炭的热态强度68.53%，煤粉中挥发分为27.68%，按照此方法进行高炉喷煤，则可采用喷煤比181.40kg/t，小于0.071mm占全部喷吹煤粉质量37.89%。而现场在此阶段实际采取喷煤比175.77kg/t，小于0.071mm占全部喷吹煤粉质量64.19%，改变喷煤粒度和喷煤比后的详细经济数据见表10、表11及表12。

表10 煤粉成本效益分析

表11高炉成本效益分析

表12总计效益分析/元

采用此方法喷煤后，在相同的操作指标下，吨铁成本分别节约4.54元和4.48元。

Claims

1.一种高炉喷吹煤粉的方法，其特征在于喷吹煤比为：

PC＝98.80+{[Si]-0.35％}×1030+V_ad×100/1.77+(T-1150)×0.51+(CSR-60％)×100×1.43+OEB×97.3；

煤粉粒度为：CD＝100％-{[Si]-0.35％}×65.12-(CSR-60％)-[(T-1100)/849)]×100％-OEB×7.71-(V_ad-15.21％)；

PC：煤比，kg/tFe；CD：煤粉粒度组成，直径小于0.071mm所占全部喷吹煤粉质量百分数；

Si：铁水中硅质量含量，0.2％～0.7％；

V_ad：煤粉工业分析挥发分质量含量，％；

T：鼓风温度，℃；

CSR：焦炭热态反应后强度，％；

OEB：富氧率，％。

2.根据权利要求1所述的高炉喷吹煤粉的方法，其特征在于所述鼓风温度为1100～1250℃，富氧率为0％～4％，入炉焦炭的热态反应后强度为55％-70％。

3.根据权利要求1所述的高炉喷吹煤粉的方法，其特征在于所述高炉有效炉容1750m³以上。