CN108504803A - 一种提高高炉喷煤量的工艺 - Google Patents

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杨百顺
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Abstract

本发明公开了一种提高高炉喷煤量的工艺，利用1230‑1270℃的高温风进行喷吹，所述高温风的富氧率为2‑3.5％，风速为230‑270米/秒；用于喷吹的煤粉中200网目的煤粉粒度大于50％；煤粉的水分含量为1‑2％。具有上述参数的高炉喷煤工艺，能够将喷煤比由现有的150kg/t提高到200kg/t，大大提高了喷煤量，使得高炉节能降焦，降低成本。

Description

一种提高高炉喷煤量的工艺
技术领域
本发明涉及一种用于提高高炉煤粉喷吹量的工艺。
背景技术
喷吹煤粉是高炉节能降焦，降低成本的核心技术，也是炉况调节的重要手段。一方面，喷吹以资源丰富、价格低廉的煤粉代替昂贵且日渐匮乏的冶金焦，可有效降低焦比及生铁成本；另一方面，高炉喷煤降低了炉缸理论燃烧温度，为高炉富氧鼓风和高风温冶炼创造了条件，可实现高炉的进一步强化；不仅如此，高炉喷煤还可作为灵活的热制度调剂手段。
近年来随着主焦煤资源的日益匮乏和钢铁企业炼焦能力的不足，高炉喷吹煤粉技术得到了较快的发展，主要钢铁企业喷煤比已达到150kg/t左右，但与先进水平还存在差距。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种提高高炉喷煤量的工艺，能够使得高炉喷煤比达到200kg/t。
为解决以上技术问题，本发明的技术方案为：一种提高高炉喷煤量的工艺，利用1230-1270℃的高温风进行喷吹，所述高温风的富氧率为2-3.5％，风速为230-270米/秒；用于喷吹的煤粉中200网目的煤粉粒度大于50％；煤粉的水分含量为1-2％。
作为一种改进，采用烟煤和无烟煤混合喷煤时，200网目的煤粉粒度大于60％；喷吹无烟煤时，200网目的煤粉粒度大于70％。
作为一种改进，对高温风进行脱湿润处理，使其湿度小于6％。
作为一种优选，煤粉在炉内的燃烧时间为0.01-0 04s，加热速度103-106k/s。
作为一种改进，所高炉内焦炭M40≥85％，M10≤6.5％，灰分≤12.0％，硫分≤0.6％，CSR≥65％，CRI≤26％。
作为一种优选，焦炭中K2O+Na2O的含量＜3.0kg/t。
作为一种优选，煤粉的灰分小于焦炭灰分。
作为一种优选，粉煤的灰分≤9.0％。
本发明的有益之处在于：具有上述参数的高炉喷煤工艺，能够将喷煤比由现有的150kg/t提高到200kg/t，大大提高了喷煤量，使得高炉节能降焦，降低成本。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
高炉提高喷煤量，特别是在150～170kg/t煤比基础上提高喷煤量，由于喷煤对炉况和高炉冶炼过程的影响较大，高炉是否稳定接受更高的喷煤量，存在许多限制因素。分析认为主要有以下四个方面：炉缸热补偿和煤粉燃烧率、上下部调剂和气流分布控制、焦炭质量、渣比。
高风温是增加喷煤热补偿的重要手段，每提高1000C风温可补偿Tf值600C以上。风温低于11000C的高炉，应大力采用高风温热风炉先进技术和控制技术，使风温达到1200℃以上。富氧既是提高产量的手段，也是增加喷煤热补偿的重要措施。每富氧1％，可补偿Tf40～500C。克服煤粉燃烧率的限制，增加喷煤量，最主要的措施是采用1230-1270℃高风温、2％一3.5％较高富氧率鼓风。富氧对喷煤的有利作用是多方面的，可提高理论燃烧温度，提高煤粉燃烧率，减少炉腹煤气量(降低风压)，提高热流比(降低顶温)，增加产量，因此要创造条件实现富氧鼓风操作。
提高煤粉燃烧率可以通过提高煤粉的比表面积来进行，一般要求200网目的煤粉粒-度大于50％；采用烟煤和无烟煤混合喷煤时，200网目的煤粉粒度大于60％(烟煤中的挥发-分遇高温时要分解，致使煤粉爆裂，增加煤粉比表面积)；喷吹无烟煤时，200网目的煤粉粒度大于70％～80％。煤粉水分控制在1-2％。对煤粉进行脱湿鼓风，可提高炉缸温度和鼓风中氧气含量。湿度每降低1％，理论燃烧温度升高45℃，焦比降低0.9％，产量增高3.2％。鼓风湿度控制在6％以下。提高炉顶煤气压力，减小煤气流速，延长煤粉在炉内燃烧时间，降低煤气压力差。最好煤粉在炉缸的燃烧时间为0.01-0 04s，加热速度103-106k/s。
由于块状带矿焦比升高，炉料负荷增大，焦炭层变薄；软熔带焦窗面积减小；焦炭物理化学破坏程度加大，风口区和死料柱焦炭床透气性变差；风口前煤粉燃烧使炉缸煤气量增大，风压升高，高炉各部位压差上升，随喷煤量提高，高炉整体透气性下降。高炉气流分布控制得好、K值稳定且低于上限，可显著提高高炉喷煤量的能力。大部分煤粉靠近风口燃烧，煤气量增大，同时由于焦炭在风口前粉化和死料柱表面焦粉和未燃煤粉积聚量增加，死料柱透气性显著下降，加上死料柱更新减慢，体积扩大，使风口循环区缩短。通过缩小风口面积或使用长风口，保证230-270米/秒较高风速，以保持风口循环区1.7～1.8m长度，为上部布料调整改善气流分布创造了基础条件。
良好、稳定的原燃料质量，特别是焦炭质量，是高炉稳定、透气性良好和提高喷煤量的基础。随着喷煤比的提高，因冶炼周期延长，焦炭在炉内经受溶损反应破坏不被碱金属腐蚀破坏、风口循环区高温撞击磨损等破坏的程助口大，到达炉缸时其劣他口剧，粒度变小。喷煤量越高、炉容越大，劣化越显著。高喷煤比对焦炭质量的要求是M40≥85％，M10≤6.5％，灰分≤12.0％，硫分≤0.6％，CSR≥65％，CRI≤26％，同时要求焦炭中K2O+Na2O的含量＜3.0kg/t。
因为炉缸和高炉下部有未燃煤粉积聚，而且大喷煤后炉缸内未燃煤粉的绝对量增加，会降低炉渣的流动性，同时降低死料柱的透气性和透液性，对风口气流向中心区的穿透和下部气流分布明显产生不良影响。渣量越多，这种影响越大，对提高喷煤量限制越大。降低渣比所应采取的主要措施是使用“精料”的原燃料。除保证好的烧结矿、球团强度及冶金性能，且成分稳定，保证好的焦炭强度、块度等指标外，主要是提高人炉矿的品位和降低焦炭、煤粉的灰分及硫磺等指标，这是决定渣量的重要因素。对于高碱度烧结矿配酸性球团的炉料结构，烧结矿品位应达到58.5％以上，总入炉品位应达到60％以上。焦炭灰分应控制在12％以下，煤粉灰分应控制在9％以下。原燃料粒度均匀、粉末少是保证料柱空隙度的重要要求。要求烧结矿＞50mm的比例应小于10％，＜5nmi的比例应小于4％，5～10mm的含量最好维持在30％左右，不宜超过35％。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种提高高炉喷煤量的工艺，其特征在于：利用1230-1270℃的高温风进行喷吹，所述高温风的富氧率为2-3.5％，风速为230-270米/秒；用于喷吹的煤粉中200网目的煤粉粒度大于50％；煤粉的水分含量为1-2％。
2.根据权利要求1所述的一种提高高炉喷煤量的工艺，其特征在于：采用烟煤和无烟煤混合喷煤时，200网目的煤粉粒度大于60％；喷吹无烟煤时，200网目的煤粉粒度大于70％。
3.根据权利要求1所述的一种提高高炉喷煤量的工艺，其特征在于：对高温风进行脱湿润处理，使其湿度小于6％。
4.根据权利要求1所述的一种提高高炉喷煤量的工艺，其特征在于：煤粉在炉内的燃烧时间为0.01-0 04s，加热速度103-106k/s。
5.根据权利要求1所述的一种提高高炉喷煤量的工艺，其特征在于：所高炉内焦炭M40≥85％，M10≤6.5％，灰分≤12.0％，硫分≤0.6％，CSR≥65％，CRI≤26％。
6.根据权利要求5所述的一种提高高炉喷煤量的工艺，其特征在于：焦炭中K2O+Na2O的含量＜3.0kg/t。
7.根据权利要求5所述的一种提高高炉喷煤量的工艺，其特征在于：煤粉的灰分小于焦炭灰分。
8.根据权利要求7所述的一种提高高炉喷煤量的工艺，其特征在于：粉煤的灰分≤9.0％。
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