浅谈高炉经济喷煤比

浅谈高炉经济喷煤比

王立杰尹焕岭赵杨

(唐钢不锈钢)

摘要：高炉喷煤是降低铁水成本，增加利润的重要手段；同时，直接喷吹煤粉，不经过焦化工艺，减少了环境污染。提高喷煤比应具备的条件是：稳定的原燃料质量、合适的理论燃烧温度、精细的操作和合理煤气分布。高炉提高喷煤比是冶炼技术发展的必然趋势，然而各单位能满足的条件不同，因此各单位的经济煤比也应根据自身条件确定。

关键词：高炉经济喷煤比理论燃烧温度未燃煤粉置换比

0 前言

高炉喷吹煤粉则是部分替代焦炭的“提供热量”及“还原剂和渗碳剂”，即以价格低廉的煤粉部分替代价格日趋昂贵的冶金焦炭，以缓解因炼焦用主焦煤匮乏所造成的冶金焦炭产量渐显不足的矛盾，最终降低高炉炼铁焦比和生铁成本。当前高炉生产的一些习惯性认识和操作，直接影响到高炉喷煤的科学性，且给高炉喷煤效益乃至生铁成本带来不良影响，因此选择合理的喷煤比就是实现企业效益最大化的重要一项。

1 经济喷煤比的概念

所谓经济喷煤比，是在一定的生产条件下（产量、原燃料质量、炉料结构、煤和焦炭的市场价格等），喷煤比最高且稳定、焦比和燃料比最低的操作煤比。可见，经济喷煤比的大小取决于喷煤量水平、煤交置换比和能量消耗利用程度，最终有总燃料消耗、工序成本来确定。喷煤对高炉工序降低值的影响可按下式计算：△J=PCR(P k×R—P m)／1000(1)

式中△J——高炉工序成本降低值，元／t；

PCR——喷煤比，kg／t；

R——未校正煤焦置换比；

P k——焦炭价格，元／t；

P m——煤粉工序成本，元／t。

从图1曲线可见，喷煤生产操作中存在经济喷煤比。由于原燃料质量、炉况参数在一定范围内波动，因此经济喷煤比是一个操作范围。

2 提高喷煤比的关键技术

2.1稳定原燃料条件

2.1.1提高焦炭质量，特别是焦炭的热性能，保证高炉必要炉料柱透气性。

图1 高炉工序成本降低值与喷煤比的关系

焦炭在高炉内的骨架作用是煤粉不可替代的，随着煤比的提高，焦炭的负荷随之加重，以及焦炭在炉内

停留的时间越长，焦炭的骨架作用更显的重要。因此焦炭质量的好坏，特别是焦炭的热性能的高低，决定了高炉的容积大小和喷煤比水平的高低。高喷煤比对焦炭质量的要求是：M40在80％以上，M10小于7％，灰分小于12.5％，硫分小于0.65％，热强度CSR>60％，热反应性CRI<30％。对于2000m3以上容积的大高炉，喷煤比在160kg/t以上时，要求焦炭质量要更好一些：M40≥85％，M10≤6.5％，灰份≤12．0％，硫份≤0.6％，CSR≥65％，CRI≤26％。同时要求焦炭中K2O+Na2O的含量要<3.0kg／t。（2）

2.1.2稳定优质的原燃料质量，减少波动。

选择成分接近、质量差异小的原煤，制定合理的原煤结构，降低煤粉的A、S，提高发热值。

炼铁原料（烧结、球团、块矿）的转鼓强度高、热稳定性好、还原性能好、性能稳定等为高炉顺行创造良好条件，提高烧结矿（碱度在1.8~2.0倍）的碱度，会使转鼓强度高、冶金性能好的优点。连篦机-回转窑生产的球团矿质量和工序能耗均比竖炉所生产的球团好。入炉的块矿要求是含水分低、热爆裂性差、还原性能好、粒度偏小。

2.2提高理论燃烧温度

高炉喷吹煤粉后，由于煤气量增加，用于加热燃烧产物的热烈相应增加。又由于喷吹物加热、结晶水分解几碳氢化合裂化好热，使理论燃烧温度降低。因此要采取提高理论燃烧温度的措施：

1)提高热风温度：热风温度升高l00℃，可使炉缸理论燃烧温度升高60℃，允许多喷20~30kg／t煤粉。

2)进行富氧鼓风：富氧率提高1％，炉缸理论燃烧温度升高40～50℃，允许多喷煤粉20～30kg／t。一般企业，炼钢剩余多少氧气高炉富氧多少，富氧率并非炼铁系统确定，而是由企业平衡决定。

3)进行脱湿鼓风：鼓风湿度每降低1g/m3，理论燃烧温度升高7～9℃，允许多喷3～4kg/t煤粉。

2.3精心操作，稳定炉温，保证炉况长周期稳定顺行。

高炉喷煤后，初始煤气流分布、鼓风动能、冶炼周期都发生了变化。操作者要及时通过调整风口面积、矿批、布料角度、料线等参数，确保炉缸工作均匀活跃，初始煤气流分布合理。

一般操作者用喷煤量来调整炉温，因此炉温的稳定对于喷煤比的提高起到了至关重要的作用。操作者要精心，避免炉温大幅度波动。只有炉温稳定了，操作者才敢降低炉温水平，降低焦比，为提高喷煤比提供空间。

3 选择经济喷煤比，提高置换比

3.1未燃煤粉的不利影响

由于时间和空间有限，煤粉在风口前燃烧带不可能完全燃烧，喷吹量越大，未燃煤粉的绝对数量相应增加。少量未燃煤粉在冶炼过程中被吸收或进一步气化，得到利用。但未气化的煤粉进入炉料中，将会给高炉顺行带来不利影响。主要表现在：

未燃煤粉进入炉渣中呈悬浮状态，会增加炉渣黏度，严重时造成炉缸堆积。

未燃煤粉滞留在软容带和低落带，降低其透气性和透液性，造成下部难行或悬料。

3.2根据煤粉性能及当地煤的价格，合理配煤

烟煤挥发分高，且含有一定水分，进入风口后会爆裂，促进分解燃烧和残碳燃烧，燃烧效率高。建议烟煤配比在40%左右，配比太高后管路的安全措施要加强，并且煤粉含碳量下降会造成煤焦置换比降低的现象。

3.3均匀喷吹，避免风口多喷的现象

煤粉喷吹要均匀，高炉所有风口均要喷煤，流量要实现均匀、稳定。高炉均匀喷吹煤粉，会使高炉每个风口的鼓风动能一致，并会使炉缸热量分配均匀，促使高炉生产顺行和喷煤量的提高，进而煤焦置换比得到提高。为保证各风口喷煤量均匀，建议将煤粉分配器高位安置，使各单只管路尽量长短相近，不让煤粉走捷

径个别风口多喷的现象出现。

4 结语

1）生产的企业热风炉的设计结构已经确定，仅靠操作提高风温有限，而且外购液氧要考虑价格问题，因此决定喷煤比提高的重要因素是焦炭质量和精心的操作。

2）选择经济喷煤比，减少未燃煤粉对高炉的不利影响，保证较高0.8～1.0以上的置换比。

3）经济喷煤比范围可根据高炉不同的渣量水平，以透气性指数和燃料比的控制值上限以及未校正置换

比0.8～1.0为标准来确定。一般情况下，无富氧时，经济喷煤比为120-130kg/t，富氧率2～3%时，经济喷煤比为160-180kg/t。

参考文献

[1] 徐万仁、李肇毅、郭艳玲，宝钢1号高炉经济喷煤比生产实践.炼铁2010（2）

[2] 王维兴，高喷煤比的关键技术.中国金属学会

钢铁厂高炉喷煤操作

高炉喷煤 一、喷吹煤粉已成为小高炉炼铁的当务之急 i.当前，钢铁冶金行业遭遇到全球性的原料价格上涨，焦炭、矿石的 价格涨幅惊人，冶炼成本普遍提高，这给小高炉炼铁业带来更大的 困难。因此，降低冶炼成本成了小高炉作业的重要目标。其中，降 低焦化，尤其重要。 b)从50年代起，人们就在努力向高炉内喷吹相对廉价的煤粉，以部分替代 价格相对昂贵的焦炭。经过半个世纪的努力，在喷煤技术方面取得了巨 大的成功，喷煤技术日趋成熟。但是，成功的喷煤作业绝大部分都是在 大高炉完成的，高炉喷煤技术还有待推广和完善。 二、高炉喷吹煤粉降低焦比的原理 i.焦炭在高炉内主要有三大作用：还原剂和料柱骨架。焦炭生产过程 相对复杂，对于原料有特殊要求，由于资源和设备投资方面的因素， 这些年来焦炭价格不断上涨，成为炼铁成本上升的主要原因。从高 炉风口向高炉的内喷吹煤粉，由于具有和焦炭同样的碳素，可以部 分替代焦炭低廉许多，从而可以在很大程度上降低生铁生产成本。 三、喷吹煤粉的技术效果 i.高炉喷煤后，除了焦比大幅度降低外，还给高炉操作增加了一个调 剂手段，高炉操作人员可以利用控制喷煤量来控制高炉的热状态； 喷煤后，由于煤比焦炭具有更多的挥发分，从而增加了煤气中氢的 含量，煤气还原能力增强，有利于发展间接还原，这实际上也是降 低焦比的原因之一。 四、高炉喷煤的特点

高炉喷煤之后，高炉压差并没有显著增加，也就是说，对于高炉透气性的影响不如大高炉那样明显。高炉由于整体能耗水平较高，喷煤后 效果比较明显，置换比好于大高炉，接近1.0。高炉采用球式热风炉，风 温相对较高，有利于喷煤。此外，小高炉喷煤的实践表明：喷煤后高炉 炉况进一步稳定，炉缸工作状态改善，普遍顺行。 五、重要意义 i.高炉喷煤对现代高炉炼铁技术来说是具有革命性的重大措施。它 是高炉炼铁能否与其他炼铁方法竞争，继续生存和发展的关键技 术，其意义具体表现为： b)以价格低廉的煤粉部分替代价格昂贵而日趋匮乏的冶金焦炭，使高炉 炼铁焦比降低，生铁成本下降； c)喷煤是调剂炉况热制度的有效手段； d)喷煤可改善高炉炉缸工作状态，使高炉稳定顺行； e)喷吹的煤粉在风口前气化燃烧会降低理论燃烧温度，为维持高炉冶炼 所必需的动力，需要补偿，这就为高炉使用高风温和富氧鼓风创造了 条件； f)喷吹煤粉气化过程中放出比焦炭多的氢气，提高了煤气的还原能力和 穿透扩散能力，有利于矿石还原和高炉操作指标的改善； g)喷吹煤粉替代部分冶金焦炭，既缓和了焦煤的需求，也减少了炼焦设 施，可节约基建投资，尤其是部分运转时间已达30年需要大修的焦 炉，由于以煤粉替代焦炭而减少焦炭需求量，需大修的焦炉可停产而 废弃； h)喷煤粉代替焦炭，减少焦炉炉座数和生产的焦炭量，从而可降低炼焦 生产对环境的污染。 六、工艺组成 高炉喷煤工艺系统主要由原煤贮运、煤粉制备、煤粉输送、煤粉喷吹、干燥气体制备和供气动力系统组成。 七、工艺模式 从煤粉制备和喷吹设施的配置上来分，高炉喷煤工艺有两种模式，即间接喷吹模式和直接喷吹模式。制粉系统和喷吹系统结合在一起直接向高炉喷吹的工艺叫直接喷吹工艺；制粉系统和喷吹系统分开，通过罐车或气动输送管道将煤粉从制粉车间送到靠近高炉的喷吹站，再向高炉喷吹煤粉的工艺

高炉喷煤基本知识

高炉喷煤基本知识 一、喷吹煤粉对高炉的影响： 1、炉缸煤气量增加，鼓风动能增加，燃烧带扩大。煤粉含碳氢化合 物高，在风口前气化后产生大量H2，使炉缸煤气量增加，煤气中的H/C比值越高，增加的幅度越大，无疑也将增大燃烧带； H2的粘度和密度均小，穿透能力大于CO，部分煤粉在风管和风口内就开始脱气分解和燃烧，所形成的高温混合气流其流速和动能远大于全焦冶炼时的风速和动能，故喷吹煤粉后，风口面积应适当扩大，以保持适宜的煤气流分布。 2、理论燃烧温度下降，而炉缸中心温度均匀并略有上升。理论燃烧 温度下降的原因：①喷入煤粉量冷态进入燃烧带；②煤粉中碳氢化合物在高温作用下先分解再燃烧，分解反应吸收热量；③燃烧生成的煤气量增加。 炉缸中心温度上升的原因：①煤气及动能增加炉缸径向温度梯度缩小；②上部还原得到改善，热支出减少；③高炉热交换改善。 3、料柱阻损增加，压差升高。①喷吹后煤气量增加流速加快；②料 柱中的矿/焦比值越大。 4、间接还原发展。①煤气中还原成份（CO+H2）浓度增加；②H2 的数量和浓度显著提高，炉内温度场变化。 二、喷吹燃料“热补偿” 喷吹燃料以常温态进入高炉要消耗部分热量需进行热补偿，经验

表明：喷煤量增加，50kg/t ·Fe 需补偿风温均80℃。 三、 热滞后： 煤粉在炉缸分解吸热增加，初期使炉缸温度降低直到新增加喷吹量带来的煤气量和还原气体浓度（尤其是H 2量）的改变而改善了矿石的加热和还原下到炉缸后，开始提高炉缸温度比过程所经历的时间为“热滞后”时间，即炉料从H 2代替C 参加还原的区域（炉身温度1100～1200℃处）下降到炉缸所经过的时间，一般滞后时间在2—4h 。 估算热滞后时间 ·V 13 V 2—每批料的体积m 3 N —下料批数 批/h 四、 煤粉喷入高炉后的去向： 风口前燃烧 煤粉 未燃煤粉 随煤气逸出炉外 五、 置换比煤粉的置换比常为0.7—0.9，一般取0.8。 六、 喷煤高炉操作 1、 应固定风温调剂煤量，用调节喷吹量来保持料速的基本稳定。 2、 喷煤纠正炉温波动的效能，随喷煤量的增加而减弱。

喷煤技术简介

中冶京诚工程技术有限公司 （原北京钢铁设计研究总院）高炉喷煤技术简介 中冶京诚-高炉富氧大喷煤技术开拓者与引领者！ 二00四年十二月

一、CERIS喷煤技术开发概况： 我院是国内最早开发研究高炉喷吹煤粉技术的单位。1965年，我院和首钢（原石景山钢铁厂）成功的开发设计我国第一套高炉喷吹煤粉装置，经国家科技委鉴定认为此项技术达到世界先进水平。这套装置从1966年至1978年在首钢高炉上一直连续安全生产，并在全国30多座高炉上推广使用。1978年获北京市表彰奖和全国科学大会奖，1979年获国家发明二等奖，而后我院又对安全喷吹烟煤和计量调节手段进行了攻关和研究，取得很大的成效。从1990年6月开始，我院和有关单位参加了包头特殊矿高炉富氧喷煤技术的试验研究，改进和完善了喷吹系统，提高了喷煤技术和装备水平，开发了高炉富氧喷煤单支管流量测量及控制技术和喷吹罐连续计量的先进技术，实现了低富氧率高煤比的喷吹，使高炉冶炼各项技术指标有了重大突破。这是我国炼铁事业的一项重要技术成果，1993年获冶金部科技进步一等奖，1995年获国家科技进步二等奖。 为彻底改变传统炼铁工艺创造新途径，我院和鞍钢、北京科技大学、鞍山钢铁学院等单位开发设计高炉氧煤强化炼铁新工艺，1992年11月1日至1993年3月31日在鞍钢2号高炉进行了150天试验，首次完成了100%喷吹烟煤，平均喷煤比161kg/tHM，鼓风含氧量24.71%，高炉利用系数为 2.21/m3d,入炉焦比407kg/tHM,煤焦置换比0.88。该试验成果获冶金部科技进步二等奖。在此基础上，从1995年8月21日至11月20日又在鞍钢3号高炉上进行提高喷煤量试验，连续三个月平均喷吹混合煤203kg/tHM，成为当时世界上高喷煤量连续操作时间最长的高炉之一，高炉入炉焦比307kg/tHM，高炉利用系数2.185t/m3.d,富氧只有3.42%。这标志着我国高炉氧煤强化炼铁技术的总体水平己跃居世界前列。1996年获国家“八五”科技攻关重大成果和“国民经济贡献巨大的十大攻关成果”之一。 此外，我院研制的高炉喷煤用的可调煤粉给料器，在济钢、宝钢、天铁、包钢、唐钢、酒钢、攀钢、首钢等厂使用多年，该装置结构新颖，体积小巧、灵活准确、效果很好。1993年获国家发明专利权。该设备与电容流量计配合，能进一步提高喷煤均匀度，改善煤粉燃烧效果，为实现喷煤工艺全自动化奠定了基础。1993年获冶金部科技进步二等奖。 我院的高炉喷煤技术和设计成果不仅已在国内各地开花结果，而且引起国际上的关注，1987年我院高炉喷煤技术转让给印度MECON公司。

国外钢铁企业的高炉喷煤技术

2 国外钢铁企业的高炉喷煤技术 2.1浦项光阳厂和阿塞勒Gijon厂 近年来，浦项公司和阿塞勒公司的高炉生产者一直计划改进现有的喷煤装置，并对其静力分配器系统提出两种改进方案。改进现有喷煤装置的主要原因如下:1)焦炭的价格提高，质量较差，改进喷煤系统后，可以减少焦炭的使用量；2)寻求一种更经济、更稳定的高炉操作方式；3)高炉中修后，铁水生产能力提高；4)多年来的喷煤实践证明，喷吹煤粉可以实现高炉工艺最佳化，高煤比操作是可行的；5)原有喷煤装置的计量精度无法满足更高煤比的要求，即高煤比时不能保证稳定喷吹。 要想对原有的喷煤装置进行改进，有两个问题必须解决：首先，提高喷煤装置喷吹能力，应额外增加1台喷吹罐或优化喷吹罐的倒罐循环次序；其次，须检测煤粉总流量和流量精度。 对于单管流量控制系统或采用分配器的喷吹系统以及流量均衡喷嘴的系统，在安装测量和控制设备后，一般能够达到所要求精度，为了达到今后所必需的高精度，须改进喷煤装置。 2.1.1 单管流量控制 计划用一台喷吹罐取代静力分配器。喷吹罐后序的喷吹管线将安装煤粉流量的测量装置和煤粉流量控制阀，以对高炉各个风口煤粉喷吹过程实现闭环控制。喷吹罐前序的输送罐将用于向喷吹罐送煤。输送煤的载气一部分用于维持喷吹罐内的压力，另一部分通过布袋收粉器释放掉。布袋收粉器出口处的压力控制阀用于控制喷吹罐内的压力。这套方案具有单管流量控制装置的所有优点，如在喷吹管路中，煤粉流量精度的偏差小于1%、总流量控制偏差小于0.5%以及带入高炉的氮气量少等。实际上，由于喷吹罐的位置靠近高炉，因此喷吹罐内的喷吹压力较低，可实现高浓相输送。 此外，由于输送系统(输送罐到喷吹罐)与喷吹系统是分开的，所以总流量的波动不会影响喷吹流量。对简单分配器进行的第一套改进方案已在韩国浦项公司光阳厂的1号高炉成功实施，其原理见图1-1所示。

我国高炉喷煤技术的现状及发展趋势

邯钢1000m3高炉提高喷煤比的探索 刘伟，樊泽安，王飞，徐俊杰 (河北钢铁集团邯郸钢铁公司炼铁部，河北邯郸056015) 摘要：邯钢4#高炉（有效容积1000m3）经过不断探索，加强原燃料管理、高炉的操作和维护，使喷煤比逐月提高、焦比和综合焦比不断下降。喷煤比由2008年的130.6 kg/t提高到2009年6月的163.1 kg/t，焦比由361kg/t下降到了305kg/t，综合焦比由524kg/t下降到了500kg/t,取得了良好的经济效益。 关键词：高炉；喷煤比；探索 引言 邯钢4#高炉有效容积917m3，2007年、2008年虽然炉况长期稳定顺行，但由于燃料变化比较大，有时甚至一天就变换数次焦炭，各项指标未达到最好水平，平均日产2600t上下，一级品率70％，焦比361kg/t，煤比130kg/t，焦丁比16kg/t风温1100℃，平均［Si］0.61％。进入2009年以来，4#高炉以“低耗高产”举措应对当前市场挑战，进一步探索好的经济技术指标成效显著，通过监督改善原燃料质量、适时调整煤气流分布、降低入炉焦比、提高富氧、增加喷煤、高风温协调互补、适当提高炉渣碱度等措施,基本实现了全捣固焦冶炼的长期稳定顺行，并实施了低硅冶炼，取得了很好的经济技术指标。2009年4月以来，平均日产达到2700t以上，利用系数达到3.0，一级品率93.45％，焦比降到305kg/t，煤（全无烟煤）比达到160kg/t以上，中焦比达到18kg/t，焦丁比达到16kg/t，风温达到1135℃，平均［Si］达到0.43％以下。通过优化高炉操作技术经过不断实践和探索,在喷吹全无烟煤的情况下煤比达到160kg/t以上实属难得(见表1)。 表1 4高炉生产指标 利用系/t. (m-2. d-1) 煤 比 /kg.t-1 入 炉焦比 /kg.d-1 焦 丁比 /kg.d-1 中 焦比 /kg.d-1 风 温/℃ R 2 [ Si]/% 20 08 2.88 6 1 30.6 361 14 20 1 107 1 .15 .61 20 09.4 3.0 1 51.7 327 16 18 1 132 1 .13 .44 20 3.001308 17 18 110

高炉喷煤制粉控制方案(王宏伟)

高炉喷煤控制系统 技术方案 辽宁中新自动控制有限公司 2003-2-17

目录 一、概述 二、高炉喷煤工艺流程及主要部分自动化控制说明 三、自动化系统硬件组成 四、控制策略 五、控制系统的监控与操作

一、概述 近年来，我国的高炉喷煤取得了巨大的成绩，已经形成了具有特色的、成熟配套的喷煤技术和工艺流程。在高炉炼铁过程中采用富氧大喷煤可以节省大量焦炭，能够较大幅度地降低炼铁成本。例如采用先进的配煤技术，能够把不同性能的煤种进行混合，以提高其燃烧率；采用中速磨进行煤粉制备，大幅度降低电耗和噪音污染；采用热风炉烟气做载气和干燥气，既节约了能耗又起到了防爆作用；采用布袋一次收粉，取消了一级、二级旋风收粉装置；采用一级风机，实现全负压操作；采用直接喷吹工艺，喷吹系统和制粉系统设在同一厂房内；喷吹罐可采用串联或并联方式，采用流化罐上出料及浓相输送技术，可以使出煤均匀，防止脉动和减少对输煤管道的磨损；采用总管加分配器工艺将煤粉送至高炉的各个风口；采用电容流量计进行总管及支管煤粉计量，配合其它设备可以形成闭环煤量自动控制；采用氧煤枪进行局部富氧以提高煤粉燃烧率；采用供氧及安全控制系统以防止氧气泄露。因此，如何在保证控制安全可靠的前提下，实现低成本自动化，是喷煤自动控制设计者主要考虑的问题。 二、高炉喷煤工艺流程及主要部分自动化控制说明 从工艺角度来讲，整个系统可分为制粉和喷吹两个子系统，制粉工艺系统又分为原料控制系统、干燥系统、磨煤系统，喷吹工艺系统又分为布袋除尘、喷吹系统、动力系统。如下面高炉喷煤主工艺图。其工艺流程见图

高炉喷煤工艺主流程图 1：排烟风机入口调节阀，2：布袋除尘事故充氮阀，3：布袋反吹阀,4：中速磨事故充氮阀，5：煤粉仓事故充氮阀，6：均压阀，7：煤粉仓流化阀，8、9：喷吹罐放散阀，10、11：蝶阀，12、13：球阀，14、15：充压阀，16、25：补压阀，17、18：喷吹罐流化阀，19、22：补气调节阀，20、23：出煤阀，24、快切阀，26：氮气空气切换阀，27：安全用氮减压阀，28：氮气总管调节阀电气控制主要设备： a、制粉系统： 圆盘给料机、胶带机、检铁器、犁式卸料器、定量给料机、热风炉废气引风机，助燃风机，中速磨（密封电机、液压电机、慢传电机、加热器、润滑泵）、排煤风机。 各种阀：热风炉废气放散阀，冷风阀、干燥剂放散阀，中速磨事故充氮阀，快切阀，输煤阀等。 b、喷吹系统： 主排烟风机、布袋叶轮给煤机 各种阀：排烟风机入口调节阀，布袋除尘事故充氮阀，布袋反吹阀,煤粉仓脉冲阀、停风阀、煤粉仓事故充氮阀，煤粉仓流化阀，均压阀，喷吹罐放散阀，蝶阀，球阀，充压阀，补压阀，喷吹罐流化阀，补气调节阀，出煤阀，快切阀，氮气空气切换阀，安全用氮减压阀，

高炉喷煤量精确控制

高炉喷煤量精确控制 1、前言 随着钢铁工业的发展，焦炭需求量也随之增加。我国煤炭资源虽然丰富，但炼焦煤资源有限，仅占煤炭资源的27%左右；而其中强粘结性焦煤仅占炼焦煤的19%，粘结性肥煤仅占13%左右，而且炼焦煤资源分布也极不均匀，因此，高炉炼铁节焦和喷煤就是钢铁工业持续发展的重要课题之一。 高煤比冶炼技术既是世界性的热点技术同时也是高难度的系列集成技术。尽管世界上部分高炉的喷煤比曾经达到过200Kg/吨铁以上，但是，由于高炉原燃料条件的不一、风温、富氧等条件等的差异、资源条件的不同，以及许多技术壁垒，致使高炉喷煤仍然没有达到理想水平。 2.问题的提出 提高煤比是降低焦比、降低炼铁生产成本的重要措施，而实现喷煤量的精确控制、减少煤粉脉动瞬时波动，是影响高炉提高喷煤比的重要因素。 济钢1＃1750m3高炉于2003年9月份投产，投产后，喷煤量一直不高，前期主要受设备故障多，加上炉况不正常影响，充分暴露出喷煤量控制及喷吹系统设计上没有考虑喷吹量自动精确控制的问题，主要表现在：（1）计量误差大（500Kg左右），计量信号因为罐压波动造成失真。 （2）高炉操作室内不能显示喷煤量瞬时值，操作工只能依据罐压靠人工计算求出瞬时煤量，再通过手动调节，如此落后的调节，非常不利于喷煤量的提高以及高喷煤量下炉况的稳定。 （3）由于影响煤量的参数较多，诸如罐压、阀门开度、补气量大小，冲压及卸压过程的波动等等，实际生产中这些参数并非不变的，单靠人工调节，往往顾此失彼，很难及时到位。 为保证高炉的高效、顺行，喷煤系统需要提供精确、均匀的喷煤量，而喷煤量受氮气压力、补气流量、煤粉质量等诸多因素的影响而变化，为了保证喷煤量精确均匀，操作工需不断调节罐内压和补气流量阀，这有一定的操作难度和工作强度，而且也无法保证长期性、连续性。 3、研究的思路及技术开发主要内容 喷煤控制系统的软件平台采用施耐德的MP7工控软件，MP7具有开放性好，但复杂的特点，以MP7软件为平台，把研究总结出的数学模型输入其中，既达到精确控制目的，而又不影响其原有的控制软件的使用及性能。 3.1 将模糊数学、神经自适应有效结合 模糊逻辑是一种处理不确定性、非线性问题的有力工具。它比较适合于表达那些模糊或定性的知识，其推理方式比较类似于人的思维方式，这都是模糊逻辑的优点。但它缺乏有效的自学习和自适应能力。 神经网络具有并行计算、分布式信息存储、容错能力强以及具备自适应学习能力等一系列优点。但一般来说，神经网络不适于表达基于规则的知

喷煤知识点

1、高炉喷煤定义： 是指从高炉风口向炉内直接喷吹磨细了的煤粉（无烟煤、烟煤、或无烟煤烟煤的混合煤粉以及烟煤粉），以代替焦炭向高炉提供热量和还原剂。 2、高炉喷煤的意义 （1）用粉代替焦炭提供热量和还原剂，降低焦比、降低生铁成本- 解决焦炭短缺问题； -降低生产成本； -综合能耗降低； （2）有利于采用高风温和富氧鼓风技术 -解决高风温产生的问题； -解决富氧鼓风产生的问题； （3）有利于调节炉况，改善高炉冶炼过程 -增加调节手段，调节炉温较快； -改善高炉内的还原过程 (4) 解决焦炭短缺问题 -焦煤资源短缺 -环境保护限制 炼焦生产环境负荷大，污染严重； 焦炉寿命25~30年，欧美焦炉多在70年代投产，已到寿命； 环境意识增强，限制新焦炉投产； (5)降低生产成本 -焦煤昂贵，焦炭价高，来源少； -煤资源丰富，来源广，价格低； -改善还原可以降低焦比。 （6）调节炉况 常用调节炉况的手段 风温：通常不使用 风量：通常不使用 焦炭负荷：滞后 鼓风湿分：灵敏，但不利于降低能耗 喷煤调节炉况：较快。 （7）改善还原 煤气含H2量增加，有利于降低直接还原，有利于降低焦比。 增加炉缸煤气量，改善还原。 3、喷煤技术的进步主要体现在以下几方面： （1）喷煤设备大型化和装备水平的提高。 （2）高炉富氧喷煤。 （3）喷吹烟煤或烟煤与无烟煤混合喷吹。 （4）浓相输送。 4、浓相输送浓相输送 高炉喷煤采用气力输送，按单位气体载运煤粉量的多少，可分为稀相输送和浓相输送。一般稀相输送的速度在20m/s以上，煤粉浓度在5-30kg/m3范围内。而浓相输送的速度则小于10m/s，煤粉浓度大于40kg/m3. 浓相输送的优点：喷吹浓度高，消耗介质量少，煤粉在管道内的流速低，对

浅谈高炉经济喷煤比

浅谈高炉经济喷煤比 王立杰尹焕岭赵杨 (唐钢不锈钢) 摘要：高炉喷煤是降低铁水成本，增加利润的重要手段；同时，直接喷吹煤粉，不经过焦化工艺，减少了环境污染。提高喷煤比应具备的条件是：稳定的原燃料质量、合适的理论燃烧温度、精细的操作和合理煤气分布。高炉提高喷煤比是冶炼技术发展的必然趋势，然而各单位能满足的条件不同，因此各单位的经济煤比也应根据自身条件确定。 关键词：高炉经济喷煤比理论燃烧温度未燃煤粉置换比 0 前言 高炉喷吹煤粉则是部分替代焦炭的“提供热量”及“还原剂和渗碳剂”，即以价格低廉的煤粉部分替代价格日趋昂贵的冶金焦炭，以缓解因炼焦用主焦煤匮乏所造成的冶金焦炭产量渐显不足的矛盾，最终降低高炉炼铁焦比和生铁成本。当前高炉生产的一些习惯性认识和操作，直接影响到高炉喷煤的科学性，且给高炉喷煤效益乃至生铁成本带来不良影响，因此选择合理的喷煤比就是实现企业效益最大化的重要一项。 1 经济喷煤比的概念 所谓经济喷煤比，是在一定的生产条件下（产量、原燃料质量、炉料结构、煤和焦炭的市场价格等），喷煤比最高且稳定、焦比和燃料比最低的操作煤比。可见，经济喷煤比的大小取决于喷煤量水平、煤交置换比和能量消耗利用程度，最终有总燃料消耗、工序成本来确定。喷煤对高炉工序降低值的影响可按下式计算：△J=PCR(P k×R—P m)／1000(1) 式中△J——高炉工序成本降低值，元／t； PCR——喷煤比，kg／t； R——未校正煤焦置换比； P k——焦炭价格，元／t； P m——煤粉工序成本，元／t。 从图1曲线可见，喷煤生产操作中存在经济喷煤比。由于原燃料质量、炉况参数在一定范围内波动，因此经济喷煤比是一个操作范围。 2 提高喷煤比的关键技术 2.1稳定原燃料条件 2.1.1提高焦炭质量，特别是焦炭的热性能，保证高炉必要炉料柱透气性。

高炉喷煤技术方案 2

1 概述 上世纪60年代初，我国高炉喷煤试验获得成功后，高炉喷煤技术在我国逐渐推广应用。进入90年代，特别是经过“八五”“氧煤强化炼铁”项目攻关后，我国高炉喷煤技术发展跃上了一个新的台阶，已经赶上了世界先进水平，吨铁喷煤量和覆盖率大幅度增加。2002年全国54家重点（原重点和地方骨干）联合钢铁企业吨铁喷煤量已达到125kg/t，企业喷煤覆盖率达到85%以上。高炉喷吹煤粉及提高喷煤量已经成为现代高炉炼铁技术的发展方向，同时也是降低生产成本最直接和最有效的手段之一。当前我国炼铁生产规模正在迅速扩大,生产效率也在不断提高，对焦炭的需求量日益增加，导致冶金焦价格高，资源紧缺，高炉大量喷煤是解决这一矛盾的最佳措施。 贵公司现有两座高炉450立方米的高炉。年产生铁约126万吨。如两座高炉采用全焦冶炼，每年需要焦炭约70万吨。高炉生产成本较高，采用高炉喷煤技术，不但在很大程度上可以缓解焦炭的供需矛盾，减轻焦炭质量波动对高炉操作的影响，而且也会进一步降低炼铁生产成本，同时也为高炉操作增加了下部调节手段，有利于改善高炉生产的技术经济指标。 鉴于上述情况，以及着眼于贵公司长期的发展战略目标，拟建设高炉喷煤工程，工程建设指标为喷煤工艺及设备能力正常XX kg／t，最大达到XXX kg／t喷煤比能力，喷吹煤种为无烟煤浓相输送设计。置换比按X计算，可以代替约X万吨焦炭。

2．喷煤设计工艺要求 2.1 喷煤量 根据贵公司对喷煤工程的要求，和参照国内外喷煤技术的发展…。 2.2 设计条件 喷吹用煤…。 2.3工艺流程 设计采用…方案，以节省投资和占地面积。…本喷煤工程包括…高炉。目前高炉喷煤系统有关的工艺参数如表1所示。 表1 喷吹系统有关的基本参数 2.4 喷吹站 喷吹站采用并罐浓相喷吹工艺。 喷吹站的操作全部自动联锁，整个系统各设备既可自动也可手动。 2.5 原煤理化指标

钢铁厂高炉喷煤操作

钢铁厂高炉喷煤操作

高炉喷煤 一、喷吹煤粉已成为小高炉炼铁的当务之急 i.当前，钢铁冶金行业遭遇到全球性的原料价格上涨，焦炭、矿石的 价格涨幅惊人，冶炼成本普遍提高，这给小高炉炼铁业带来更大的 困难。因此，降低冶炼成本成了小高炉作业的重要目标。其中，降 低焦化，尤其重要。 b)从50年代起，人们就在努力向高炉内喷吹相对廉价的煤粉，以部分替 代价格相对昂贵的焦炭。经过半个世纪的努力，在喷煤技术方面取得了 巨大的成功，喷煤技术日趋成熟。但是，成功的喷煤作业绝大部分都是 在大高炉完成的，高炉喷煤技术还有待推广和完善。 二、高炉喷吹煤粉降低焦比的原理 i.焦炭在高炉内主要有三大作用：还原剂和料柱骨架。焦炭生产过程 相对复杂，对于原料有特殊要求，由于资源和设备投资方面的因素， 这些年来焦炭价格不断上涨，成为炼铁成本上升的主要原因。从高 炉风口向高炉的内喷吹煤粉，由于具有和焦炭同样的碳素，可以部 分替代焦炭低廉许多，从而可以在很大程度上降低生铁生产成本。 三、喷吹煤粉的技术效果 i.高炉喷煤后，除了焦比大幅度降低外，还给高炉操作增加了一个调 剂手段，高炉操作人员可以利用控制喷煤量来控制高炉的热状态； 喷煤后，由于煤比焦炭具有更多的挥发分，从而增加了煤气中氢的 含量，煤气还原能力增强，有利于发展间接还原，这实际上也是降 低焦比的原因之一。 四、高炉喷煤的特点

高炉喷煤之后，高炉压差并没有显著增加，也就是说，对于高炉透气性的影响不如大高炉那样明显。高炉由于整体能耗水 平较高，喷煤后效果比较明显，置换比好于大高炉，接近 1.0。 高炉采用球式热风炉，风温相对较高，有利于喷煤。此外，小高 炉喷煤的实践表明：喷煤后高炉炉况进一步稳定，炉缸工作状态 改善，普遍顺行。 五、重要意义 i.高炉喷煤对现代高炉炼铁技术来说是具有革命性的重大措施。它 是高炉炼铁能否与其他炼铁方法竞争，继续生存和发展的关键技 术，其意义具体表现为： b)以价格低廉的煤粉部分替代价格昂贵而日趋匮乏的冶金焦炭，使高炉 炼铁焦比降低，生铁成本下降； c)喷煤是调剂炉况热制度的有效手段； d)喷煤可改善高炉炉缸工作状态，使高炉稳定顺行； e)喷吹的煤粉在风口前气化燃烧会降低理论燃烧温度，为维持高炉冶炼 所必需的动力，需要补偿，这就为高炉使用高风温和富氧鼓风创造了 条件； f)喷吹煤粉气化过程中放出比焦炭多的氢气，提高了煤气的还原能力和 穿透扩散能力，有利于矿石还原和高炉操作指标的改善； g)喷吹煤粉替代部分冶金焦炭，既缓和了焦煤的需求，也减少了炼焦设 施，可节约基建投资，尤其是部分运转时间已达30年需要大修的焦 炉，由于以煤粉替代焦炭而减少焦炭需求量，需大修的焦炉可停产而 废弃； h)喷煤粉代替焦炭，减少焦炉炉座数和生产的焦炭量，从而可降低炼焦 生产对环境的污染。 六、工艺组成 高炉喷煤工艺系统主要由原煤贮运、煤粉制备、煤粉输送、煤粉喷吹、干燥气体制备和供气动力系统组成。 七、工艺模式 从煤粉制备和喷吹设施的配置上来分，高炉喷煤工艺有两种模式，即间接喷吹模式和直接喷吹模式。制粉系统和喷吹系统结合在一起直接向高炉

浅谈“经济富氧”

浅谈“经济富氧” 臧向阳黄后芳 摘要：富氧喷煤是高炉强化冶炼的重要手段，选择适宜的富氧率、喷吹比，实现高炉经济炼铁。本文结合实际生产中提高富氧量，提高煤比，取得较好效益的情况，建立经济富氧量的简单数学模型。 关键词：经济富氧 1 引言 高炉富氧鼓风的历史发展 早在1876年贝塞麦就提出采用富氧鼓风来强化高炉冶炼，1913年比利时乌格尔厂第一次进行了高炉富氧鼓风试验，鼓风含氧增加到23％，产量提高12％，焦比降低2．5％～3．o％。以后德国、前苏联也相继进行了试验。但是富氧鼓风作为一项实际应用技术，是从50年代开始的，1951年美国国家钢铁公司威尔顿厂建立一台氧气纯度达95％的制氧机用于高炉富氧，鼓风含氧量达到22．5％～25．O％，并取得富氧1％增产4％～5％的效果。进入60年代由于大功率低能耗高炉专用制氧机的诞生和高炉喷吹燃料技术的开发和广泛应用，高炉富氧鼓风在欧、美、日本及前苏联等国得到迅速推广。1976～1981年苏联新利比茨克2000m3高炉，先后进行富氧35％和40％的试验，创造高炉富氧最高水平，喷吹天然气156m3／t，高炉增产9．4％，利用系数达到2．5t／(m3?d)，焦比398kg ／t，获得了较好的经济效益。 60年代以来，随着高炉喷吹燃料技术的发展，首钢、鞍山钢铁公司(鞍钢)、马鞍山钢铁公司、上海钢铁一厂等先后在高炉上采用富氧鼓风。1966年首钢1号高炉鼓风富氧量达24％～25％，喷吹煤粉量最多达到270kg／t，效果是鼓风增氧1％即增产4％～5％。1986～1987年鞍钢2号高炉进行高富氧大喷吹工业试验，鼓风含氧达到28．59％，喷煤量170．02kg／t，效果十分明显，鼓风增氧1％增产2．5％～3％，同时可增加喷煤12～13kg／t。1985年宝钢1号高炉4063m3大型高炉上采用鼓风机前富氧，最大富氧率4％。高炉喷煤的历史发展 高炉喷吹煤粉始于1840年班克（S.Banks）喷吹焦炭和无烟煤的设想，在1881年获得专利。1961年，在北美汉纳公司的2号高炉完成第一次大规模的工业高炉喷煤试验，1972年阿姆科钢铁公司的阿曼达高炉成为第一座完全将喷吹煤粉应用于工业规模的高炉。 日本于1981年开始采用高炉喷煤技术，法国于1982年首次采用高炉喷煤技术，英国于1983年首次采用高炉喷煤技术，德国于1985年首次采用高炉喷煤技术。1988年克利夫兰炼铁厂进行了富氧喷煤试验。

高炉喷煤的现状及提高喷煤比的措施

高炉喷煤的现状及提高喷煤比的措施 摘要: 本文介绍了国内高炉喷煤现状, 分析了提高喷煤量的限制因素如炉缸热状态，煤粉燃烧，置换比，以及提高高炉喷煤比的措施，通过提高焦炭质量、改善鼓风质量、采用氧煤喷吹、混合喷吹等技术和工艺措施可有效提高喷煤比。 关键词:喷吹煤粉限制因素措施 1 前言 由于受自然资源和技术条件的限制, 我国在今后相当长的一段时间内仍将采用高炉炼铁工艺生产生铁。这是因为非高炉炼铁技术如直接还原炼铁, 目前只有在天然气资源丰富的国家或地区得到较大发展, 熔融还原炼铁正处于开发和完善阶段, 同时, 现有高炉生产能力很大, 还有大量的存量资产, 对现有的焦炉和高炉进行改造, 所需投资远比利用非高炉炼铁技术新建的炼铁设施要省得多。因此, 高炉炼铁技术在炼铁生产中仍将处于主导地位。但是, 高炉生产目前正受到投资、资源、成本、环保和运输等各方面的巨大压力。如何减轻这些压力是推动高炉炼铁继续生存与向前发展的关键。因此, 大力发展喷煤技术, 提高喷煤量是高炉炼铁技术发展的必然趋势。而高炉喷煤对优化高炉生产, 提高其经济效益有很重要的意义, 它可以扩展风口前的回旋区, 缩小呆滞区; 增加煤气中的氢气含量, 改善还原过程; 增加矿石在炉内停留的时间, 提高一氧化炭的利用率; 有利于提高风温和采用富氧鼓风, 对降低焦比和提高高炉的产量有显著效果; 它可以大量代替价格较高的焦炭, 降低生铁成本, 同时富化高炉煤气, 改善钢铁联合企业的能源供应。 2 高炉喷煤的现状 我国高炉喷煤具有较长的历史。进入90年代后高炉喷煤技术有了快速发展, 主要表现在高炉喷煤的一些重要技术问题取得突破, 如: 大高炉喷煤粉分配技术、串联罐软连接连续计量技术、可调混合器调节喷煤量技术、风口单支管煤粉计量技术流化上出料浓相输送技术等。目前, 重点企业喷煤高炉有51座, 占78%, 地方骨干企业喷煤高炉33座, 占28%。全国高炉喷煤总量从1990年的218万t 增加到1997年的638万t, 重点企业高炉喷煤总量达到489万t, 喷煤比达到84Kg/ t, 地方骨干企业喷煤量达到149万t,通过理论研究和生产实践, 确定了所追求的喷吹煤粉的目标: 吨铁燃料消耗500kg以下, 其中焦炭250kg以下, 煤粉250kg以上, 喷煤率(煤比/燃料比100%)达到50%以上。目前, 上述目标只有个别高炉短期内达到过, 如宝钢1号高炉1999年9月月平均焦比达到249. 7kg/ ,t 煤比260. 6kg/,t但燃料比超过了 500kg/,t 为510. 3kg/ t。该高炉1999年全年平均焦比为264kg/ ,t 煤比238kg/,t燃料比502kg/t。目前, 全球还没有高炉能够达到年平均焦比低于250kg/ ,t 同时煤比高于250kg/t 的。 3 提高喷煤量的限制因素 3.1 炉缸热状态 理论和实践表明, 只要高炉下部热量充沛, 上升的煤气通过热交换就能够保证上部的冶炼过程所要求的温度和热量。因此, 炉缸热状态成为高炉生产的关键。表明炉缸热状态的指标有多种,如风口前燃料燃烧的火焰温度(也称理论燃烧温度T理)、焦炭进入燃烧带时的温度Tc、必要的临界炉缸热贮备量等。世界各国炼铁工作者都把T理作为评价炉缸热状态的参数, 并根据各自的原燃料等操作条件和生产业绩, 统计归纳出各种T理的计算式, 以指导生产。应当指出, 各国的生产条件不同, 操作习惯也不同, 因此经验计算式不是万能的, 不能不顾自身条件随意套用。

高炉富氧喷煤

高炉富氧喷煤 摘要:提高煤比是今后我国炼铁的重要任务。富氧对提高煤比的作用在理论和实践中都得到证实。3％一5％的富氧是实现200kg／t以上煤比的必要条件。当今的价格体系使富氧在经济上已可行，变压吸附制氧为高炉用氧提供了新的选择。必须建立完善的高富氧大喷煤技术保障措施，尤其重视风口监测、鼓风湿分的监控以及喷煤系统的完善。 关键词:高炉富氧鼓风喷煤 Blast furnace oxygen-enriched coal spray Abstract :High coal ratio is a target of ironmaking in future and the role of oxygen enrichment in high coal ratio has been proved in theory and practice．3％～5％oxygen enrichment is essential for realizing the coal ratio higher than 200 kg／t．The current price system makes the oxygen enrichment feasible economically and oxygen generation by absorption at variable pressure provides new routine of oxygen supply for blast furnace．It is very important to set up a complete technical system of pulverized coal injection with high oxygen enrichment，monitoring of tuyere status and water content in blasting air． Key words: blast furnace air blasting with oxygen enrichment pulverized coal injection 1.概述 高炉是生产率和热效率都很高的炼铁设备，其主要目的是用燃料和铁矿石及溶剂，经济而高效率地得到温度和成分合乎要求的液态生铁。目前，炼铁系统正受到投资、资源、成本、能源、环境和运输等方面金融风暴的巨大影响，面临着严重的挑战。而利用技术进步减轻这些压力是高炉炼铁系统继续生存和发展的关键。高炉富氧喷煤技术可以使高炉大幅度降低焦碳消耗，缓解各方面的压力，提高高炉的竞争力。高炉富氧喷煤技术是炼铁系统结构优化的中心环节。 2 高炉富氧鼓风 2．1何谓高炉富氧鼓风 富氧鼓风是指往高炉鼓风加入工业氧(一般含氧99．5％)，使鼓风含氧超过大气含氧量，其目的是提高冶炼强度以增加高炉产量和强化喷吹燃料在风口前燃烧。 2．2富氧鼓风的方法 富氧鼓风的方法主要有两种：一种是从鼓风机吸入口加入低压氧气，其优点是氧气不用专门氧压机加压，可节约投资与电耗，高炉操作方便；其缺点是需设高炉专用制氧机，氧漏损较多，该方法在前苏联普遍采用；另一种是采用高压供氧即工业氧通过加压后直接加入高炉管道内，其优点是可与炼钢用氧联网，保持制氧机全负荷运行，比较经济，但需增设氧压机加压，投资多，电耗高。最近一些国家正在研究发展高炉氧煤燃烧器，即将工业氧通过氧煤燃烧器送入，与喷吹煤粉有效混合，实现充分燃烧和大量喷吹煤粉。 2．3 高炉富氧鼓风对冶炼的影响 (1)提高冶炼强度： (2)提高理论燃烧温度；

高炉制粉喷煤技术的研究与应用

高炉制粉喷煤技术的研究与应用 作者：王维乔 1. 技术研发历程 高炉喷吹煤粉可以降低焦炭消耗，减少炼焦污染，调节炉况，促进高炉稳定顺行，强化高炉冶炼。首钢作为我国高炉喷煤技术的开创者和先行者，早在196 3年，就进行了系统的研究与试验，并于1964年在国内率先将其在高炉上进行工业化试验。1966年，首钢在全公司的高炉上进行推广应用，当时的年平均喷煤量达159kg/tHM，最高月平均喷煤量达到279kg/tHM，创造了当时的世界纪录。 1994年，在首钢1726-2536m3四座高炉上应用，采用集中制粉，间接喷吹，串联罐多管路喷煤。2000年，首钢进行重大技术改进，采用中速磨煤机制粉，布袋一级收粉，双系列串联罐直接喷吹，在首钢两座（1780m3、2536m3）高炉上应用，达到国际先进水平。 2004年，首钢国际工程公司设计的湘钢1800m3高炉，采用中速磨制粉，并列罐间接喷吹。2007年，首钢国际工程公司设计的迁钢2号2650m3高炉，采用并列罐直接喷吹，并实现全自动喷煤操作。2009年，首钢国际工程公司设计的京唐1号5500m3高炉，采用并列罐直接喷吹，全自动喷煤操作，并实现浓相输送。2010年，首钢国际工程公司设计的迁钢3号4000m3高炉，采用并列罐直接喷吹，全自动喷煤。2010年，首钢国际工程公司设计的京唐2号5500m3高炉，采用并列罐直接喷吹，浓相输送，全自动喷煤。 经过几十年的发展，首钢国际工程公司不断完善和优化设计，掌握了从原煤料场到煤粉制备和喷吹的全套高炉喷煤工艺设计。近年来，首钢国际工程公司还参与编制了国家标准GB 50607－2010《高炉喷吹煤粉工程设计规范》。 2. 高炉喷吹煤粉技术的主要技术特点 2.1 长距离直接喷吹，紧凑型布局 由首钢国际工程公司设计的首钢2号、3号高炉喷煤工程，完全采用国产化技术和设备，采用紧凑型短流程工艺，实现了煤粉长距离直接喷吹。2号高炉喷煤总管长度达到452m，已被列入第九批《中国企业新记录》。该项工程经有关专家鉴定，达到国际先进水平。 2.2 浓相输送 煤粉喷吹一般按输送浓度可分为稀相输送和浓相输送。稀相输送工艺相对简单，运行比较稳定；而随着煤粉输送浓度的提高，虽然增加了运行不稳定的可能性，但其可以节约大量输送气体的消耗，并且减少了管道磨损，因此其降低了维

高炉喷煤方案及概算

1、概述 1.1现状 高炉喷煤是冶金企业节焦降耗行之有效的重要途径。我厂目前有750m3高炉两座，120m3高炉四座，均已有喷煤设施。750m3高炉目前平均喷煤量160㎏/t铁，120m3高炉平均喷煤量70㎏/t铁。喷煤车间现有ZGM95型中速磨煤机一台，制粉铭牌出力为36t/h，刚好满足上述高炉喷煤。 2#750m3高炉易地大修投产后，一台ZGM95型中速磨煤机的生产能力已不能满足所有高炉的喷煤要求，须新上制粉设备。喷吹系统也不能满足新高炉的喷煤需要。同时，煤场实际贮煤量只有3640t，当喷吹量都为最大时，煤场贮煤量只能满足2.8 d生产，若都按目前正常喷吹量，则煤场贮煤量能满足3.5 d生产。显然煤场太小，需要扩建。烟气炉的能力也需进一步加大。 1.2设计依据 莱芜钢铁股份有限公司规划部[2001]96号文《关于下达2#750m3高炉大修设计任务计划的通知》。 1.3设计原则 （1）优化设计，做到先进、适用、经济、顺行、高效。 （2）设计中做到总体考虑，合理布局，兼顾将来的进一步发展；尽量不影响现有设施的生产；尽量减少占地、拆迁和工程量。 （3）按照喷吹烟煤设计，制粉系统设气氛保护。 （4）制粉系统采用短流程，用高浓度布袋收粉器作为一级收粉设备，不设旋风收粉器。为减少危险点，布袋与煤粉仓之间不设螺旋输 送机。 （5）喷吹采用浓相输送技术。 （6）考虑检修、备品备件方便，制粉采用ZGM95型中速磨煤机。

（6）严格执行国家有关环保、安全、工业卫生和消防等规定。 1.4设计范围 本工程设计范围包括：原煤场扩建及贮运，烟气系统，制粉系统，喷吹系统。 1.5主要经济技术指标 1.6设计特点及采用的新技术 ⑴按照喷吹烟煤设计，系统设惰性气体保护措施。 ⑵制粉采用以中速磨煤机为核心的短流程工艺，用一级高浓度袋式煤粉收集器收粉。 ⑶节能，每吨煤粉耗电28度。 ⑷煤场的煤仓及圆盘给料机可以适应喷吹烟煤、无烟煤、混合煤各煤种的

5高炉喷煤的一些知识

高炉喷煤的一些知识 高炉喷吹燃料是将气体、液体或固体燃料通过专门的设备从风口喷入高炉，以取代高炉炉料中部分焦炭的一种高炉强化冶炼技术。1964年首都钢铁公司和鞍山钢铁公司在高炉上喷吹无烟煤成功。 煤粉喷入炉缸燃烧，经历煤粉加热分解、挥发分燃烧和结焦与残焦燃烧3个阶段，这3个阶段是在有限空间、有限时间、高速加热和高压下交织进行的。煤粉从煤枪出口经部分直吹管、风口到风口前燃烧带共1600~2000mm的不大空间里；在煤粉从煤枪出口到离开燃烧带的0.01~0.04s的短暂时间中；从70~80℃迅速加热到1500~2000℃；在250~450KPa的热风压力下煤粉以这种接近爆炸火焰的加速度和温度燃烧，其燃烧过程和燃烧产物完全不同于其在锅炉内的燃烧。煤粉在炉缸内燃烧形成的最终产物是CO、H2、N2，而锅炉内的燃烧产物是CO2、H2O、和N2。 高炉所喷吹煤粉中含碳氢化合物越多，在风口前气化后产生的H2越多，炉缸煤气量增加越多。在风口面积不变的情况下鼓风动能增加，燃烧带扩大。鼓风动能增加和煤气中H2量的增加，有利于煤气向炉缸中心渗透，使炉缸工作均匀。并且由于炉缸中心部位的热量收入增加；上部还原得到改善，炉子中心直接还还原数量减少，热支出减少；热交换因H2的增加而改善，所以炉缸中心温度有所升高。由于煤粉进入燃烧带时的温度远低于焦炭进入燃烧带时的温度，焦比的降低使燃料带入燃烧带的物理热减少，煤粉气化时挥发分分解吸热使燃烧放出的热量降低，加之燃烧产物煤气量增加煤气带走的热量增加，所以理论燃烧温度有所下降。对高炉风口区和炉缸热平衡产生影响。为了维持高炉冶炼正常进行，在喷吹燃料时，要相应提高风温或富氧，一般喷吹1Kg煤粉要相应提高风温2~2.5℃或富氧0.04~0.05％。喷吹煤粉以后，煤粉代替焦炭，使料柱中矿/焦比增大，焦炭数量减少，料柱的空隙度下降，煤气上升时的阻力增加，压差升高；同时上升煤气量的增加，使煤气速度增大，阻损也随之升高。虽然煤气中H2量增加，由于其黏度和密度较小，有利于阻损的下降，但总的阻损还是升高的。煤气中还原性组分CO+H2数量和浓度的增加，以及矿石在炉内停留时间的增加，都加速了间接还原的发展。 在高炉炼铁的条件下，喷入炉缸的煤粉在有限空间和短暂的时间内不可能100％完全气化，而且挥发份中碳氢化合物还不可避免地产生有很高抗表面氧化能力的炭黑微粒，一般要求这些未燃煤粉量应低于喷煤量的15％~20％。

【高炉悬料】基础知识

1.悬料的定义 悬料是炉料透气性与煤气流运动极不适应，高炉料停止下降时间超过1~2批料的时间，或者依靠大减风才能使炉料塌落的高炉料难行的失常现象。 2.悬料的种类 按悬料的时间及坐料难易程度分为短期料难行、长时间悬料、顽固性悬料。其中，顽固性悬料是指经过3次或以上坐料未下的悬料情况。 按悬料的位置分为高炉上部悬料和高炉下部悬料。上部悬料时上部压差过高，下部悬料时下部压差过高。 3.悬料的征兆 1)探尺下降缓慢或停止； 2)风压急剧升高，风量相应减少或锐减； 3)炉顶温度升高，且四点温度差别缩小； 4)高炉压差升高，透气性指数显著降低；

5)风口不活跃，个别风口出现大块； 4.悬料的原因 1)高炉原燃料质量恶化：入炉料的粒度变小、粉末增多、强度变差、RDI指数降低；料仓槽位过低等。 2)操作制度不合理导致压差过高：装料制度不合理，中心、边缘气流均受抑制，导致透气性差；气流分布不合理，边缘过重或严重不均匀，导致操作炉型严重变化。 3)监控不到位或操作失误：风压急剧波动持续上升到高位，未及时发现并处置；未按照压差规范操作，风压急剧升高时减风慢或未减风。 4)高炉热制度变化过大：炉温急剧变化（急热急凉），煤气流分布短期内难以调整与适应，导致透气性急剧恶化。如空焦下达热量调整不及时、高炉向热时操作反向、长时间高硅高碱度、一段时间集中提温等。 5)渣铁未及时出净：短期内由于出铁不畅或由于设备故障，不能及时见渣，导致炉缸储渣铁量过多而引起透气性恶化。

5.高炉下部悬料产生的原因是什么？ 高炉下部悬料产生的原因有两个方面：一是由于热制度的波动引起软熔带位置的变化，已经软化的矿料再次凝固，使散料层空隙度急剧下降，从而使Δp/H上升而悬料；另一方面是液泛现象，液态渣铁或由于数量过多，或由于粘度过大，被气流滞留在焦炭层中，极大地增加了对气流的阻力。 6.悬料的预防及操作注意事项 悬料是高炉难行、管道和崩料的最终结局。在遇到高炉难行时，操作上应注意如下问题： 1)低料线、净焦下到成渣区域，不许加风或提高风温； 2)原燃料质量恶化时，禁止采取强化措施； 3)渣铁出不净时，不允许增加风量； 4)恢复风温时，每小时不允许超过50℃； 5)增加风量时，每次不允许大于150m3/min; 6)向热料慢加风困难时，可酌情降低喷煤量或适当降低风温， 为增加风量创造有利条件。