提高噴煤比的技術(shù)措施

提高噴煤比的技術(shù)措施核心提示：2007年我國重點(diǎn)鋼鐵業(yè)平均噴煤比為137kg／t，比上年度提高2kg／t，創(chuàng)出我國歷史最好水平；長鋼噴煤比為192kg／t，寶鋼集團(tuán)為186kg／t，武鋼為L73kg／t，太鋼為162kg／t，尚有兩個(gè)企業(yè)沒有噴煤，有5個(gè)企業(yè)年噴煤比低于100kg／t。這說明，我國高爐噴煤處于多層次階段，尚有較大的提升潛力。1．提高噴煤比的重大意義高爐噴吹煤粉是煉鐵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的中心環(huán)節(jié)，是國內(nèi)外高爐煉鐵技術(shù)發(fā)展的大趨勢，是我國鋼鐵工業(yè)發(fā)展的三大重要技術(shù)路線之一，對于鋼鐵企業(yè)節(jié)能降耗，降成本，實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好有著重大的促進(jìn)作用。所以，各鋼鐵企業(yè)應(yīng)當(dāng)在努力提高噴煤比上下功夫。1．1提高噴煤比，可以實(shí)現(xiàn)煉鐵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)節(jié)能據(jù)統(tǒng)計(jì)，2007年全國重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)焦化工序能耗為123．11kgce／t，而噴煤工序能耗僅為20～35kgce／t。高爐多噴吹1噸煤粉，就可以節(jié)約煉鐵系統(tǒng)工序約100kgce／t的能耗。1．2多噴煤可減少高爐煉鐵生產(chǎn)成本目前，焦炭與噴粉一噸的差價(jià)在500～700元。多噴煤，可有效地降低高爐鐵的生產(chǎn)成本。1．3多噴煤可降低煉焦過程的糾；境污染多噴煤，少用焦炭煉鐵，就可以少生產(chǎn)焦炭。這樣，焦化廠就會減少外排污染物質(zhì)。1．4多噴煤可緩解我國主焦煤的短缺我國主焦煤儲量約占煤炭儲量的1／4，而生產(chǎn)冶金焦的配煤要用50％以上的主焦煤，對于年產(chǎn)3．28億噸焦炭的中國煤炭資源是有限的。我們應(yīng)當(dāng)大力保護(hù)我國的煤炭資源，科學(xué)合理利用好煤炭。高爐噴吹用煤是十分廣泛的，可以完全不用主焦煤，這就降低了我國鋼鐵企業(yè)采購煤炭的成本。1．5多噴煤，可以降低企業(yè)建設(shè)投資我國噴煤車間的單位投資僅是焦化廠單位投資的12％～16％，為冶金焦部分投資的15％～20％。所以，對于一些新建擴(kuò)建高爐的鋼鐵企業(yè)來說，同時(shí)新建或擴(kuò)建噴煤設(shè)施，不建設(shè)焦化廠，是會有較大的經(jīng)濟(jì)效益。2．我國煉鐵企業(yè)提高噴煤比有較大潛力國際領(lǐng)先水平的高爐噴煤比是日本，達(dá)到過266kg／t的噴煤比。寶鋼高爐也曾達(dá)到過260kg／t的先進(jìn)記錄。國內(nèi)外先進(jìn)水平的高爐噴煤比是在180～200kg／t。雖然我國2007年全國重點(diǎn)企業(yè)噴煤比為137kg/t，創(chuàng)出歷史最好水平。但是，距國際先進(jìn)水平尚有較大差距。中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會和中國金屬學(xué)會編制的《中國鋼鐵工業(yè)科學(xué)技術(shù)發(fā)展指南(2006～2020年)》中提出的高爐噴煤指標(biāo)為：2006～2010年全國重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)噴煤比要大于或等于160kg/t，2010～2020年噴煤比要大于或等于180kg／t。3．影響提高噴煤比的因素分析3．1高爐爐缸熱量要充沛正常生產(chǎn)的高爐爐缸熱量是十分充沛的。這是保證鐵礦石被還原后，促使液態(tài)生鐵和爐渣流動(dòng)性好，渣鐵易分離，爐渣脫硫效率高和透氣性好的基本條件。爐缸熱量是用爐缸理論燃燒溫度來表示。在煉鐵學(xué)中有計(jì)算理論燃燒溫度的方法。爐缸理論燃燒溫度的合理值為2200±50℃。爐缸熱狀態(tài)可以用兩種方式表達(dá)：一是物理熱，也就是鐵水溫度，一般是在1450～1500℃煤粉進(jìn)入風(fēng)口后首先是要消耗爐缸的熱量。首先是煤粉被加熱，然后是煤中的揮發(fā)份燃燒和碳素燃燒。因此，每噴吹10kg煤粉，無煙煤會使風(fēng)口理論燃燒溫度下降15％～20℃。煙煤會使溫度下降15％～203．2要提高煤粉在風(fēng)口區(qū)的燃燒率煤粉進(jìn)入爐缸是進(jìn)行煤粉受熱后釋放出揮發(fā)份的燃燒和固定碳的燃燒。其燃燒率高低是取決于煤種選擇(燃燒性好)、溫度、含氧量(富氧或空氣過剩系數(shù))，煤粉的比表面積和燃燒時(shí)間等。我們希望煤粉在風(fēng)口循環(huán)區(qū)內(nèi)的燃燒率在85％以上，但一般條件下是在70％以上。風(fēng)口循環(huán)區(qū)內(nèi)未燃燒粉在風(fēng)口循環(huán)區(qū)以上還會進(jìn)行燃燒和氣化，但強(qiáng)度會大大減弱。在高爐內(nèi)，未燃燒粉會被高速的煤氣流帶出高爐，表現(xiàn)出高爐除塵灰中含碳量要增加，這是衡量煤粉燃燒率的重要標(biāo)志。未燃煤粉增多，會給高爐生產(chǎn)帶來較大的負(fù)面影響。未燃煤粉部分會積存于爐缸死焦堆的表面，與焦粉形或焦粉巢，焦粉巢阻礙煤氣向中心滲透，進(jìn)一步促成高爐中心煤氣流減弱；高爐中部死料堆的增加，使軟熔帶形成的夜態(tài)渣鐵向妒，缸邊緣流去，易引起邊緣地區(qū)的液泛產(chǎn)生。而未燃煤粉的上升，會使焦炭的微孔彼堵塞，造成焦炭的透氣性變差。所以，高噴煤比的高爐會有高爐利用系數(shù)下降的現(xiàn)象。高爐煉鐵是以風(fēng)為本，是活躍爐缸的最重要手段。所以要求富氧時(shí)不能減風(fēng)量。煉鐵界認(rèn)為，噴煤比低于130kg／t時(shí)，可以不富氧，寶鋼條件下，噴煤比小于165kg／t噴煤比，也可以不富氧。氧是依靠電換來的，高爐煉鐵富氧大于7％就會不經(jīng)濟(jì)。我們建議給高爐配備專用制氧機(jī)(最好是變壓吸附制氧，節(jié)電又操作靈活)而不去用煉鋼的富余，深冷制氧。4．3脫濕鼓風(fēng)可提高噴煤比高爐鼓風(fēng)濕份每降低1g／m3時(shí)，風(fēng)口前燃燒溫度可提高5～6℃，可允許多噴煤粉1．5～2．0kg／t，降低焦比0．8～1．Okg／t。4．4優(yōu)化煤種進(jìn)行多煤種混合噴吹優(yōu)比煤種是高爐噴煤的一項(xiàng)十分重要的工作。所噴煤種的選擇條件是：含S．P．K和Na等有害雜質(zhì)要少，灰分低(一般要低于所用焦炭的灰分)，發(fā)熱值高(含碳量大于85％)，燃燒性能好和輸送性能好等。一般來講，無煙煤可磨性差，發(fā)熱值高，揮發(fā)份低，燃燒性低(特別是在高噴煤比時(shí))。煙煤的可磨性好，揮發(fā)份高，燃燒性能好，發(fā)熱值低。大多數(shù)企業(yè)混噴煤的揮發(fā)份控制在15％～25％，對煙煤的要求是揮發(fā)份在25％～37％。4．5煤粉的粒度要求對煤粉粒度的要求會直接影響制粉的能力，輸送性能和煤粉在循環(huán)區(qū)的燃燒率。各煉鐵企業(yè)根據(jù)本單位的實(shí)際情況(風(fēng)溫、富氧率、噴煤比、煤種等)提出各單位對煤粉粒度的要求。這樣，噴煤的技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性會更科學(xué)。一般企業(yè)要求煤粉的粒度是-200網(wǎng)目在60％以上，對于煙煤可大于50％，對于無煙煤在70％～80％以上。但希望-325網(wǎng)目的比例要小于5％。由于煤粉很細(xì)，剛磨出來的煤粉表面會有一層氣膜，亞帶有靜電。所以煤粉的流動(dòng)性很好，存放時(shí)間不宜太長，一般要在8小時(shí)以內(nèi)用完。在保存過程中要有密封，含氧量低于2％，避開火源和高溫，嚴(yán)防爆炸。噴吹煙煤要采取有效的安全措施，用惰性氣體輸送。英國開發(fā)成功粒煤噴吹，對噴吹煤粒度不再嚴(yán)格要求。萊鋼引進(jìn)了該項(xiàng)技術(shù)，并己成功的應(yīng)用于本企業(yè)。5．高噴煤比的衡量標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)高爐煉鐵節(jié)煉降耗的重要標(biāo)志是，要實(shí)現(xiàn)煉鐵低燃料比(焦比+煤比+小塊焦比)。國際先進(jìn)水平的燃料比是低于500kg／t。2007年我國低燃料比企業(yè)有：首鋼464kg／t，寶鋼483kg／t，太鋼491kg／t，武鋼488kg／t，鞍鋼500kg／t，湘鋼501kg／t。他們的噴煤比分別為138kg／