包鋼噴煤6-7系列提高煙煤配比的試驗研究

1、2008年全國煉鐵技術交流會論文集1包鋼噴煤包鋼噴煤6767系列提高煙煤配比的試驗研究系列提高煙煤配比的試驗研究王玉英，陳春元，韓淑霞（包鋼(集團)公司技術中心，內蒙古包頭014010）包鋼高爐已連續(xù)8年全廠煙煤配比保持在35～37%水平。2004年以來，隨著煤粉粒度進一步放寬至200目占61～67%，使煙煤配比一直穩(wěn)中有升。隨著包鋼高爐生鐵產量的提高，穩(wěn)定并有條件地提高煙煤配比，是進一步提高煤比降低焦比的有效措施。包鋼噴煤老系統(tǒng)雖然經(jīng)

2、過技術改造，但由于制粉系統(tǒng)沒有熱風爐廢氣等手段，煙煤配比只能保持在35～40%水平，不能完全發(fā)揮噴吹煙煤的優(yōu)勢。而新投產的67系列則能滿足這一要求，其工藝本身從設計上可滿足100%煙煤噴吹的要求。噴煤67系列設計上為全煙煤噴吹系統(tǒng)，主要給4#、6#高爐噴煤。該系統(tǒng)采用1103型中速磨煤機，設計能力為65th實際能達到55～60th。2007年8月份67系列進行了提高煙煤配比的工業(yè)試驗，工業(yè)試驗結果表明兩座高爐在工業(yè)試驗期間，隨著煙煤配比

3、的提高，入爐焦比均有明顯降低，煤比水平也呈現(xiàn)上升趨勢。工業(yè)試驗期間，兩座高爐煙煤配比均達到了50%水平；其中4#高爐在50%煙煤配比試驗期間，入爐焦比降低到381kgt，煤比保持在133kgt水平；6#高爐在50%煙煤配比試驗期間，入爐焦比降低到348kgt，煤比保持在137kgt水平。相對實際校對置換比均能保持在0.8以上水平，能夠滿足高爐生產需求，同時取得了降低生鐵成本的顯著效益。1實驗室研究實驗室研究1.1實驗室試驗方案制訂實驗室

4、研究方案主要包括改變氣氛條件下，不同煙煤配比混合煤粉爆炸性試驗研究；不同配比條件下煤粉著火溫度及可磨性能測試，改變煙煤配比、改變噴吹氣體種類、添加助燃劑及改變富氧率等對煤粉燃燒性能的影響測試，為工業(yè)試驗提供參數(shù)。1.2實驗室用原煤取樣及分析工作本實驗所用原煤均取自包鋼煉鐵廠噴煤車間貯煤廠，成分工業(yè)分析由物資供應公司提供。原煤工業(yè)分析結果見表1。表12007年8月份67系列煤粉爆炸性能檢測用煤工業(yè)分析結果煤種Mt%Ad%Vdaf%Fcd%

5、Std%無煙煤9.28.6110.6981.610.23煙煤20.75.0837.6259.210.201.3實驗室研究結果1.3.1煤粉爆炸性能研究針對2007年67系列所用原煤及煙煤配比準備上到50%甚至更高的具體情況，采用8月份所2008年全國煉鐵技術交流會論文集3效果上均不是最優(yōu)，兩者之間應達到最佳比例。既能充分發(fā)揮煙煤燃燒性能好、成本低的優(yōu)勢，又能確保入爐固定碳的含量[1]。煙煤與無煙煤混合噴吹，Vf一般應在2025%。實驗結

6、果表明，隨著煙煤配比的提高，煤粉燃燒率呈現(xiàn)上升趨勢。在070%范圍內，燃燒率提高幅度比較平緩，而7085%之間上升幅度較大，到85%以后，燃燒率又有下降趨勢。1.3.4改變富氧率條件下混合煤粉燃燒性能研究高爐大量噴吹煤粉，如果沒有富氧，煤粉會燃燒不完全，風口前燃燒溫度會下降，噴煤量將會受到限制。如果結合富氧鼓風，可以彌補大量噴煤帶來的問題。同時，高爐富氧噴煤后，在節(jié)焦的同時又可以大幅度提高產量。富氧與高噴煤相結合，二者相輔相成，在保證高

7、噴煤量的同時又大幅度提高產量[2]。為了說明富氧能提高風口前理論燃燒溫度從而提高煤粉燃燒率的作用，在實驗室進行了13%富氧率的燃燒實驗。實驗是在改變富氧率同時改變煙煤配比條件下進行的。總體隨著煙煤配比及富氧率的提高，煤粉燃燒率增加。而且當富氧23%時，煙煤配比40%水平的燃燒率大體相當于富氧1%時煙煤配比70%時的燃燒率水平。當煙煤配比達到80%以上時，燃燒率有接近趨勢，提高富氧率對提高煤粉燃燒率作用變小。說明這時煙煤配比的作用已經(jīng)遠遠

8、超過了富氧的作用。1.3.5噴吹氣體種類對煤粉燃燒性的影響新投產的67系列采用的是直接噴吹方式，引進了許多國外先進技術。其中為了保證安全噴吹，噴吹輸送介質采用N2，這就有一個是否影響煤粉燃燒的問題。為此，在實驗室進行了一組噴吹風種類對煤粉燃燒率影響的實驗。根據(jù)實驗結果，選取N2與壓縮空氣兩種噴吹風進行比較，當煙煤配比在30%以下時，N2對混合煤粉的燃燒有一定影響；而當煙煤配比提高到30%以上后，兩種噴吹風的燃燒率基本很接近。因此可以認為

9、，在煙煤比例較高的情況下，由于煙煤促進燃燒的作用，而抵消了N2的影響。另外，根據(jù)6#BF實際高爐風量及噴吹風的比例計算結果，噴吹風量約為風口區(qū)整個風量的0.5%左右，因此其影響很小。但使用N2比壓縮空氣成本要略高，約0.52元噸，與噴吹煙煤效益相比只占很小部分，但其對保證安全噴吹的作用是明顯的。1.3.6新型助燃劑對促進煤粉燃燒的作用為促進煤粉的燃燒，在實驗室同等條件下進行了噴吹煤粉添加助燃劑的實驗研究。結果表明，配加1%助燃劑，在相同

10、煙煤配比條件下燃燒率均增加；且配加1%助燃劑，煙煤配比在3040%時，其混合煤粉的燃燒率大致相當于不加助燃劑，煙煤配比在70%的情況。即在老系統(tǒng)條件下，維持現(xiàn)有煙煤配比不變，添加1%助燃劑的效果可相當于新系統(tǒng)增加煙煤配比的情況。因此，新系統(tǒng)裝備條件下，煙煤配比達到70%以上后，可不考慮添加助燃劑。而舊系統(tǒng)煙煤配比只能維持在3540%水平，這就限制了煙煤提高煤粉燃燒率的作用。為很好地解決這一問題，可以采用煤粉助燃劑加速煤粉燃燒的措施。2工