邯鋼高爐噴煤的基礎(chǔ)研究.pdf

1、邯鄲鋼鐵公司是我國(guó)大型鋼鐵企業(yè)。目前高爐噴煤量低于150kg·t-1，煤焦置換比小于0.8，與國(guó)內(nèi)外先進(jìn)指標(biāo)比有較大差距。本文研究了邯鋼高爐噴吹煤粉的物理化學(xué)性質(zhì)、燃燒、熱解機(jī)理和高爐原燃料冶金性能，為邯鋼高爐噴煤量達(dá)到180～200kg·t-l奠定了理論基礎(chǔ)，研究結(jié)果對(duì)我國(guó)同類企業(yè)具有良好的借鑒作用。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下：
　　 ⑴對(duì)邯鋼噴吹用煤的化學(xué)成分、可磨性、灰熔點(diǎn)、爆炸性、著火點(diǎn)、流動(dòng)性和反應(yīng)性能進(jìn)行了研究，確定長(zhǎng)治

2、煤和大灣煤為混噴優(yōu)先用煤，澤州、飛達(dá)等無(wú)煙煤，準(zhǔn)聯(lián)、老張溝等煙煤作為備選煤種。
　　 ⑵根據(jù)煤巖學(xué)理論研究了煤的顯微組分及變質(zhì)程度對(duì)煤粉燃燒的影響。結(jié)果表明，煤粉燃燒率隨鏡質(zhì)組含量的增加逐漸降低，隨絲質(zhì)組含量增加先提高后降低，絲質(zhì)組含量約為30％時(shí)燃燒率最大。根據(jù)邯鋼噴煤實(shí)際情況，應(yīng)適當(dāng)降低噴吹煤粉中鏡質(zhì)組含量、提高絲質(zhì)組含量。試驗(yàn)條件下合理的配煤比為50％長(zhǎng)治煤配加50％大灣煤。
　　 ⑶采用TG-DTA-FTIR和等

3、離子體熱解技術(shù)，研究了煤粉的熱解特性及物理性質(zhì)對(duì)熱解過(guò)程的影響。TG-DTA試驗(yàn)表明，煤在430～700℃之間熱解反應(yīng)劇烈，煤主要發(fā)生解聚和分解反應(yīng)，釋放出大量的揮發(fā)份；700℃以后，熱解反應(yīng)變漫。煤粉熱解的主要?dú)怏w產(chǎn)物為CO、H2、CH4。配煤促進(jìn)原煤中大分子高聚物脫碳裂解反應(yīng)，有利于原煤中大分子網(wǎng)絡(luò)斷裂，使殘?jiān)泄潭ㄌ己拷档停瑓⒓泳嗳紵膿]發(fā)份氣體比例增加，提高煤粉的燃燒率。
　　 ⑷等離子體快速熱解試驗(yàn)表明，煤粉的熱解

4、失重量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于煤粉的揮發(fā)份含量。長(zhǎng)治煤和大灣煤的快速熱解率分別為43.10％和52.04％；隨著大灣煤配比的增加，混煤的快速熱解率不斷升高。等離子體快速熱解反應(yīng)后的氣相產(chǎn)物與常規(guī)熱解不同，主要為CO、H2、CH4、C2H2及少量C2H4等氣體；固相產(chǎn)物主要是熱解反應(yīng)殘?jiān)吞亢诘?。煙煤配比增加，混煤熱解氣體的組成發(fā)生了變化，小分子量的脂肪族化合物減少，CO和H2的含量增加。配加煙煤后，煤粉顆粒出現(xiàn)了孔狀結(jié)構(gòu)，造成煤粉顆粒比表面積增大，可以

5、提高固定碳顆粒在高爐風(fēng)口回旋區(qū)的燃燒率。
　　 ⑸研究了高爐除塵灰中含碳物質(zhì)的顯微形貌，確定微變?cè)骸K狀結(jié)構(gòu)、破碎塊狀、燒蝕有機(jī)質(zhì)殘余主要來(lái)自于噴吹煤粉中的鏡質(zhì)組；灰渣主要來(lái)源于噴吹煤粉中的礦物質(zhì)；片狀結(jié)構(gòu)、粒狀鑲嵌結(jié)構(gòu)、流動(dòng)結(jié)構(gòu)和類絲碳主要來(lái)源于焦炭。除塵灰中l(wèi)3％～l5％的含碳物質(zhì)來(lái)源于噴吹煤粉。
　　 ⑹研究了原燃料的冶金性能對(duì)高爐噴煤量的影響，確定了合理的高爐爐料結(jié)構(gòu)，提出了提高煤焦置換比的技術(shù)措施。目前生產(chǎn)條