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高炉喷煤量的目的和意义

2020/3/3

  高炉喷吹煤粉在高炉上能得到工业性的大面积推广,是近半个世纪的事情,存在必是有道理的。高炉喷吹煤粉能大面积推广且喷吹凉不断地提高,也是有着存在的社会和经济环境。随着近几十年国内钢铁产能日益的增加和喷吹技术的日益成熟和完善逐步普及的。随着国内焦煤储量匮乏及喷煤在节约冶炼成本和促进炉况顺型等方面的优势不断显现,高炉喷吹煤粉在高炉冶炼中地位得到日益提高和重视。因此,高炉普及和喷吹技术及提高高喷吹量的意义在于:

  1.降低焦炭用量,一方面节约日渐匮乏的炼焦煤,减少炼焦过程中产生的环境污染,另一方面降低企业焦炉投资规模,实现结构节能,同时提高生产效率,降低企业运行成本。

  2.煤粉替代焦炭额产生巨大经济效益,目前煤粉和焦炭差价较大,扣除煤粉置换损失和输煤管路损失及喷煤车间运行成本,以煤代焦仍有巨大的经济优势,也是各企业努力提高喷吹量的动力源泉。

  3.喷吹煤粉有助于低硅冶炼,生铁硅含量每每降低0.1节焦4-6公斤/吨铁,从而进一步节焦降本。

  4.促进炉况顺型,适量的喷吹煤分,能促进高炉中心气流发展,同时提高煤气中的氢含量,降低煤气粘度,促进炉况顺行高产。

  5.有助于高风温大富氧在高炉上的应用,实现高炉高产、优质、低耗、长寿、环保的操作方针。

  过量的喷吹煤粉可能产生的负面影响

  上述高炉喷吹煤粉的优势,各钢铁企业都不遗余力的在提高喷吹量方面不断研究和时间,取得很不错的成绩,目前,喷吹煤已成了衡量高炉生产状况的一项重要生产技术指标。近几十年国内高炉在提高喷吹量方面取得很大进步,但过高的喷吹量会产生几点负面效应:

  1、过量降低炉缸热量,使炉缸热制度失衡。

  煤粉喷入高炉后,需要经历加热,挥发份挥发燃烧及炭素燃烧等一系列过程,是一个吸收大量热量的过程。大量喷煤后使得理论燃烧温度大幅降低,从而降低炉缸温度,使渣铁粘稠,影响炉缸活跃程度,进而硬性炉况顺行。

  2、煤粉燃烧率降低,置换比降低。

  3、恶化高炉料柱透气性,破坏高炉顺行。

  风口前大量的未燃煤粉,部分进入炉渣中随炉渣排出炉外,增加炉渣的粘度,降低其流动性,其余随上升的煤气流上升,部分被气化和参与渗炭反应,部分随煤气吹出炉外,造成煤粉的浪费,还有一部分充塞于料柱之间,恶化了料柱的透气性,使压差升高风量降低,压量关系紧张,严重影响炉况的顺行。

  4、降低经济效益甚至出现负效益

  提高喷吹量的动力之一是其所带来的巨大经济效益,大量喷吹后,一方面燃烧率降低,置换比减低,同时随炉渣排除和随煤气吹出的大量未燃煤粉,造成巨大浪费,使得喷吹煤粉的经济效益降低,另一方面,过量喷吹煤粉,大量未燃煤粉存在于料柱之间,恶化料柱透气性,导致炉况的不顺,其所造成的经济损失更不可估量,因此,过量喷吹煤粉后,其产生的经济效益并不随喷吹量的增加而呈线性增加,影响到高炉顺行时候,甚至出现负效益。

  衡量经济喷吹量的标准

  可见,高炉喷吹煤粉在一定范围内,随煤比的增加,经济效益的提高,超过一定的范围后,其经济效益不再随煤比增加而增加。如何确定高炉的经济喷吹量,实现高炉冶炼经济效益化。显然,通过定时定期测定煤粉在风口回旋区的燃烧率,保证煤粉的充分燃烧,是确定高炉喷吹量的有效方法。有没一些简单的衡量和判断喷吹量是否合适的方法呢?

  1.根据重力除尘灰的含碳量判断

  高炉过量喷吹后,大量未燃煤粉会随煤气上升,一部分吹出炉外,在重力除尘器中沉降,因此,通过定期测量重力灰中的含碳量高低,可间接看出高炉内未燃煤粉的多少,通过不同时期的对比,可得出适合本高炉的喷吹量。

  2、依据综合燃料比判断

  提高喷吹量主要目的是降低焦比,节约成本,提高经济效益。因此,通过增加喷吹量后综合燃料比是否增加可适合增加喷吹量。若增加喷吹量,综合燃料随之增加,说明增加的煤量没有取代焦炭的目的,炉内已存在过量的未燃煤粉,不适宜再继续增加喷吹量,反之如果增加喷吹量后,综合燃料比没有增加,说明增加的喷吹量完全取代了焦炭,高炉仍有增加喷吹量的余力。

  3、依据高炉压差和中心气流判断

  过量喷吹煤粉后,会有大量未燃煤粉滞留于料柱之间,恶化料柱的透气性,使压差升高,压量关系紧张,因此通过高炉压差的变化可间接判断喷吹量是否合适。另一方面,高炉喷吹煤粉后,是利于中心气流发展的,通过观察中心气流的变化可间接判断喷吹量是否已到极限,需要指出的是,某些高炉表现为大量喷吹煤粉后,边缘气流的发展。因此大量喷吹煤粉后,一方面因理论燃烧温度大幅度降低,使鼓风动能不再随喷吹量增加而增加,阻碍中心气流的发展,从而表现为边缘气流的发展,因此,当增加喷吹量后炉况表现为边缘气流发展时,已是过度喷吹的表现。

  4、通过观察炉渣颜色及流动性判断

  未燃煤粉进入炉渣后,不仅增加炉渣的粘度,流动性变差,而且炉渣中会因含有大量煤粉而使炉渣颜色发黑,因此,通过观察炉渣的变化也可佐证喷吹量是否合适。

  小结,即使等容积的高炉,因原燃料条件的不同,操作水平不同,生产条件及高炉运行状况不同,适宜的喷吹量也不同,甚至会有较大差距。

  即使同一高炉,不同时期适宜的经济喷吹量也可能不同,这是不同时期生产条件及炉况运行条件决定的。

  日常操作应根据高炉运行状况,通过重灰含碳量,综合燃料比,煤气流变化及炉渣边和等选择适合高炉的经济喷吹量。

  通过改变生产条件及原燃料质量气流分布等可提高高炉适宜的喷吹量,有效降低生产成本,关于如何提高经济喷吹量的措施。

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康宁12:01:35
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