喷煤工艺流程的研究与探索

喷煤工艺流程的研究与探索

凯

（喷煤车间）

摘要：概述推广高炉喷煤的必要性，结合实际生产需要，探索现代喷煤工艺的发展前景

要求：提高安全生产，杜绝设备隐患

关键词：高炉、原煤、制粉、喷吹、安全

目录

一概述

（一）前言............................ (1)

（二）简述喷煤的的出现和发展 (1)

（三）高炉喷煤的定义 (1)

（四）高炉喷煤的重要意义 (1)

（五）高炉喷煤图 (2)

二高炉用煤

（一）煤的物理性质 (3)

（二）煤的工艺性能 (4)

（三）煤的性能要求 (6)

三煤粉的制备

（一）制粉系统工艺流程 (6)

（二）制粉设备组成 (7)

（三）制粉操作规程 (10)

（四）制粉系统故障及处理 (12)

（五）设备维护规程 (17)

四煤粉的喷吹

（一）计算 (17)

（二）高炉喷吹设施的布置方式 (18)

（三）高炉喷吹罐的出粉方式 (18)

（四）高炉喷吹主要设备 (19)

（五）喷煤操作 (19)

（六）喷煤系统的故障及处理 (20)

五高炉喷煤的防火防爆安全措施

（一）煤粉爆炸的条件 (21)

（二）高炉喷吹烟煤的安全措施 (22)

（三）高炉喷煤系统气氛的懒化 (23)

（四）受压容器的安全管理 (23)

（五）防止明火和静电 (23)

六结语

一概述

（一）前言

随着高炉炼铁规模不断扩大和对生铁需求量的日益增加，高炉喷煤辅助燃料是现代高炉炼铁生产广泛采用的新技术，同时它还是现代高炉路况调节所不可缺少的重要手段之一。论文主要介绍煤的一般特性、煤粉的制备喷吹和设备等容。注重新的喷煤工艺和各系统的设备点检等容的介绍。理论联系实际，使其容具有一定的实用性。

（二）高炉喷煤的出现和发展

自20世纪60年代初喷吹技术在法国获得了成功以后，美国、前联主要喷吹天然气，西欧、日本则自20世纪80年代初由喷吹重油转为喷吹煤粉。我国是开发喷煤技术较早的国家，自20世纪60年代初开始试验，至今已有50多年历史，特别是近十几年来，高炉喷煤技术的到了广泛的应用和发展，从而促进了我国的钢铁工业的迅猛发展，减少了炼铁生产受炼焦碳资源、投资、环保等多方面的限制和影响。

（三）什么是高炉喷煤

高炉喷煤是指将磨细的无烟煤粉、烟煤煤粉或两者的混合物。利用高压气体从高炉风口向高炉部输送煤粉，从而达到提高炉温，降低成本的作用。

（四）高炉喷煤的重要意义

1.41用煤粉代替焦炭，降低成本及煤比

1)解决焦炭短缺问题

焦炭资源的短缺；

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）

2)降低生产成

焦炭昂贵，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

3)综合能耗降低

1.42有利于采用高风温和富氧鼓风技术

1)解决高风温产生的问题;

高炉不能接受高风温：（理论燃烧温度过高，造成煤气体积增大，实际流速过高，增加炉压差；提高燃烧焦点温度，SiO2还原产生的大量SiO，气态的SiO 在高炉中上部氧化为SiO2堵塞炉料的空隙，恶化料柱透气性，增加炉压差）喷煤的作用：喷煤降低理论燃烧温度，降低压差。

降低燃烧焦点温度，减少SiO2还原，产生的SiO减少。

2)解决富氧鼓风产生的问题

理论燃烧温度过高；燃烧焦点过高；煤气量降低，炉身部炉料加热变差

喷煤的作用：降低理论燃烧温度；降低燃烧焦点温度；增加炉缸煤气量

1.43有利于调节炉况，改善高炉冶炼过程

1)增加调节手段，调节炉温较快

调节炉况手段：风温；通常不适用

风量；通常不适用

焦炭负荷；滞后

鼓风湿分；灵敏，但不利于降低能耗

喷煤调节路况：较快

2)改善高炉的还原过程

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。

（五）高炉喷煤车间简易图

二高炉用煤

（一）煤的物理性能：

为了获得更好的经济技术指标，保证安全顺利的生产，应根据煤的物理性质对它进行检测。煤的物理性质有孔隙率、可磨性、煤的比表面积、黏结性、结焦性等。

2.11煤的孔隙率

它反映煤的反应性能和强度的性质。孔隙率打的煤其表面积大，反应性能好，但强度较小。这种美德可磨性和燃烧性好，炉未燃煤气化反应好。有利于高炉稳定顺利和提高煤焦置换比。煤的孔隙率也是决定煤层瓦斯含量的主要因素之一，是计算煤层中游离瓦斯含量的重要依据。

2.12煤的可磨性

煤的可磨性主要是指把煤磨成粉的难易程度。它主要与没的变质程度有关，

不同型号的煤具有不同的可磨性。一般来说，焦煤、肥煤易磨，即能磨细；无烟煤、褐煤难磨，即不宜磨细。此外煤的可磨性还随着没种的水分和灰分的增加而减少。同一种煤，水分和灰分越高，其可磨性就越差

2.13煤的比表面积

煤的比表面积是指单位重量的煤粒的表面积的总和，成为这种煤在该粒度围的比表面积，单位mm2/g。煤的比表面积是煤的重要性质。对研究煤的破碎、着火、燃烧反应等性能均有重要意义。煤粉比表面积的测定是用透气式比表面积测定仪测定的，测量原理是根据气流通过一定厚度的煤粉层受到阻力而产生压力降来测定的。

2.14煤的黏结性

把煤碎的煤隔绝空气并逐渐加热到200-500度时，煤中会析出一部分气体并形成粘稠状胶质，再继续加热粘稠状胶质继续分解，一部分不能分解为气体，其余部分逐渐固化将碳粒结合在一起成为焦块，这种结合牢固程度叫黏结性。用黏结指数CR-1表示，它是评价炼焦用煤的主要指标。

2.15煤的结焦性

煤的结焦性是指煤在工业焦炉或模拟工业焦炉的炼焦条件下结成一定块度和足够强度焦炭的能力，人们把具有这种性能的煤叫做炼焦煤。它们有气煤、肥煤、焦煤和瘦煤。因为炼焦煤必须具有黏结性，即在干流过程中能软熔成胶质体并固化粘结成块状交谈的能力，所以，炼焦煤必然是粘结性煤。

（二）煤的工艺性能

煤粉是由1-300um各种不同的尺寸、形状的微粒按一定的分布规律组成的颗粒群。它的工艺性能的好坏直接影响到高炉喷吹，高炉喷吹用煤的工艺性能有：着火点温度、煤灰融入性、流动性、粒度、爆炸性、煤对CO2的反应性

2.21煤的着火温度

煤的着火温度是指在氧化剂（空气、氧气）和煤共存的条件下，把煤加热到开始燃烧的温度叫煤的着火温度，也叫煤的燃点。

各种煤的的着火围：