高炉喷吹煤
高炉喷吹煤
高炉喷吹煤粉是从高炉风口向炉内直接喷吹磨细了的无烟煤粉或烟煤粉或这两者的混合煤粉，以替代焦炭起提供热量和还原剂的作用，从而降低焦比，降低生铁成本。
一般高炉喷吹煤包括：烟煤、无烟煤、贫煤、贫瘦煤等，结焦性低、灰分较低，固定碳相对较高、可磨性好的煤种都可以作为高炉喷吹用煤。
百科名片
高炉喷吹煤
高炉喷吹煤产品在得到工业性、大面积推广应用的半个世纪以来，随着国内钢铁产能的日益增大及高炉煤粉喷吹关键技术的不断进步和完善，市场需求逐渐扩大，特别是随着中国优质炼焦煤资源的日渐匮乏，高炉喷吹煤在钢铁冶炼工艺环节的地位日益提高。喷吹煤粉替代部分焦炭，一方面可节约焦化投资，少建焦炉，减少焦化引起的空气污染；另一方面可大大缓解炼焦煤供求紧张的状况。高炉喷吹煤煤比呈现逐年上升的趋势，并且逐渐成为钢铁企业不可缺少的炉料之一。
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编辑本段简介
[1][2]高炉喷吹煤煤比呈现逐年上升的趋势，并且逐渐成为钢铁企业不可缺少的炉料之一。高炉
高炉喷吹煤
喷吹煤的市场需求主要取决于钢铁产能的规模、增长动态及高炉喷吹煤煤比（单耗）增长趋势两方面的因素。从地域的需求不同层面来看，未来一段时期将呈现煤比增长率南低北高的趋势。
高炉喷吹煤粉技术在中国始于上世纪50-60年代之间，当时采用阳泉煤业集团（前身为阳泉矿务局）洗精无烟煤作为工业性试验对象，分别在北方鞍钢及首钢等地试验成功，其中阳泉煤业集团二矿洗煤厂即专门根据鞍钢对高炉喷吹煤产品的需求而设计的，煤炭洗选质量指标也一直沿袭了试验取得成功后由阳泉矿务局统一制定的系列产品标准（无烟煤）。
高炉喷吹煤在节约钢铁行业冶炼成本等方面，正在扮演着越来越重要的角色。其实高炉喷吹煤作为冶金用途而问世的初衷即决定了这样的趋势：以煤粉部分替代冶金焦炭，使高炉炼铁焦比降低，生铁成本下降；调剂炉况热制度及稳定运行；喷吹的煤粉在高炉风口前气化燃烧降低理论燃烧度，为维持T理，需要补偿，这就为高炉使用高风和富氧鼓风创造了条件。
编辑本段发展路径
起初全部采用无烟煤做喷吹燃料，因为喷吹替代焦炭主要用到的是煤炭中的固定碳元素，100%采用无
高炉喷吹煤市场供应情况
烟煤喷吹正好迎合了这样的需求和想法。后来，由于无烟煤供给的有限性及其原煤储量不断减少，市场价格也逐渐攀升，采用更廉价、蕴藏更丰富的长焰煤与无烟煤混合喷吹成为钢铁企业进一步降低冶炼成本的追求目标。经过许多研究和试验，在混合煤炭磨粉及喷吹过程中采用氮气惰化技术，从而为系统增加安全性、防止煤粉爆炸，是取得混合喷吹的关键技术。氮气保护系统的试验成功使烟煤作为喷吹燃料进入实质阶段。根据各厂系统运转的不同状况，北方多数钢厂已经将烟煤混合的比例提高到30%—50%之间，而且烟煤喷吹的加入可以活化高炉还原气氛，为高炉还原铁提供更多的氢元素。再后来也就是最近两年，由于无烟煤资源的再度紧缺，贫瘦洗精煤也逐渐走入市场，南方武钢、马钢等将三种煤的混合比例一度稳定在1：1：1，且取得了较好的经济效应。可以预见，未来作为节约成本的关键技术，采用三种煤炭资源混合喷吹是发展方向。
高炉喷吹煤煤比呈现逐年上升的趋势，并且逐渐成为钢铁企业不可缺少的炉料之一。钢铁业经过最近几年的快速扩张，国内炼焦煤资源及冶金焦的供给正在成为“瓶颈”因素。不象前些年，高炉喷吹煤资源不足，可以多用焦炭、少喷煤，而现在变得可调整的空间和余地越来越小。按照钢铁工业协会最近几年的统计数据，国内重点大中型钢铁企业平均喷煤比2005年为114KG/吨，2006年达到126KG/吨，2007年可达130KG/吨以上，同时，入炉焦比呈逐年下降的趋势。
编辑本段经济效应
高炉喷吹煤在生铁冶炼环节的主要作用是部分替代冶金焦，降低焦炭消耗量。另外可提高高炉风，加大冶炼强度，提高生铁产量水平。对高炉喷吹煤市场的分析应主要聚焦于对焦炭与高炉喷吹煤相互替代经济效应的
判断。以北方市场各种原料煤及焦炭的采购价格为依据，粗略推算一下喷1吨煤粉可节约冶炼成本的幅度：计算基础取烟煤与无烟煤的混合比例考虑的上限7：3，则一吨煤粉的混合采购成本750元/吨，再考虑15%的管道泄露煤粉损失，综合采购成本860元/吨，继续考虑喷吹煤置换焦炭的比例80%，同时考虑喷煤磨粉车间的人工及电力成本（150元/吨），把喷吹煤成本换算至与焦炭可比，则最终喷煤与焦炭可比价格为：（860+150）/80%=1260元/吨。最终喷1吨煤粉置换冶金焦的经济效益可达2150-1260=890元/吨。与2006年期间相对稳定的喷吹煤与冶金焦的价格差200-300元/吨扩大了700元/吨之多。高炉喷吹煤与冶金焦之间相互替代的功效及价格差距大幅度扩大，为高炉喷吹煤市场稳定上行提供了有力支撑。
编辑本段供应特点
高炉喷吹煤市场供应情况
（1）宏观经济形势及政治因素左右喷吹煤供给能力。与炼焦精煤一样，由于冶金煤的原煤经过洗选灰份降低后成为精煤，而筛下产品作为电力用煤，当电力用煤供应紧张时，煤炭企业根据国家号召多卖电力用煤，不得不少卖冶金用煤，从而使得冶金煤供应量减少。2009年春节及过后一段时期南方多年罕见的暴雪灾害导致电力、电煤供求紧张，使得冶金煤市场供应量锐减就是一个例证。灾害期间山西焦煤集团曾将其精煤产量比例一度调低至20%，使炼焦煤供应受到很大程度的影响，其它以电力用煤为主导的烟煤生产企业如同煤、神华等，冶金煤生产所受的影响就更加严重。
（2）高炉喷吹煤的供应也受到煤炭洗选企业主动缩减精煤产量，从而引起供应量变化以应对市场变动因素的影响。任何产品的供应应当都是取决于需求量，而高炉喷吹煤的需求量与入炉焦炭的质量及铁矿石品位等指标息息相关，当焦炭质量下降或铁矿品位不好时，焦炭作为高炉骨架的作用会减弱，进一步引发炉况不顺行及失稳等一系列不利于增大喷煤量的情况显现，从而导致喷煤比下降达不到计划数值，喷吹煤生产企业可以根据需求来及时改变供给，从而达到维护市场价格的目的。
（3）对于钢铁行业来说，因为炼焦煤和焦炭已经成为约束钢铁冶炼产能继续增长的瓶颈因素，要维持目前的生铁规模，只能在有限的或者是“不再增长”的炼焦煤资源供应环境下，以改善炼焦煤或焦炭质量为前提，想方设法提高高炉喷煤水平。由市场需求引导的喷吹煤供应量应当处于一定的增长区间。
编辑本段供应现状
国内生产高炉喷吹煤的企业，无烟煤主要以北方的阳泉煤业集团、神华宁煤集团、晋城矿业集团及南方的神火永城、焦作煤业集团等为主导；
贫瘦喷吹煤以潞安环能、山西焦煤集团等为主导；烟煤以同煤集团、神华本部等为主。由于近年来喷吹煤洗选技术的逐渐普及，各高炉喷吹煤产地周边也新上了众多无法列入统计的洗选项目，如果以大的煤业集团与小洗选产量之间8：2的比例经验来估摸，全国总体的高炉喷吹煤产能目前应当在4000多万吨的水平。由于对实际的供应数量缺乏确切的统计，拿市场实际需求来反证：2007年国内重点大中型钢铁企业高炉喷吹煤比平均135KG/吨，2007年国内重点大中型钢铁企业生铁产量为3.52亿吨（按列入钢铁协会统计口径的70家重点大中型钢铁企业生铁产量占全国75%份额计算），则国内高炉喷吹煤消耗量大致为4500万吨，需求略大于供给。
从喷吹煤的供应结构来看，贫瘦喷吹煤的产量占1/3弱，但由于无烟煤储量及其供应能力逐渐萎缩，贫瘦喷吹煤需求及供应将逐步上升并呈现逐年放大的趋势。这种供应结构在南方市场已经初步普及，北方市场目前从煤炭运输到达距离和无烟煤实际生产能力高于南方地区的现状来看，未来一定时期内仍将保持以无烟煤和烟煤混合喷吹为主以少量贫瘦煤喷吹作辅助的供应结构。
编辑本段未来需求
产量的需求
高炉喷吹煤的市场需求主要取决于钢铁产能的规模、增长动态及高炉喷吹煤煤比（单耗）增长趋势两方面的因素。
首先，钢铁行业的产量规模决定高炉喷吹煤的需求规模。国内生铁产量达到4.69亿吨，喷煤比达到135KG/吨，国内高炉喷吹煤的市场需求达到4000万吨以上。如果按照8%的钢铁产量增长速度去预测，生铁产量将接近5亿吨规模，只考虑铁产量增长而把煤比单耗提高的因素剔除，则2008年国内高炉喷吹煤需求规模将扩大到5000万吨左右。促使国内钢铁产量继续增长的因素有，固定资产投资继续高位增长、社会主义新农村建设及国家扩大房地产供应量增长的一系列政策因素。生铁产量的增长对高炉喷吹煤需求的刺激作用主要在于以下几点：（1）国内大中型钢铁企业高炉大型化速度继续加快。高炉大型化在带来铁产量增长的同时，可有效降低焦炭消耗，为提高喷吹煤比创造了一定有利条件。（2）从近几年冶金焦及炼焦配煤“瓶颈”制约对钢铁工业的影响，未来一定时期冶金焦市场将更加向紧深化发展。在这样的前提下，全国平均喷煤水平最起码要维持上年度的水平，才能保证高炉的正常生产运行。（3）钢铁上游铁矿石、煤焦等产品价格持续上涨的局面，将在一定程度上对中小钢铁企业及落后钢铁产能产生成本“挤出”效应，加快落后淘汰步伐，通过市场力量提高钢铁行业集中度。大型钢铁企业市场占有加大的趋势将为高炉喷煤需求增长奠定良好基础。如果按保守的喷煤比10KG/吨的年递增幅度，考虑国内5亿吨生铁的基
钢铁厂高炉喷煤操作
高炉喷煤 一、喷吹煤粉已成为小高炉炼铁的当务之急 i.当前，钢铁冶金行业遭遇到全球性的原料价格上涨，焦炭、矿石的 价格涨幅惊人，冶炼成本普遍提高，这给小高炉炼铁业带来更大的 困难。因此，降低冶炼成本成了小高炉作业的重要目标。其中，降 低焦化，尤其重要。 b)从50年代起，人们就在努力向高炉内喷吹相对廉价的煤粉，以部分替代 价格相对昂贵的焦炭。经过半个世纪的努力，在喷煤技术方面取得了巨 大的成功，喷煤技术日趋成熟。但是，成功的喷煤作业绝大部分都是在 大高炉完成的，高炉喷煤技术还有待推广和完善。 二、高炉喷吹煤粉降低焦比的原理 i.焦炭在高炉内主要有三大作用：还原剂和料柱骨架。焦炭生产过程 相对复杂，对于原料有特殊要求，由于资源和设备投资方面的因素， 这些年来焦炭价格不断上涨，成为炼铁成本上升的主要原因。从高 炉风口向高炉的内喷吹煤粉，由于具有和焦炭同样的碳素，可以部 分替代焦炭低廉许多，从而可以在很大程度上降低生铁生产成本。 三、喷吹煤粉的技术效果 i.高炉喷煤后，除了焦比大幅度降低外，还给高炉操作增加了一个调 剂手段，高炉操作人员可以利用控制喷煤量来控制高炉的热状态； 喷煤后，由于煤比焦炭具有更多的挥发分，从而增加了煤气中氢的 含量，煤气还原能力增强，有利于发展间接还原，这实际上也是降 低焦比的原因之一。 四、高炉喷煤的特点
高炉喷煤之后，高炉压差并没有显著增加，也就是说，对于高炉透气性的影响不如大高炉那样明显。高炉由于整体能耗水平较高，喷煤后 效果比较明显，置换比好于大高炉，接近1.0。高炉采用球式热风炉，风 温相对较高，有利于喷煤。此外，小高炉喷煤的实践表明：喷煤后高炉 炉况进一步稳定，炉缸工作状态改善，普遍顺行。 五、重要意义 i.高炉喷煤对现代高炉炼铁技术来说是具有革命性的重大措施。它 是高炉炼铁能否与其他炼铁方法竞争，继续生存和发展的关键技 术，其意义具体表现为： b)以价格低廉的煤粉部分替代价格昂贵而日趋匮乏的冶金焦炭，使高炉 炼铁焦比降低，生铁成本下降； c)喷煤是调剂炉况热制度的有效手段； d)喷煤可改善高炉炉缸工作状态，使高炉稳定顺行； e)喷吹的煤粉在风口前气化燃烧会降低理论燃烧温度，为维持高炉冶炼 所必需的动力，需要补偿，这就为高炉使用高风温和富氧鼓风创造了 条件； f)喷吹煤粉气化过程中放出比焦炭多的氢气，提高了煤气的还原能力和 穿透扩散能力，有利于矿石还原和高炉操作指标的改善； g)喷吹煤粉替代部分冶金焦炭，既缓和了焦煤的需求，也减少了炼焦设 施，可节约基建投资，尤其是部分运转时间已达30年需要大修的焦 炉，由于以煤粉替代焦炭而减少焦炭需求量，需大修的焦炉可停产而 废弃； h)喷煤粉代替焦炭，减少焦炉炉座数和生产的焦炭量，从而可降低炼焦 生产对环境的污染。 六、工艺组成 高炉喷煤工艺系统主要由原煤贮运、煤粉制备、煤粉输送、煤粉喷吹、干燥气体制备和供气动力系统组成。 七、工艺模式 从煤粉制备和喷吹设施的配置上来分，高炉喷煤工艺有两种模式，即间接喷吹模式和直接喷吹模式。制粉系统和喷吹系统结合在一起直接向高炉喷吹的工艺叫直接喷吹工艺；制粉系统和喷吹系统分开，通过罐车或气动输送管道将煤粉从制粉车间送到靠近高炉的喷吹站，再向高炉喷吹煤粉的工艺
褐煤、喷吹煤指标
灰分Ad(%)15-35,发热量 Qnet.ar kcal/kg2700-3500,全硫St.d(%) <0.5,挥发分Vdaf(%)≤46, 注:本参数只供参考,实际执行中可根据用户需求调整。 褐煤 ,一种介于泥炭与沥青煤之间的棕黑色的低级煤，质量指标随井下采面条件而变化，存在一定的不确定性。褐煤:为半暗半亮型，易点燃，燃烧彻底，灰呈粉状，易排出，属优质褐煤。具有低硫、低磷、高挥发分、高灰熔点的“两高两低”显著特点。是火力发电厂、沸腾炉理想的燃料。 二、钢厂用喷吹煤 1．1灰分％ 灰分是有害成分。喷入高炉的煤粉的灰分转变成炉渣，不仅增加石灰石的消耗，又增加吨煤渣量，使焦比升高。喷吹煤的灰分越低越好。喷吹煤灰分应比所用焦炭灰分低2％，即钢厂的焦炭灰分为13％，则喷吹煤的灰分应不高于11％。 1．2硫分％ 硫分也是一种极为有害的物质。喷吹煤粉中硫影响生铁和钢的质量（钢铁中含硫大于0.07％，就会使之产生热脆性而无法使用）。为脱去钢铁中硫，就须在高炉和炼钢炉中多加石灰石，致使成本升高，生产能力下降。硫分越低越好。喷吹煤硫分应比所用焦炭硫分低0.2％，即钢厂焦炭硫分为0.8％，喷吹煤硫分应不高于0.6％。 1．3发热量 固定碳含量越高，挥发分含量越低，在风口前燃烧时放出的热量越多。喷入高炉的煤粉是以其放出的热量和形成的还原剂CO、H2等来代替焦炭在高炉内提供热源和还原剂。发热量越高越好。在高炉内放出的热量越多，置换比越高。 1．4可磨性 它反映煤的耐磨特性。可磨指数越大，越易粉碎，磨煤机出力越大，电耗越小，粉煤加工成本越低。但可磨指数大于90时，在磨机内会有粘结现象。实践证明，喷吹煤可磨指数为70－90时为最佳。
高炉喷煤基本知识
高炉喷煤基本知识 一、喷吹煤粉对高炉的影响： 1、炉缸煤气量增加，鼓风动能增加，燃烧带扩大。煤粉含碳氢化合 物高，在风口前气化后产生大量H2，使炉缸煤气量增加，煤气中的H/C比值越高，增加的幅度越大，无疑也将增大燃烧带； H2的粘度和密度均小，穿透能力大于CO，部分煤粉在风管和风口内就开始脱气分解和燃烧，所形成的高温混合气流其流速和动能远大于全焦冶炼时的风速和动能，故喷吹煤粉后，风口面积应适当扩大，以保持适宜的煤气流分布。 2、理论燃烧温度下降，而炉缸中心温度均匀并略有上升。理论燃烧 温度下降的原因：①喷入煤粉量冷态进入燃烧带；②煤粉中碳氢化合物在高温作用下先分解再燃烧，分解反应吸收热量；③燃烧生成的煤气量增加。 炉缸中心温度上升的原因：①煤气及动能增加炉缸径向温度梯度缩小；②上部还原得到改善，热支出减少；③高炉热交换改善。 3、料柱阻损增加，压差升高。①喷吹后煤气量增加流速加快；②料 柱中的矿/焦比值越大。 4、间接还原发展。①煤气中还原成份（CO+H2）浓度增加；②H2 的数量和浓度显著提高，炉内温度场变化。 二、喷吹燃料“热补偿” 喷吹燃料以常温态进入高炉要消耗部分热量需进行热补偿，经验
表明：喷煤量增加，50kg/t ·Fe 需补偿风温均80℃。 三、 热滞后： 煤粉在炉缸分解吸热增加，初期使炉缸温度降低直到新增加喷吹量带来的煤气量和还原气体浓度（尤其是H 2量）的改变而改善了矿石的加热和还原下到炉缸后，开始提高炉缸温度比过程所经历的时间为“热滞后”时间，即炉料从H 2代替C 参加还原的区域（炉身温度1100～1200℃处）下降到炉缸所经过的时间，一般滞后时间在2—4h 。 估算热滞后时间 ·V 13 V 2—每批料的体积m 3 N —下料批数 批/h 四、 煤粉喷入高炉后的去向： 风口前燃烧 煤粉 未燃煤粉 随煤气逸出炉外 五、 置换比煤粉的置换比常为0.7—0.9，一般取0.8。 六、 喷煤高炉操作 1、 应固定风温调剂煤量，用调节喷吹量来保持料速的基本稳定。 2、 喷煤纠正炉温波动的效能，随喷煤量的增加而减弱。
高炉喷吹高挥发份煤的研究
高炉喷吹高挥发份“神华煤”的研究 胡军等 1前言 高炉炼铁采用喷煤技术能降低高炉焦比，降低生铁成本，提高产品的竞争力。同时，由于高炉消耗的焦炭量降低可以减少炼焦生对环境的污染，因此，各钢铁公司都在致力于提高煤粉的制备能力，改善高炉原料及冶炼条件，提高喷煤量。目前，喷吹煤粉的工艺有2种粉煤喷吹，煤粒喷吹，煤的粒径一般磨到小于74km（pm），占80%；粒煤喷吹，煤的粒径上限为3.175mm,小于74pm（-200目）的部分为无烟煤，煤需要细磨，磨煤设备投资高，出率低，磨煤成本相对较高。 近来年，受高炉喷煤量提高，适宜高炉喷吹用无烟煤资源减少，无烟煤灰份逐渐增高和煤质下降的因素制约，将变质程度较低，挥发份高，资源丰富的烟煤用于高炉喷吹，有益于合理地利用煤炭资源。为此，文本探索高挥发分的“神华煤”在放宽粒径条件下其燃烧性及爆炸性的变化。同时也考察了几种煤配合使用的效果。研究结果可以为企业利用现有设备提高制粉能力，以及扩大喷吹煤种的选择范围提供依据。 2“神华煤”作为高炉喷吹用煤的性能研究 2．1爆炸性 高炉喷煤，通常将煤磨到<0.074mm,而且这部分煤粉要占80%以上，才能提高煤的燃烧率。然而，磨细后的煤粉具有较大的比表面积，容易发生爆炸，影响安全，因此高炉喷吹十分关心煤的爆炸性。煤的爆炸性与挥发公的高低成正比例关系，煤的挥发份高则爆炸性与挥发份的高低成正比例关系，煤的挥发份高则爆炸性高，反之则低。通常认为高炉喷吹用煤的挥发份<10%是安全的即喷吹无烟煤是安全的。为此，要扩大喷吹煤种的选择范围，选择高挥发份煤作为高炉喷吹用煤，首先要考虑喷吹用煤的安全性。实验对所选煤样做了爆炸性研究。 2．1．1高挥发份烟煤单位使用时的爆炸性 试验选用3个矿和高挥发份“神华煤”为研究对象。它们都是挥发份在25%---35%之间的高挥发份烟煤，灰份均小于10%，最小的只有3.94%,硫含量在0.10%---0.40%之间，是低灰，低硫，低有害元素的不粘结煤种。对试验所选高挥发公煤，采有长管式煤粉爆炸
高炉喷吹煤粉项目简介
高炉喷吹煤粉项目简介 西安天诺电子测控技术有限公司 西安交通大学系统化工程研究所
目前,在我国高炉炼铁技术中,大风、高温、精料、喷吹富氧等技术在高炉上普遍得到了应用并取得了较好的高产节能降耗效果。高炉喷吹技术在一些焦炭资源短缺的地方、小高炉上也得到了较好的推广应用。但在焦炭资源相对充足的地方，高炉喷吹一直没有得到重视和应用。随着焦煤资源日益短缺和焦炭价格不断上涨的趋势，高炉喷吹燃料技术已引起越来越多钢铁企业的重视。 一、喷吹燃料 从理论上讲，一切燃料都可以作为高炉的喷吹燃料，高炉可以喷吹的燃料分为三大类:液体燃料,如重油、焦油等；固体燃料，如无烟煤、烟煤、褐煤等；气体燃料，如天然气、焦炉煤气等。喷吹燃料的选择依赖于各国燃料资源的条件，并随资源条件的变化而改变。自20世纪60年代初喷吹技术在法国获得成功以后，美国、前苏联主要喷吹天然气，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40多年的历史，我国高炉曾经试用的喷吹用燃料有固体燃料（烟煤粉、无烟煤粉、半焦）、重油、天然气；目前广泛使用的是煤粉,由于重油和天然气资源相对紧张，且价格昂贵，本项目主要介绍喷吹煤粉。 高炉喷吹煤粉是我国近几十年来从无到有发展起来并获得良好的经济效果的一项新技术。我国喷吹煤粉一般有烟煤和无烟煤两种工艺，无烟煤因其含碳量比较高，挥发份低，着火温度高等原因而得到应用，烟煤则由于挥发份高，着火温度低，应用厂家必须具备氮气充
压及降低系统氧浓度，并安装氧浓度分析仪、一氧化碳测试仪等监控仪器，也可以达到安全可靠运行的目的。但两者比较，后者一次性投资略大，但运行成本低。 二、高炉喷煤意义 高炉喷煤对现代高炉炼铁技术来说是一项重要的技术革命。所谓高炉喷煤，就是指从高炉风口炉内直接喷吹磨细了煤粉（无烟煤、烟煤或者两者的混合煤粉），以代替焦炭向高炉提供热量和还原剂。它的意义在于： (1)以低价的煤代替了日趋贫乏且价格昂贵的冶金焦,降低了焦比,使高炉炼铁的成本大幅下降。 (2)高炉喷煤可以作为一种调剂炉况的手段。 (3)高炉喷煤可以改善炉缸工作状态，使高炉稳定顺行。 (4)为高炉提高风温和富氧鼓风创造条件。因为喷吹煤粉会使风口前理论燃烧温度降低，导致理论燃烧温度降低的主要原因有： 1)高炉喷吹煤粉后煤气量增加，加热煤气需要消耗热量； 2)喷吹煤粉带入的热量少，而焦炭进入风口区时被充分加热，温度高达1450～1500℃，而喷吹的煤粉温度不超过100℃； 3)煤粉中碳氢化合物分解需要吸热。 (5)喷吹煤粉中氢含量比焦炭带入的多，氢气提高了煤气的还原能力和穿透扩散能力，有利于矿石的还原和高炉操作指标的改善。 (6)喷吹煤粉代替了部分焦炭，不仅缓解了焦煤的供需紧张状况，也减少了对炼焦设施的投资和建设，更降低了炼焦生产到环境的污
喷煤知识点
1、高炉喷煤定义： 是指从高炉风口向炉内直接喷吹磨细了的煤粉（无烟煤、烟煤、或无烟煤烟煤的混合煤粉以及烟煤粉），以代替焦炭向高炉提供热量和还原剂。 2、高炉喷煤的意义 （1）用粉代替焦炭提供热量和还原剂，降低焦比、降低生铁成本- 解决焦炭短缺问题； -降低生产成本； -综合能耗降低； （2）有利于采用高风温和富氧鼓风技术 -解决高风温产生的问题； -解决富氧鼓风产生的问题； （3）有利于调节炉况，改善高炉冶炼过程 -增加调节手段，调节炉温较快； -改善高炉内的还原过程 (4) 解决焦炭短缺问题 -焦煤资源短缺 -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； (5)降低生产成本 -焦煤昂贵，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。 （6）调节炉况 常用调节炉况的手段 风温：通常不使用 风量：通常不使用 焦炭负荷：滞后 鼓风湿分：灵敏，但不利于降低能耗 喷煤调节炉况：较快。 （7）改善还原 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。 3、喷煤技术的进步主要体现在以下几方面： （1）喷煤设备大型化和装备水平的提高。 （2）高炉富氧喷煤。 （3）喷吹烟煤或烟煤与无烟煤混合喷吹。 （4）浓相输送。 4、浓相输送浓相输送 高炉喷煤采用气力输送，按单位气体载运煤粉量的多少，可分为稀相输送和浓相输送。一般稀相输送的速度在20m/s以上，煤粉浓度在5-30kg/m3范围内。而浓相输送的速度则小于10m/s，煤粉浓度大于40kg/m3. 浓相输送的优点：喷吹浓度高，消耗介质量少，煤粉在管道内的流速低，对
钢铁厂高炉喷煤操作
钢铁厂高炉喷煤操作
高炉喷煤 一、喷吹煤粉已成为小高炉炼铁的当务之急 i.当前，钢铁冶金行业遭遇到全球性的原料价格上涨，焦炭、矿石的 价格涨幅惊人，冶炼成本普遍提高，这给小高炉炼铁业带来更大的 困难。因此，降低冶炼成本成了小高炉作业的重要目标。其中，降 低焦化，尤其重要。 b)从50年代起，人们就在努力向高炉内喷吹相对廉价的煤粉，以部分替 代价格相对昂贵的焦炭。经过半个世纪的努力，在喷煤技术方面取得了 巨大的成功，喷煤技术日趋成熟。但是，成功的喷煤作业绝大部分都是 在大高炉完成的，高炉喷煤技术还有待推广和完善。 二、高炉喷吹煤粉降低焦比的原理 i.焦炭在高炉内主要有三大作用：还原剂和料柱骨架。焦炭生产过程 相对复杂，对于原料有特殊要求，由于资源和设备投资方面的因素， 这些年来焦炭价格不断上涨，成为炼铁成本上升的主要原因。从高 炉风口向高炉的内喷吹煤粉，由于具有和焦炭同样的碳素，可以部 分替代焦炭低廉许多，从而可以在很大程度上降低生铁生产成本。 三、喷吹煤粉的技术效果 i.高炉喷煤后，除了焦比大幅度降低外，还给高炉操作增加了一个调 剂手段，高炉操作人员可以利用控制喷煤量来控制高炉的热状态； 喷煤后，由于煤比焦炭具有更多的挥发分，从而增加了煤气中氢的 含量，煤气还原能力增强，有利于发展间接还原，这实际上也是降 低焦比的原因之一。 四、高炉喷煤的特点
高炉喷煤之后，高炉压差并没有显著增加，也就是说，对于高炉透气性的影响不如大高炉那样明显。高炉由于整体能耗水 平较高，喷煤后效果比较明显，置换比好于大高炉，接近 1.0。 高炉采用球式热风炉，风温相对较高，有利于喷煤。此外，小高 炉喷煤的实践表明：喷煤后高炉炉况进一步稳定，炉缸工作状态 改善，普遍顺行。 五、重要意义 i.高炉喷煤对现代高炉炼铁技术来说是具有革命性的重大措施。它 是高炉炼铁能否与其他炼铁方法竞争，继续生存和发展的关键技 术，其意义具体表现为： b)以价格低廉的煤粉部分替代价格昂贵而日趋匮乏的冶金焦炭，使高炉 炼铁焦比降低，生铁成本下降； c)喷煤是调剂炉况热制度的有效手段； d)喷煤可改善高炉炉缸工作状态，使高炉稳定顺行； e)喷吹的煤粉在风口前气化燃烧会降低理论燃烧温度，为维持高炉冶炼 所必需的动力，需要补偿，这就为高炉使用高风温和富氧鼓风创造了 条件； f)喷吹煤粉气化过程中放出比焦炭多的氢气，提高了煤气的还原能力和 穿透扩散能力，有利于矿石还原和高炉操作指标的改善； g)喷吹煤粉替代部分冶金焦炭，既缓和了焦煤的需求，也减少了炼焦设 施，可节约基建投资，尤其是部分运转时间已达30年需要大修的焦 炉，由于以煤粉替代焦炭而减少焦炭需求量，需大修的焦炉可停产而 废弃； h)喷煤粉代替焦炭，减少焦炉炉座数和生产的焦炭量，从而可降低炼焦 生产对环境的污染。 六、工艺组成 高炉喷煤工艺系统主要由原煤贮运、煤粉制备、煤粉输送、煤粉喷吹、干燥气体制备和供气动力系统组成。 七、工艺模式 从煤粉制备和喷吹设施的配置上来分，高炉喷煤工艺有两种模式，即间接喷吹模式和直接喷吹模式。制粉系统和喷吹系统结合在一起直接向高炉
高炉喷煤制粉控制方案(王宏伟)
高炉喷煤控制系统 技术方案 辽宁中新自动控制有限公司 2003-2-17
目录 一、概述 二、高炉喷煤工艺流程及主要部分自动化控制说明 三、自动化系统硬件组成 四、控制策略 五、控制系统的监控与操作
一、概述 近年来，我国的高炉喷煤取得了巨大的成绩，已经形成了具有特色的、成熟配套的喷煤技术和工艺流程。在高炉炼铁过程中采用富氧大喷煤可以节省大量焦炭，能够较大幅度地降低炼铁成本。例如采用先进的配煤技术，能够把不同性能的煤种进行混合，以提高其燃烧率；采用中速磨进行煤粉制备，大幅度降低电耗和噪音污染；采用热风炉烟气做载气和干燥气，既节约了能耗又起到了防爆作用；采用布袋一次收粉，取消了一级、二级旋风收粉装置；采用一级风机，实现全负压操作；采用直接喷吹工艺，喷吹系统和制粉系统设在同一厂房内；喷吹罐可采用串联或并联方式，采用流化罐上出料及浓相输送技术，可以使出煤均匀，防止脉动和减少对输煤管道的磨损；采用总管加分配器工艺将煤粉送至高炉的各个风口；采用电容流量计进行总管及支管煤粉计量，配合其它设备可以形成闭环煤量自动控制；采用氧煤枪进行局部富氧以提高煤粉燃烧率；采用供氧及安全控制系统以防止氧气泄露。因此，如何在保证控制安全可靠的前提下，实现低成本自动化，是喷煤自动控制设计者主要考虑的问题。 二、高炉喷煤工艺流程及主要部分自动化控制说明 从工艺角度来讲，整个系统可分为制粉和喷吹两个子系统，制粉工艺系统又分为原料控制系统、干燥系统、磨煤系统，喷吹工艺系统又分为布袋除尘、喷吹系统、动力系统。如下面高炉喷煤主工艺图。其工艺流程见图
高炉喷煤工艺主流程图 1：排烟风机入口调节阀，2：布袋除尘事故充氮阀，3：布袋反吹阀,4：中速磨事故充氮阀，5：煤粉仓事故充氮阀，6：均压阀，7：煤粉仓流化阀，8、9：喷吹罐放散阀，10、11：蝶阀，12、13：球阀，14、15：充压阀，16、25：补压阀，17、18：喷吹罐流化阀，19、22：补气调节阀，20、23：出煤阀，24、快切阀，26：氮气空气切换阀，27：安全用氮减压阀，28：氮气总管调节阀电气控制主要设备： a、制粉系统： 圆盘给料机、胶带机、检铁器、犁式卸料器、定量给料机、热风炉废气引风机，助燃风机，中速磨（密封电机、液压电机、慢传电机、加热器、润滑泵）、排煤风机。 各种阀：热风炉废气放散阀，冷风阀、干燥剂放散阀，中速磨事故充氮阀，快切阀，输煤阀等。 b、喷吹系统： 主排烟风机、布袋叶轮给煤机 各种阀：排烟风机入口调节阀，布袋除尘事故充氮阀，布袋反吹阀,煤粉仓脉冲阀、停风阀、煤粉仓事故充氮阀，煤粉仓流化阀，均压阀，喷吹罐放散阀，蝶阀，球阀，充压阀，补压阀，喷吹罐流化阀，补气调节阀，出煤阀，快切阀，氮气空气切换阀，安全用氮减压阀，
高炉喷煤量精确控制
高炉喷煤量精确控制 1、前言 随着钢铁工业的发展，焦炭需求量也随之增加。我国煤炭资源虽然丰富，但炼焦煤资源有限，仅占煤炭资源的27%左右；而其中强粘结性焦煤仅占炼焦煤的19%，粘结性肥煤仅占13%左右，而且炼焦煤资源分布也极不均匀，因此，高炉炼铁节焦和喷煤就是钢铁工业持续发展的重要课题之一。 高煤比冶炼技术既是世界性的热点技术同时也是高难度的系列集成技术。尽管世界上部分高炉的喷煤比曾经达到过200Kg/吨铁以上，但是，由于高炉原燃料条件的不一、风温、富氧等条件等的差异、资源条件的不同，以及许多技术壁垒，致使高炉喷煤仍然没有达到理想水平。 2.问题的提出 提高煤比是降低焦比、降低炼铁生产成本的重要措施，而实现喷煤量的精确控制、减少煤粉脉动瞬时波动，是影响高炉提高喷煤比的重要因素。 济钢1＃1750m3高炉于2003年9月份投产，投产后，喷煤量一直不高，前期主要受设备故障多，加上炉况不正常影响，充分暴露出喷煤量控制及喷吹系统设计上没有考虑喷吹量自动精确控制的问题，主要表现在：（1）计量误差大（500Kg左右），计量信号因为罐压波动造成失真。 （2）高炉操作室内不能显示喷煤量瞬时值，操作工只能依据罐压靠人工计算求出瞬时煤量，再通过手动调节，如此落后的调节，非常不利于喷煤量的提高以及高喷煤量下炉况的稳定。 （3）由于影响煤量的参数较多，诸如罐压、阀门开度、补气量大小，冲压及卸压过程的波动等等，实际生产中这些参数并非不变的，单靠人工调节，往往顾此失彼，很难及时到位。 为保证高炉的高效、顺行，喷煤系统需要提供精确、均匀的喷煤量，而喷煤量受氮气压力、补气流量、煤粉质量等诸多因素的影响而变化，为了保证喷煤量精确均匀，操作工需不断调节罐内压和补气流量阀，这有一定的操作难度和工作强度，而且也无法保证长期性、连续性。 3、研究的思路及技术开发主要内容 喷煤控制系统的软件平台采用施耐德的MP7工控软件，MP7具有开放性好，但复杂的特点，以MP7软件为平台，把研究总结出的数学模型输入其中，既达到精确控制目的，而又不影响其原有的控制软件的使用及性能。 3.1 将模糊数学、神经自适应有效结合 模糊逻辑是一种处理不确定性、非线性问题的有力工具。它比较适合于表达那些模糊或定性的知识，其推理方式比较类似于人的思维方式，这都是模糊逻辑的优点。但它缺乏有效的自学习和自适应能力。 神经网络具有并行计算、分布式信息存储、容错能力强以及具备自适应学习能力等一系列优点。但一般来说，神经网络不适于表达基于规则的知
喷吹煤粉对高炉冶炼的作用
喷吹煤粉对高炉冶炼的作用 传统的高炉炼铁燃料是焦炭，但良好的焦炭资源有限，炼焦对配煤的品种与质量要求又很严格，焦炉设备复杂，投资巨大，因此焦炭价格昂贵。多年来，人们企图从两个方面解决这个问题，一是改革炼焦工艺，如使用型焦、热压焦、煤预热、用黏结性煤代替部分或全部焦煤。这能缓和焦煤资源的不足，却使焦价格更加昂贵。二是寻找代用品，主要是风口喷吹燃料。 60年代初，国内的高炉开始试喷重油，但近年来，国内外的油价上涨、成本居高不下，重油喷吹量也在大量减少。与此同时，喷吹煤粉的技术显示了越来越大的生命力和优势，主要表现在以下几个方面： （一）合理利用资源。以普通能源代替宝贵能源，在我国的煤炭资源中无烟煤和非炼焦煤占大部分，约三分之二。炼焦煤储量中，煤种很不平均，气煤占一半以上，肥煤、焦煤和瘦煤分别占%、%及%，加起来还不到一半，而且在地理上发布也不均匀。因此，虽然我国的煤炭资源十分丰富，但优质炼焦煤仍然是贵重的能源，而由风口直接向高炉喷吹无烟煤和非炼焦用煤，以煤代焦，以煤代油，就用普通的。大量存在的能源代替了比较稀缺和宝贵的能源。 （二）节约能源。炼1t焦炭需要洗煤，而洗出这些精煤需用原煤2t以上，而喷煤代替1t焦炭，只需用煤1~，用煤粉代替1t焦炭，可节约标准108kg。 （三）比重油有更大的喷吹量。这是因为（1）煤粉比重油分解热低，对炉缸理论燃烧温度的影响小，需要的补偿也少。喷吹每1kg重油需要热补偿930Kcal，而煤吹1kg煤粉只需要720Kcal。为了保持风口的理论燃烧温度不变，每吨铁喷吹1kg重油需要提高风温1.83℃，煤粉只需要1.41℃；（2）煤粉与重油相比，在炉缸生成的煤气量少，多喷煤粉不会影响顺行。每1kg重油在炉缺生成煤气5.98m3，每1kg无烟煤在炉缺生成的煤气4.46 m3；（3）煤粉燃烧需要的氧气少于重油，在同样供氧条件下，煤的燃烧要比重油完全，因此在高炉中的热利用率比重油高。 （四）能促进高炉顺利和使用高风温。高风温使高炉风口前产生过高的温度和使炉缸煤气体积膨胀，引起高炉不顺。从风口喷入燃烧，由于加热和分解需要热补偿，燃烧温度降低，使高炉能接受高风温而又不会破坏顺行。喷煤有许
高炉喷煤自动控制系统
高炉喷煤自动控制系统 姚瑞英 喷煤控制系统由烟气炉、原煤储运、制粉、喷吹四部分组成，主要实现了生产工艺设备的自动/手动控制及保护、工艺数据的自动采集和处理、PID回路的自动调节、工艺画面动态显示、历史和实时趋势显示纪录、紧急停喷报警等功能。 系统介绍 1 硬件配置 系统采用Modicon TSX Quantum系列可编程控制器，烟气炉有一套单独的PLC系统，原煤储运、制粉、喷吹公用一套PLC系统，并采用远程I/O网络结构，原煤储运为主站，通过同轴电缆连接制粉、喷吹两个远程站。两套PLC均通过以太网进行通讯。 2 软件配置 运用Concept2.5软件对PLC系统组态编程，画面监控软件选用IFIX软件。 3 网络结构 喷煤PLC系统包括烟气炉PLC系统和高炉喷煤PLC系统，如图1所示。每个控制系统通过以太网进行数据传输和现场设备的控制。共设两个控制室，5台上位机，其中烟气炉、制粉、喷吹以及主引风机高压变频监控站在一个控制室，原煤储运单独在一个控制室，各上位机之间通过交换机互联，其中由于原煤储运控制室距另外的控制室较远，为确保数据传输的准确性，两台交换机通过光纤介质互联，其他上位机及PLC之间通过双绞线互联。高压变频监控站通过MB+网控制变频器的频率。
图1 喷煤系统网络拓扑该网络结构有两种方式可以为将来与高炉联网做准备，一是交换机预留光纤口，通过光纤与高炉进行数据通讯；二是通过CPU的MB+口进行数据通讯，实现数据的透明化。 工艺控制 1 原煤储运系统 该系统包括8条皮带机、1#～4#圆盘给料机，1#、2#电磁分离器、犁式卸料器，主要负责向1#、2#原煤仓上煤。根据现场设备情况，可以选择4个圆盘给料机中任何一个或两个圆盘给料机同时给1#或2#煤仓供料，这样共有12个料流可以选择，被选中的皮带则根据料流的方向逆启顺停。 操作人员根据原煤仓需煤量的大小选择相应的料流。当某一料流运转时，从画面将程序打在“联动”位，若该料流的任一设备出现故障，则系统联停，设备停止顺序与启动顺序相反。 2 烟气炉系统 该系统为制粉系统提供干燥原煤和输送煤粉的干燥气。干燥气是热风炉废气与烟气炉烟气的混合气体，主要采用热风炉废气，不足热量由烟气炉烟气补充。为了保证磨煤系统所需的一定温度及流量的一次混合干燥气，必须实现干燥气流量和温度的动态调节，使出口温度处于规定值内，并通过磨煤机出口温度变化情况进一步控制和调节磨煤机入口的热风炉废气调节阀的开度。当高炉煤气压力高于高定值或低于低定值时，系统自动关闭高炉煤气切断阀。冷空气调节系统由操作人员根据中速磨所需热风的温度的高低，通过计算机手动调节阀门开度来混兑冷空气。 3 制粉系统 制粉系统主要包括给煤机、磨煤机、稀油站、布袋收尘器、主引风机和螺旋输送机等。其中给煤机可以从上位机控制，也可由设备带来的PC控制。 （1）入磨一次风量调节：可分为自动/手动两种方式，自动方式时，预先设定原煤水分、入口干燥气温度、给煤机给煤量等可变量的值，计算机进行计算后得出循环废气和烟气需要量，并调节废气和烟气调节阀开度，达到调节入磨风量的目的。手动方式时，由操作人员根据实际观察的结果，手动调节相应阀的开度。 （2）开车顺序：开主引风机→开布袋收尘器→开密封风机→开磨煤机（操作回路动作）→开给煤机。停车顺序与开车顺序相反。
我国煤炭化验的各项指标及标准数据
我国煤炭化验的各项指标及标准数据 1、煤炭质量的基本指标 一、水分（M ) 煤的水份分为两种，一是内在水份（Minh ) ，是由植物变成煤时所含的水份；二是外水（Mf ) ，是在开采、运输等过程中附在煤表面和裂隙中的水份．全水份是煤的外在水份和内在水份总和。一般来讲，煤的变质程度越大，内在水份越低。褐煤、长焰煤内在水份普通较高，贫煤、无烟煤内在水份较低。 水份的存在对煤的利用极其不利，它不仅浪费了大量的运输资源，而且当煤作为燃料时，煤中水份会成为蒸汽，在蒸发时消耗热量；另外，精煤的水份对炼焦也产生一定的影响。一般水份每增加2 % ，发热量降低100kcal/kg(大卡／千克）；冶炼精煤中水份每增加1 % ，结焦时间延长5 一10min . 二、灰份（A ) 煤在彻底燃烧后所剩下的残渣称为灰份，灰份分外在灰份和内在灰份。外在灰份是来自顶板和夹研中的岩石碎块，它与采煤方法的合理与否有很大关系。外在灰份通过分选大部分能去掉。内在灰份是成煤的原始植物本身所含的无机物，内在灰份越高，煤的可选性越差。灰是有害物质．动力煤中灰份增加，发热量降低、排渣量增加，煤容易结渣；一般灰份每增加2% ?发热量降低10okcal / kg 左右。冶炼精煤中灰份增加，高炉利用系数降低，焦炭强度下降，石灰石用量增加；灰份每增加1 % ，焦炭强度下降2 % ，高炉生产能就下降3 % ，石灰石用量增加4 % . 三、挥发份（V ) 煤在高温和隔绝空气的条件下加热时，所排出的气体和液体状态的产物称为挥发分。挥发分的主要成分为甲烷、氢及其他碳氢化合物等。它是鉴别煤炭类别和质量的重要指标之一。一般来讲，随着煤炭变质程度的增加，煤炭挥发份降低。褐煤、气煤挥发份较高，瘦煤、无烟煤挥发份较低。 四、固定碳质最（FC ) 固定碳含量是指除去水分、灰分和挥发分的残留物，它是确定煤炭用途的重要指标。从100减去煤的水分、灰分和挥发分后的差值即煤的固定碳含量。根据使用的计算挥发分的基准，可以计算出干基、干燥无灰基等不同基准的固定碳含量。 五、发热量（Q ) 发热量是指单位质量的煤完全的燃烧时所产生的热量，主要分为高位发热量和低位发热量。煤的高位发热量减去水的汽化热即是低位发热量。发热量国际单位为百万焦耳／千克（MJ/kg ) ，常用单位大卡斤克，换算关系为：1MJ / kg =239 . 14kcal / kg ? 1J = 0.239gcal ? 1cal= 4 . l8J 。如发热量550kcaL/ g , 5500kcal / kg=550÷239 . 14 = 23MJ／kg .为便于比较，我们在衡量煤炭时消耗时，要把实际使用的不同发热量的煤炭换算成标准煤，标准煤的发热量为29 . 27MJ/kg ( 700okcal / kg ）。国内贸易常用发热量标准为收到基低位发热量（ Qnet,ar) ，它反映煤炭的应用效果，但外界因素影响较大，如水分等，因此Qnet,ar 不能反映煤的真实品质。国际贸易通用发热量标准为空气干燥基高位发热量（ Qnet,ar) ，它能较为准确的反映煤的真实品质，不受水分等外界因素影响。在同等水分、灰分等情况下，空气干燥基高位发热量比收到基低位发热量高1.25MJ/g ( 300kcal / kg）左右．
【高炉悬料】基础知识
1.悬料的定义 悬料是炉料透气性与煤气流运动极不适应，高炉料停止下降时间超过1~2批料的时间，或者依靠大减风才能使炉料塌落的高炉料难行的失常现象。 2.悬料的种类 按悬料的时间及坐料难易程度分为短期料难行、长时间悬料、顽固性悬料。其中，顽固性悬料是指经过3次或以上坐料未下的悬料情况。 按悬料的位置分为高炉上部悬料和高炉下部悬料。上部悬料时上部压差过高，下部悬料时下部压差过高。 3.悬料的征兆 1)探尺下降缓慢或停止； 2)风压急剧升高，风量相应减少或锐减； 3)炉顶温度升高，且四点温度差别缩小； 4)高炉压差升高，透气性指数显著降低；
5)风口不活跃，个别风口出现大块； 4.悬料的原因 1)高炉原燃料质量恶化：入炉料的粒度变小、粉末增多、强度变差、RDI指数降低；料仓槽位过低等。 2)操作制度不合理导致压差过高：装料制度不合理，中心、边缘气流均受抑制，导致透气性差；气流分布不合理，边缘过重或严重不均匀，导致操作炉型严重变化。 3)监控不到位或操作失误：风压急剧波动持续上升到高位，未及时发现并处置；未按照压差规范操作，风压急剧升高时减风慢或未减风。 4)高炉热制度变化过大：炉温急剧变化（急热急凉），煤气流分布短期内难以调整与适应，导致透气性急剧恶化。如空焦下达热量调整不及时、高炉向热时操作反向、长时间高硅高碱度、一段时间集中提温等。 5)渣铁未及时出净：短期内由于出铁不畅或由于设备故障，不能及时见渣，导致炉缸储渣铁量过多而引起透气性恶化。
5.高炉下部悬料产生的原因是什么？ 高炉下部悬料产生的原因有两个方面：一是由于热制度的波动引起软熔带位置的变化，已经软化的矿料再次凝固，使散料层空隙度急剧下降，从而使Δp/H上升而悬料；另一方面是液泛现象，液态渣铁或由于数量过多，或由于粘度过大，被气流滞留在焦炭层中，极大地增加了对气流的阻力。 6.悬料的预防及操作注意事项 悬料是高炉难行、管道和崩料的最终结局。在遇到高炉难行时，操作上应注意如下问题： 1)低料线、净焦下到成渣区域，不许加风或提高风温； 2)原燃料质量恶化时，禁止采取强化措施； 3)渣铁出不净时，不允许增加风量； 4)恢复风温时，每小时不允许超过50℃； 5)增加风量时，每次不允许大于150m3/min; 6)向热料慢加风困难时，可酌情降低喷煤量或适当降低风温， 为增加风量创造有利条件。
高炉喷煤喷吹自动化控制系统毕业设计说明书
摘要 本次毕业设计主要阐述了高炉喷煤喷吹自动化控制系统，不包括制粉过程的控制，控制范围是从煤粉仓、中间罐、喷吹罐、喷吹总管、由炉前煤粉分配器到喷吹支管的自动控制过程。本次毕业设计只考虑了一个喷煤喷吹序列作为控制对象。 本次设计包含：课题本身的背景、由来、意义、主要工艺类型、国内外高炉喷煤喷吹技术的发展现状以及对未来发展的展望；阐述了所需传感器、阀、开关等硬件设备，主要进行了煤粉从煤粉仓到中间罐倒罐控制，煤粉从中间罐到喷吹罐倒罐控制，煤粉从喷吹罐喷到高炉风口中的控制，停喷控制，中间罐和喷吹罐的压力控制，煤粉仓、中间罐及喷吹罐温度、压力的安全连锁控制，喷吹风压力的自动测量等控制项目；本设计主要选用的PLC控制系统的选型、硬件配置选择、I/O表编写、硬件接线图的绘制的工作。 关键词：PLC；高炉喷煤；传感器
Abstract The graduation project focused on the automatic control of blast furnace coal injection system, does not include coal grinding process control. Cntrol the process of automation and control, includingo coal powder storage warehouse, the middle tank,the injection tank, injection Explorer,front-end from the blast furnace coal injection powder distribution device to the branch pipe. The graduation project, a PCI only consider as a controlled injection sequence. The design includes: That the issue of background, origin, meaning, the main type of technology, at home and abroad PCI jet technology development prospects and the future development of.On the need for the sensors, valves, switches and other hardware equipment.Mainly carried out coal powder from the coal powder position to control the middle of the tank,pulverized coal injection in the middle tank to tank can back control from the pulverized coal injection into blast furnace tuyere spray cans of control, stop the injection control, the middle tank and the injection pressure control tank, coal stores, intermediate and spray cans blow tank temperature and pressure control of the security chain, hair spray, such as automatic measurement of the pressure control projects; the design of the main selection of the PLC control system selection, hardware configuration options, I / O table prepared mapping hardware wiring work. KeyWords：PLC; blast furnace pulverized coal injection; sensor
煤炭的各项指标
煤炭的各项指标 第一个指标：水分。 煤中水分分为内在水分、外在水分、结晶水和分解水。 煤中水分过大是，不利于加工、运输等，燃烧时会影响热稳定性和热传导，炼焦时会降低焦产率和延长焦化周期。 现在我们常报的水份指标有： 1、全水份（Mt），是煤中所有内在水份和外在水份的总和，也常用Mar表示。通常规定在8%以下。 2、空气干燥基水份(Mad)，指煤炭在空气干燥状态下所含的水份。也可以认为是内在水份，老的国家标准上有称之为“分析基水份”的。 第二个指标：灰分 指煤在燃烧的后留下的残渣。 不是煤中矿物质总和，而是这些矿物质在化学和分解后的残余物。 灰分高，说明煤中可燃成份较低。发热量就低。 同时在精煤炼焦中，灰分高低决定焦炭的灰分。 能常的灰分指标有空气干燥基灰分（Aad）、干燥基灰分（Ad）等。也有用收到基灰分的（Aar）。 第三指标：挥发份（全称为挥发份产率）V 指煤中有机物和部分矿物质加热分解后的产物，不全是煤中固有成分，还有部分是热解产物，
所以称挥发份产率。 挥发份大小与煤的变质程度有关，煤炭变质量程度越高，挥发份产率就越低。 在燃烧中，用来确定锅炉的型号；在炼焦中，用来确定配煤的比例；同时更是汽化和液化的重要指标。 常使用的有空气干燥基挥发份（Vad）、干燥基挥发份（Vd）、干燥无灰基挥发份（Vdaf）和收到基挥发份（Var）。 其中Vdaf是煤炭分类的重要指标之一。 其他指标： 煤炭的固定碳（FC） 固定碳含量是指去除水分、灰分和挥发分之后的残留物，它是确定煤炭用途的重要指标。从100减去煤的水分、灰分和挥发分后的差值即为煤的固定碳含量。根据使用的计算挥发分的基准，可以计算出干基、干燥无灰基等不同基准的固定碳含量。 发热量（Q） 发热量是指单位质量的煤完全燃烧时所产生的热量，主要分为高位发热量和低位发热量。煤的高位发热量减去水的汽化热即是低位发热量。发热量的国标单位为百万焦耳/千克（MJ/KG）常用单位大卡/千克，换算关系为： 1MJ/KG=239.14Kcal/kg;1J=0.239cal;1cal=4.18J。如发热量 5500Kcal/kg,5500Kcal/kg=5500/239.14=23MJ/kg。 胶质层最大厚度（Y）
高炉喷煤自动化系统
高炉喷煤自动化系统 采用西门子S7-400PLC介绍了高炉喷煤自动化系统的的硬件配置，软件编程，以及调试。 标签：PLC自动控制；西门子PLC；高炉喷煤 一、高炉喷煤工艺及作用 现代高炉冶炼需用焦炭，它在高炉中的作用是提供冶炼过程需要的热量；还原铁矿石需要的还原剂；以及维持高炉料柱透气性的骨架。高炉喷煤是从高炉风口向炉内直接喷吹磨细了的无烟煤粉或烟煤粉或这两者的混合煤粉，以替代焦炭起提供热量和还原剂的作用。以价格低廉的煤粉部分替代冶金焦炭，不仅可以降低生产成本，且减少焦炭的需求量，可降低炼焦生产对环境的污染。其工艺流程图如下： 二、控制系统硬件配置 本套自动化系统采用一套，两台上位机完成对整个系统的监控及数据采集等。自动控制系统采用S7-400 系列PLC硬件组成基础自动化系统。采用Intouch10.0监控软件，编程软件采用STEP7V5.4，系统平台为Windows XP，组成计算机操作系统，实现人机通讯。 控制器与上位机之间采用环形工业以太网进行通讯。主机控制单元接受由I/O接口收集的信号进行开关量和模拟量的处理后，将信号经I/O接口实现对设备的控制，与监控站及上位机通讯。系统中所用PLC模块型号如下：电源模块6ES7 407-0KA02-0AA0；CPU 6ES7416-2XN05-0AB0；以太网通讯模块6GK7 443-1EX20-0XE0；总线接口模块6ES7 153-1AA03-0XB0；数字量输入模块6ES7 321-1BH02-0AA0；数字量输出模块6ES7 322-1BH01-0AA0；模拟量输入模块6ES7 331-7KF02-0AB0；模拟量输出模块6ES7 332-5HD01-0AB0。系统配置图如下： 三、控制系统组成 这里是以某厂已投用喷煤项目对控制系统做相关介绍。该系统根据工艺可分成以下几个分系统。 （一）制粉系统 制粉系统主要工艺流程如下：原煤从定量给煤机通过皮带进入原煤仓，经阀门进入给煤机皮带，通过皮带进入磨煤机，在磨煤机内经不断碾压成粉状。原煤在磨制的同时，被吸入磨机的干燥气体干燥。通过分离器进行粒度分级，合格的通过分离器，不合格的粗粉返回磨机重磨，合格的煤粉被主排风机吸入布袋收
高炉喷吹煤指标
高炉喷吹煤指标 1．1灰分％ 灰分是有害成分。喷入高炉的煤粉的灰分转变成炉渣，不仅增加石灰石的消耗，又增加吨煤渣量，使焦比升高。喷吹煤的灰分越低越好。喷吹煤灰分应比所用焦炭灰分低2％，即钢厂的焦炭灰分为13％，则喷吹煤的灰分应不高于11％。 1．2硫分％ 硫分也是一种极为有害的物质。喷吹煤粉中硫影响生铁和钢的质量（钢铁中含硫大于0.07％，就会使之产生热脆性而无法使用）。为脱去钢铁中硫，就须在高炉和炼钢炉中多加石灰石，致使成本升高，生产能力下降。硫分越低越好。喷吹煤硫分应比所用焦炭硫分低0.2％，即钢厂焦炭硫分为0.8％，喷吹煤硫分应不高于0.6％。 1．3发热量 固定碳含量越高，挥发分含量越低，在风口前燃烧时放出的热量越多。喷入高炉的煤粉是
以其放出的热量和形成的还原剂CO、H2等来代替焦炭在高炉内提供热源和还原剂。发热量越高越好。在高炉内放出的热量越多，置换比越高。 1．4可磨性 它反映煤的耐磨特性。可磨指数越大，越易粉碎，磨煤机出力越大，电耗越小，粉煤加工成本越低。但可磨指数大于90时，在磨机内会有粘结现象。实践证明，喷吹煤可磨指数为70－90时为最佳。 1．5反应性 煤对CO2的反应性即将CO2还原成CO的能力。它是反映煤气化、燃烧的一个重要指标。反应性的强弱直接影响炉子的耗煤量、耗氧量及煤气中的有效成分等。高炉喷吹反应性强的煤，不仅可提高煤粉燃烧率，扩大喷吹量，而且风口区未燃烧的煤粉在高炉的其它部位参加了与CO2的气化反应，减少焦炭的气化反应，对焦炭强度起到保护作用。 1．6燃烧性
煤的燃烧性好，即其着火点低，反应性强。这可使喷入高炉的煤粉能在有限的空间和时间内尽可能多地气化，少量未及气化的煤粉也因反应性强而与高炉煤气中的CO2和H2O反应而气化，不给高炉冶炼带来麻烦。另外，燃烧性好的煤也可磨得粗一些，即－200目占的比例少一些，这为降低磨煤能耗和费用提供了条件。 1．7爆炸性 悬浮的煤粉与空气或其他氧化剂混合极易发生爆炸，最明显的规律是随挥发分增加，其爆炸性也增加。一般认为煤粉Vdaf<10％为基本无爆炸性煤，10％