高炉喷煤枪的研究与立项
高炉自动喷煤控制方案设计与实现
为 提 高煤 比创 造 条 件 。本 文 以炼 铁 厂 Ａ 区 喷煤
系统为例 ，阐述 了高炉 自动喷煤控制方案 的设
计 与 实现 过程 。
作 者 ：李明亮，工程硕士 ，工程师 ，现从 事 自动化 仪表运行 管理工作。
自动 喷 煤对 控 制 的要 求 ： （ １ ）可 实 现 喷煤 量 的全 自动 调 节 ，０ ． ５ ｈ和 １ ｈ喷 煤 量 偏 差 满 足
装煤 。 （ ４ ） 有 堵 煤 、停 煤 预 警 及 应 急联 锁 保
高炉要求 。 （ ２ ）可实现 自动倒罐和 自动装煤 ，
一
个 罐 喷完 后 自动 切 换至 另一 喷 吹 罐 ，不 停 煤 。
（ ３ ） 可实 现 各 喷 吹 罐 问 的 自动 平 衡 泄 压 ，一 个
罐 喷完后 ，将罐 内氮气 自动泄自动
应 用效 果 。
关键 词 ： 自动化 ；高炉 ；喷煤 ；倒 罐 ；平衡 泄压 ；喷吹 率
Ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ Ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ａｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ Ｃ ｏ ａ ｌ Ｉ ｎ ｊ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ
１ 前 言
高 炉 喷 煤 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 混合 煤 粉 ） ，以 代 替 部 分 焦 炭 向高 炉 提 供 热 量 和 还 原 剂 。 高 炉 喷 煤 存 在 手 动 调 节 和 自动 喷 吹两 种 方 式 。手 动 调 节 喷 煤 喷 煤 量 不 均 匀 ，造 成 高 炉 热 制 度 经 常 性 波 动 ，不 利 于 高 炉 炉 况 的 稳 定 及 煤 比 的进 一 步 提 高 ，采 用 自动 喷 煤 技 术 可 使 人 炉 煤 粉 量 更
高炉喷吹焦炉煤气技术发展及应用前景分析
高炉喷吹焦炉煤气技术发展及应用前景分析赵贵清，谢绍玮，徐世彪，王世刚，王昌文，彭宁宁，妥建德( 酒钢( 集团) 有限责任公司)1 引言焦炭在高炉中有一项无可替代的作用，就是维持高炉料柱透气性的骨架作用。
而焦炭在高炉内的发热剂和还原剂的作用则可通过提高喷煤量、提高热风温度来代替，它们对于降焦的作用是显而易见的。
喷吹煤粉也是高炉实现降本增效的重要技术措施。
近年来开发新的绿色能源如天然气、焦炉煤气等富含还原剂( 碳、氢) 的物质，来进行高炉喷吹，既能通过替代部分冶金焦炭缓解煤炭资源紧张局面，又能实现节能减排，同时也为煤气寻求一种更为高效的利用途径［1-2］。
焦炉煤气属于氢系还原剂，与碳系还原剂相比，在还原铁矿石时产生的是H2O 而非CO2，所以更有利于减少CO2排放。
因此，高炉喷吹焦炉煤气技术的实施，不仅可通过节焦作用产生一定的经济效益，也会起到CO2减排作用，能够给企业带来经济和环保的双重效益。
2 高炉喷吹焦炉煤气工艺特点2．1 焦炉煤气的性质焦炉煤气( Coke Oven Gas，简写COG) 是在炼焦过程中，在隔绝空气条件下，精煤经高温干馏产生的气体产物［3］。
经过生产回收和净化处理后成为炼焦最主要的副产品。
生产1t 焦炭大约产生425m3煤气量，除去回炉助燃外，会产生约200 m3的焦炉煤气供用户使用。
净化后焦炉煤气的主要成分如表1 所示。
净焦炉煤气的主要成分是H2和CH4，发热值为16500～18500kJ/m3。
因此，焦炉煤气是一种气体燃料，更是一种高氢含量的良好还原剂。
2．2 高炉喷吹焦炉煤气工艺将焦炉煤气加压至高于风口压力，然后经管路系统输送到达高炉各风口，在压力的作用下，经喷枪喷入高炉内，实现焦炉煤气的高炉喷吹［4］。
在高炉风口回旋区前端，焦炭与气体中氧反应主要生成二氧化碳，并放出大量的热。
在回旋区后端及边界层，氧基本消耗殆尽，焦炭与二氧化碳发生碳的溶损反应并吸收部分热量。
同时还有碳的不完全燃烧反应、水煤气反应、碳与氢气的反应等等，其中以碳的完全燃烧和溶损反应为主［5］。
高炉喷吹技术控制及其优化
高炉喷吹技术控制及其优化随着工业生产的日益发展和全球化竞争的加剧，各类企业都在积极寻求不断提升生产效率和产品质量的方法。
在钢铁企业中，高炉是重要的生产设备之一，钢铁生产的主要环节就是在高炉内实现。
而高炉喷吹技术是高炉生产过程中的一个关键技术环节。
本文将从高炉喷吹技术控制和优化两个方面来阐述相关知识。
1.高炉喷吹技术控制高炉喷吹技术是指将煤气、风、氧气等混合物喷入高炉内，以达到控制炉内温度、压力、气流等参数的技术。
高炉喷吹技术控制主要涉及喷吹量、喷吹速度和喷吹方向等参数。
如何控制这些参数，取决于高炉操作人员对高炉生产过程的理解和掌握，还需要依靠先进的自动化控制技术。
高炉喷吹技术的控制可以采用MICOM控制系统和PLC控制系统。
MICOM控制系统是一种高效的控制系统，通过计算机控制高炉的各种参数，自动调节喷吹量、喷吹速度和喷吹方向等，从而保证整个高炉生产过程的稳定性和可控性。
PLC控制系统是一种基于可编程逻辑控制器的控制系统，通过编程控制高炉的喷吹量、喷吹速度和喷吹方向等，实现高炉生产过程的自动化控制。
高炉操作人员应该掌握高炉生产过程的基本原理和技术规范，以便在高炉喷吹技术控制过程中发挥效果。
同时，高炉操作人员还应该对高炉生产过程进行实时监测，及时发现生产中可能出现的问题，调整相关的控制参数，确保高炉生产过程的稳定性和高效性。
2.高炉喷吹技术优化喷吹量、喷吹速度和喷吹方向等参数是影响高炉生产效率和产品质量的重要因素。
针对这些因素，需要深入研究并进行优化，以达到提升生产效率和产品质量的目的。
（1）喷吹量优化喷吹量是指喷入高炉的混合物的量。
喷吹量的大小影响高炉的燃烧状态和温度分布等，因此需要进行优化。
通过控制喷吹量的大小和喷吹的位置，可以有效地改善炉内温度分布、控制一次风量和温度，减小喷吹速度对物料层的冲击对热风炉进行优化。
（2）喷吹速度优化喷吹速度是指混合物喷入高炉的速度。
高炉的喷吹速度往往是根据高炉的炉龄、原料、燃料等条件而定的。
高炉富氧喷煤学习材料
高炉富氧喷煤学习材料篇一:对新钢九.十号高炉富氧喷煤几个问题的探讨对新钢九.十号高炉富氧喷煤问题的探讨李伟华（一铁厂）摘要: 新钢九.十号高炉从富氧大喷煤以来,注意对适宜的理论燃烧温度的控制,氧过剩系数的控制,保证了炉况顺行,从而使富氧大喷煤顺利进行.关键词: 高炉富氧喷煤理论燃烧温度氧过剩系数炉况1.前言高炉喷煤是高炉生产中大幅度降低焦比和提高经济效益的重要措施之一,是优化高炉生产工艺结构的重要手段.现在国内外已得到广泛的应用.九.十号高炉从炉况稳定顺行,实现富氧.喷煤生产 ,吨铁喷煤量已达到全国领先地位.厂领导对此特别重视,成立了试验攻关组,已开展了工作,为使试验攻关顺利进行,现就将试验中遇到的问题作如下探讨.2.富氧喷煤与理论燃烧温度高炉的热量主要来自风口前炭的燃烧热和鼓风带入的物理热.炉缸状态的主要标志就是风口前的理论燃烧温度T理.理论燃烧温度不仅影响渣铁温度,还直接影响到软熔带的形状.煤气流的分布和还原反应.所以,适宜的理论燃烧温度应能满足高炉正常生产所需的炉缸温度和热量,即保证液态渣铁加热充分,炉缸热交换和还原反应正常进行,喷吹燃料在风口前充分燃烧.高富氧喷煤时如果理论燃烧温度过低,将使煤粉燃烧不完全, 引起炉料加热和还原不足而导致炉凉.反之,理论燃烧温度过高,使炉缸热量集中,炉缸径向温度分布不均,高温带下移.富氧量超过一定限度时,炉缸温度过高,炉内透气性及顺行恶化.因此,理论燃烧温度控制在适合的范围, 即富氧量的上限,从而使富氧鼓风的效果取得最佳值.所以富氧喷煤的高炉控制适宜的理论燃烧温度十分重要.正常情况下随着鼓风中含氧量提高,满足正常冶炼所需的理论燃烧温度也应逐渐升高, 有经验证明提高1％富氧率,理论燃烧温度可提高35_45.C左右,(因富氧率提高后, 风量减少,煤气量也减少但煤气热值升高了).但同时因富氧率提高,相应的喷煤量也要随之增加,因喷煤量增加就需要较多的热补偿,所以应维持较高的理论燃烧温度.富氧率提高后其吨铁煤气量减少,必须相应提高炉缸煤气温度以增加煤气的焓,方可满足炉料加热和还原所需之热量.控制理论燃烧温度,主要通过控制富氧量与喷吹煤粉量的合理比.国内外对理论燃烧温度的研究和汁算已应用到实际生产中,主要的计算方法有:1.常规算法:T理?Q炭?Q焦+Q风-Q吸V气?Cpt, C ?Q炭:煤燃烧放出的热量,kjQ焦:焦炭燃烧放出的热量,kjQ风:鼓热风带入的热量,kjV气:炉缸煤气量,m3Cp:炉缸煤气在t里时的比热容,kj/m?C.2.经验公式:T里?_60.2?2._M?37.1?Q2?0.76t?38.9W ,C ?t?M :煤比,kg/t.?Q2:富氧率,%.t :风温,C.?W :鼓风湿度,%.从以上几种计算公式中看出,影响T理主要因素有焦比,焦炭煤粉中固定炭．风温.大气温度.富氧量.喷吹量等.一铁厂以_号炉_年_月25日到_月31日,7天的平均喷煤量与富氧率的关系是1％富氧率,吨铁喷煤量增加了_.1kg／t,这7天的生产各项指标都很正常,炉况顺行．置换比较高,平均理论燃烧温度达到_40?C以上.通过对理论燃烧温度的了解和探讨,对搞好我厂试验攻关致关重要.3.富氧喷煤与氧与过剩系数强调氧过剩系数目的在于我们往高炉内所喷吹的燃料(煤粉)要求充分燃烧以达到能源的有效利用,防止因喷吹物燃烧不完全所带来的负作用:如喷吹煤粉一旦燃烧不好,除浪费燃料外,还破坏了高炉热制度下部,在炉子上部因未燃烧的煤粉随煤气流上升到炉子上.中部填充在炉料间隙中,直接影响炉况顺行,严重时粘结炉墙使炉墙结厚,破坏了操作炉型,直接影响到高炉正常下料,威协生产等后果.所以对喷吹物的充分燃烧,合理控制喷吹量在富氧大喷煤试验中尤其重要.今天提出富氧喷煤过程中对氧过剩系数应引起攻关人员的高度重视,其目的在于使煤粉在风口前充分燃烧,就必须控制一定的氧过剩系数.在一定冶炼条件下,氧过剩系数与煤粉喷吹量,喷枪枪数有关,当煤粉喷吹量一定时,喷吹风口(枪数)愈多,则氧过剩系数就愈高.所以要实现富氧大喷吹就必须尽可能多的风口喷吹,最好全风口都喷吹,这样既可改善煤粉燃烧,提高置换比,又可保证炉缸工作均匀,炉况顺行,提高煤粉在风口前的燃烧率.氧过剩系数计算公式:E_o?Q风O2?60/n1O煤?M/n23 Q风一风量,mmin.O2一鼓风含氧量,％.M一喷吹煤粉量,kg／h.n1,n2,一分别为送风风口数和喷吹风口数.O煤-煤粉完全燃烧的理论耗氧量,mO煤?_.4（_2C煤+_H煤-_2O煤）,m33kg.kg.一铁厂通过九.十高炉富氧喷煤生产情况,其过剩系数不宜低于1．_为宜.过剩系数过低,因煤粉燃烧不完全而使置换比降低,一铁厂_号炉_年_月25—_月31日,7天平均喷煤量_7.35Kg／t.富氧率2._％,氧过剩系数1.235,置换比0.85,产量超过63_t.4．富氧大喷煤量对炉况的影响随着富氧量增加,喷煤量随之增加而喷煤量增加后,焦炭负荷也随着增加,则焦炭在料柱体积比降低,从而引起料柱透气性变坏.叉由于喷煤量增加后炉料在炉内停留时间延长,使焦炭在炉内破碎加副,更进一步引起透气性变坏.为保护炉况顺行,喷煤量增加后应对焦炭质量提出更高的要求.也说明富氧大喷煤的高炉对原料,燃料质量的要求比全焦冶炼时的高炉要求更高只有好的原燃料作保障,富氧大喷煤才能达到较好的水平.由于喷煤量的增加,使得炉内焦,矿比发生了变化(喷煤量愈大,变化愈大)即焦炭层在炉料中变薄.则在装料制度相同的情况下,边沿要逐渐加重.此时, 中心与边缘气流一旦失去平衡,将会导致炉况不顺.所以,随着喷煤量的增加,焦炭负荷加重的同时,要密切洼意观察边沿与中心气流的变化,傲到及时调整.一般情况下应采用发展边沿的装料制度如提高料线等.富氧大喷煤后,引起炉况另一个变化即是在相同冶炼强度下,风量的减少(要保持原来的冶炼强度,就依靠增加氧量,提高富氧率)吨铁煤气量降低,这将会引起中心及边沿煤气流的分布发生变化.国外试验结果表明炉子上.下部压差随着喷煤量增加而加大,随着富氧量的增加和平均流速的降低而减少.所以富氧大喷煤后,炉内操作人员应精心操作,遇到问题要勤观察.勤分析.及时做好上下部调节,力争保持稳定的压差,使风压与之相适应的风量保持稳定,从而达到炉缸工作均匀活跃,煤气流分布稳定,使炉况顺行.这其中最主要的是接风压操作,不管喷煤比增加多少,均要正常生产时高炉可接受的顺行风压为标准,稳定风压.通过对上述几点的分析,应认识到高炉富氧大喷煤后,对炉况的影响,有有利的方面,也有不利的方面.特别是对不利的方面, 我们要认识它,掌握它的规律性变化,变不利为有利.如对喷煤后焦炭负荷加重这一大变化, 由于它的变化,对炉内煤气流分布,对炉缸工作等都随之发生变化,我们认识了它,采用发展边沿,疏松中心料柱等手段,做好上.下部调节,就能保持炉况顺行.富氧大喷煤就能达到预期目的.5.结论5.1 富氧大喷煤的高炉生产必须控制一一个适宜的理论燃烧温度,过高或过低都会对炉况顺行造成不利的影响.5.2 富氧量和喷煤量必须有一个适宜的比例,即氧过剩系数值.5.3 富氧大喷煤后引起炉内焦炭负荷的变化,应有充分的认识,并积极采取相应的调节手段,确保护况顺行.6.参考文献1．成兰伯等>2.周传典等>3.刘应书等>篇二:喷煤富氧经济分析炼铁厂1_高炉富氧鼓风经济效益分析前言富氧鼓风是高炉强化冶炼.提高利用系数的重要措施.富氧冶炼分为氧煤枪和在冷风中加入工业氧两种方法.公司炼铁厂1_高炉采用的是在冷风中直接加入工业氧的方法.为实现炼铁1_高炉的富氧大喷煤,富氧项目即将实施,现对富氧实施的可行性及富氧后的经济效益进行测算.一.富氧鼓风目的富氧与喷煤技术的广泛应用均始于上世纪60年代,特别是喷煤技术,由于近几年煤粉和焦炭的差价不断拉大,其经济效益的差距尤为明显.几乎所有企业都把提高煤比和富氧率作为企业增产降耗的重要课题来研究.高炉冶炼采用富氧高风温大喷煤量技术,可实现高炉喷煤比在_kg/t·铁以上,达到节焦增产,降低生铁成本的目标.炼铁喷煤_年_月26日投产以来,始终没有与富氧鼓风配备,其喷煤比受到制约,基本维持在_0kg/t·铁左右,所以富氧鼓风的投产将为炼铁1_高炉提高喷煤比奠定条件.二.富氧鼓风对冶炼的影响1.炉况富氧能够提高鼓风含氧浓度,加速煤粉燃烧.提高燃烧率,富氧还可以提高风口前理论燃烧温度,减少渣中的未燃煤粉,另外富氧对喷煤引起的压差升高有缓解作用,从而有利于炉况的顺行稳定,尤其对高煤比更是如此.2.冶炼强度富氧鼓风时吨铁煤气量减少,可相应提高冶炼强度.由于单位重量的碳生成煤气量的变化率小于鼓风消耗能量的变化率,富氧鼓风时如保持鼓风量不变,则冶炼强度增大.3.焦比富氧鼓风提高理论燃烧温度加大炉料和煤气的温差,由于煤气量减少,炉缸煤气水当量也减少,因此加速高炉下部的热交换,使热量集中于下部,对于硅.锰等难还原元素的还原特别有利.富氧鼓风增大炉缸煤气CO浓度,若同时喷吹氢碳比高的燃料,则H2含量也大量增加,利于间接还原发展;但煤气量减少,进入高炉上部时煤气温度降低很多,使间接还原反应受到限制甚至减少.高炉焦比取决于铁氧化物间接的发展程度和热风带入的热量.煤气带走热量以及其它热量损失等各项热量的相对关系,因此富氧鼓风对焦比的影响视具体情况而定.4.产量设富氧鼓风前后风量不变,含氧量由原来鼓风时的a0增加到a,则a- a0＝△a,相当于增加风量:△V＝△a/a0.提高含氧量1%时相当于增加风量:△V＝△a/a0＝0._/0._=4.76%.（0._为鼓风中的含氧率）亦即按固定风量操作且焦比不变时,每提高鼓风含氧量1%可增产 4.76%.但实际上受其它条件的影响,增产率难以达到此值,而且随富氧量的提高,增产率递减.富氧时一般都按保持炉腹煤气量不变来操作控制,有利于保持顺行.5.生铁质量高炉富氧率提高后,炉缸热量增多,脱[S]效果改善,降低[Si]仍能保证铁水有足够的物理热,因此可适当降低炉温,这样更有利于炉况的顺运和全风温操作,增大喷煤量.三.富氧鼓风的可行性1.富氧喷煤与理论燃烧温度正常的炉况下,理论燃烧温度必须满足高炉正常冶炼所需要的炉缸温度和热量,保证液态渣铁充分加热和还原反应的顺利进行.T理过高,压差升高,炉况不顺,T理过低,渣铁温度不足,流动性差,严重时会导致风口涌渣,高炉也会失常.T 理随炉容的大小不同,略有差异,一般,1_0m3级别以下炉容高炉,T理要求控制在__～2_℃之间,富氧增加后,由于产生煤气量减小,T理升高.富氧1％, T理上升30—40℃,具体可以用下面的经验公式分析富氧与T理的关系.T理=_60.2－2._M＋37.1Q2＋0.76t－38.9W,℃T理——理论燃烧温度℃M——煤比, kg,tQ2——富氧率,％W——鼓风湿度,％炼铁厂1_高炉平均喷煤比为_0kg/t·铁,根据上式计算,其理论燃烧温度为2_1.65℃.如富氧后最低要保证T理为2_1.65℃的要求,当富氧_m3/t·铁,即富氧率达到1.5%时,喷煤量可以达到_7.28kg/t·铁.若当富氧28.5m3/t·铁,即富氧率达到 2.0%时,喷煤量可以到_6.37kg/t·铁.通过理论计算,可以初步确定一个高炉煤比应该在什么范围之内.否则,就可能造成煤粉的浪费和炉况失常.表一:富氧前后喷煤比对比表鼓风中含氧量每增加1%可以使风口理论燃烧温度提高40～50℃,允许多喷煤_～_kg/t·铁,降低焦比1%,煤气发热值升高3.4%.通过表中数据可以看到,富氧率的提高,喷煤比将相应提高,其理论燃烧温度保持不变.由喷吹煤粉所降低的理论燃烧温度由富氧鼓风给予补偿.2.富氧率计算对富氧率的定义大致可分两类:第一类是把富氧鼓风引起风中含氧量的增量作为富氧率;第二类是把鼓风中兑入的氧气(或富氧气体)量作为富氧率.两者的概念是不同的,由此所进行相关计算也是不同的.对于第一类富氧率来说,富氧l％时,同样体积的风可以多烧碳素0._／0.2l=4.76％,亦即冶炼强度能够提高 4.76％,这符合炼铁界的习惯说法,或者说〝4.76〞的说法由此而来.这种富氧率有约定俗成之意,目前在炼铁生产中使用的较多,所以此次测算采用第一类富氧率的计算方法进行计算.（1）B＝﹛[Q风_（0._＋0.29f）+Q氧_b]÷（Q风+Q氧）-0._﹜_1_％不考虑鼓风湿度时富氧率公式为:B= (b-0._)Q氧/（Q风+Q氧）_1_％式中 B——富氧率,％Q风——风量（冷风流量显示值）,m3/minQ氧——富氧量, m3/min0._——鼓风中含氧率b——氧气中含氧率,％（b＝0.995）f——鼓风湿度,％（f＝1.5%）（2）富氧率＝富氧量÷（富氧量+鼓风量）这个富氧率是以富氧气体的相对数量定义的,算式简单但不够严谨.科学,不便用于计算.本次测算用此公式作为辅助计算.3.富氧喷煤与氧与过剩系数强调氧过剩系数目的在于我们往高炉内所喷吹的燃料(煤粉)要求充分燃烧以达到能源的有效利用,防止因喷吹物燃烧不完全所带来的负作用:如喷吹煤粉一旦燃烧不好,除浪费燃料外,还破坏了高炉热制度,在高炉内因未燃烧的煤粉随煤气流上升到炉子中.上部填充在炉料间隙中,直接影响炉况顺行,严重时粘结炉墙使炉墙结厚,破坏了操作炉型,直接影响到高炉正常下料.所以对喷吹物的充分燃烧,合理控制喷吹量在富氧大喷煤试验中尤其重要.在一定冶炼条件下,氧过剩系数与煤粉喷吹量,喷枪枪数有关,当煤粉喷吹量一定时,喷吹风口(枪数)愈多,则氧过剩系数就愈高.所以要实现富氧大喷吹就必须尽可能多的风口喷吹,最好全风口都喷吹,这样既可改善煤粉燃烧,提高置换比,又可保证炉缸工作均匀,炉况顺行,提高煤粉在风口前的燃烧率.氧过剩系数计算公式:E_o=Q f?O2?60?n1Om?M?n2Qf——风量,m3/min;O2——鼓风含氧量,%;M——喷吹煤粉量,kg/h;N1.N2——分别为送风风口数和喷吹风口数;Om——煤粉完全燃烧的理论耗氧量,m3/kg;Om＝_.4（__C煤+14H煤－32O煤）,m3/kg;高炉富氧喷煤其过剩系数不应低于 1._为宜.过剩系数过低,因煤粉燃烧不完全而使置换比降低.富氧投产以后要定期对过剩系数进行计算.四.富氧鼓风对吨铁成本经济效益的测算1.富氧对生铁成本的影响高炉在喷吹燃料的同时采用富氧鼓风,从技术角度看肯定是合理的,现在就从成本方面重新进行计算分析.当前公司原料采购焦炭价格为__元/吨,煤粉价格__元/吨,焦炭与煤粉的采购差价为8_元/吨.氧气生产成本0.37元/m3.相应费用的变化值可用下式表示:△F1=△C1_JC＋△M1_Jm＋△V风_J风＋△VO2_JO2式中△F1——富氧鼓风直接引起燃料和动力费用变化;△C1.△M1.△V风及△VO2分别是每吨生铁焦碳.煤粉.鼓风和氧气的增量; Jc.Jm.J风和JO2分别是焦炭.煤粉.鼓风和氧气的价格.表二:富氧后吨铁成本变化表富氧增加1%,吨铁风量减少约2～3%,本次计算取值为2%.根据公式,代入焦炭.煤粉的价格,设定氧气价格未知,我们便可以求出高炉采用富氧鼓风时不同富氧率下的氧气盈亏平衡价格Jma_(见表三).只要氧气的价格低于盈亏平衡价格,富氧后生铁的成本就是下降的.相反,生铁成本增加.表三:不同富氧情况下的氧气盈亏平均价格,元/m3图一:不同富氧情况下的氧气盈亏平均价格,元/m3根据上面的数据对比,可以非常清楚的看出,在不同富氧情况下,氧气价格的波动,绝不是一成不变的,具体到生产之中,必须根据自身实际情况进行分析计算,以免得出片面甚至错误的结论.2.增益临界富氧量:Vo=Mo_(R_Rk-Pm)÷Po2式中:Vo——富氧量,m3/h;Mo——喷煤量,t/h;R——煤焦置换比;Pk.Pm.Po2——焦炭.煤粉.氧气价格,元/吨.元/ m3;篇三:富氧高炉富氧喷煤学习材料,文化教育作者:中国文学… 文章来源: 点击数:30 更新时间:_-_-23 8:_:_ 高炉富氧鼓风的特点和作用[中国文学家园-www,,找范文请到中国文学家园] 高炉冶炼是高温物理化学反应,参与反应的主要元素是Fe-C-O.Fe来源于矿石,包括烧结矿.球团矿.块矿等.碳来源于燃料,包括焦炭及各种喷吹物.O2来源于高炉鼓风和富氧.原先矿石和燃料是由高炉上部装入的,而从高炉下部进入炉内的仅是鼓风,后来发展高炉综合鼓风技术,即从高炉下部进入炉内的不仅有鼓风,还有富氧及各种可燃的碳氢化合物,甚至还有含铁.含CaO的粉状物质.富氧的目的原先主要为提高风中含氧,强化高炉冶炼,后来由于喷吹燃料技术发展,高炉喷吹的天然气.重油或煤粉量过大时,导致高炉理论燃烧温度过度下降,使高炉过程困难,同时也难于继续提高喷煤量.而高炉富氧之后,可以相应提高理论燃烧温度,提高反映区的氧化气氛,形成富氧喷吹技术,特别是富氧喷煤技术,更适合国内的实际.现在国内高炉喷煤量已普遍达到1_kg/t,而宝山高炉达到_kg/t的国际水平,还有一大批高炉煤比超过了_0kg/t,从高炉喷吹煤粉的实践可知道,在无富氧的条件下,煤比一般能达到1_kg/t,个别可达到_0kg/t,若想达到更高的水平必须配备富氧,否则将导致高炉喷煤置换比降低.目前国内高炉富氧一般在1—3%的水平,个别可能高些.国外有的国家电力充足,富氧可达到_%,甚至更高.敬业高炉这次富氧仍然是用炼钢余氧,但更大的目的在强化高炉冶炼,多出铁,当然也应相应提高煤比,所以一旦富氧,立即达到较高水平,富氧率达到2-3%,没有多余的实践时间,更要求预先能掌握较多的富氧喷煤知识.一. 氧气的特点和制备方法氧气是自然界一种普通重要的物质元素,存在于大气中,存在于水中,存在于地壳的各种氧化物中,是人类生存的必备条件,也是自然界变化的必备条件.氧气和自然界的其他物质一样,有三种存在状态,一般为气态.在温度高于-_3℃其为气态,无色透明,比重为1.429g/cm3.温度在-_3℃—-2_℃之间其为兰色的液体,当温度低于-2_℃时,其为淡兰色的固体.就像水蒸气.水和冰一样.氧元素在元素周期表中处在第二周期,第Ⅵ族.原子序号为8,原子量为_,其原子核有8个质子和8个中子,核外有8个电子绕核旋转,电子层为2层,第一层有2个电子（饱和时为2个）第二层为6个电子（饱和时为8电子）因此极需从别处拉过2个电子,使外层电子饱和.稳定.在一定的条件下,极易和其他物质产生化合反应,生成相应的氧化物,CO.CO2.H2O.…….其中应特别注意的是CO和CO2.任何氧化物或其他化合物的分子,随温度升高,原子间的结合力变弱,即容易将其原子分开.唯CO和CO2完全相反,随温度升高,其原子结合更牢固.因此不论焦炭也好,煤粉也好,虽然其燃烧是放热反应,随环境温度升高,其反应越激烈,这就是在高炉喷吹煤粉和其他碳氢化合物时,要求提高风温的原因.正常状态下,高炉的燃烧反应是在大气中的氧和燃料中的碳之间发生的,大气中参与反应的O2仅占_%,其余79%是N2和其他少量元素,实际不参与化学反应,只有温度的变化,因此高炉内的实际燃烧反应化学式应为:2C+O2+79N2/_=2CO+79N2/_+2340千卡/千克碳如果鼓风中O2由_%升高到25%,其燃烧反应式为:0 2C+O2+79N2/_=2CO+79N2/_ V物=_9._升1 2C+O2+78N2/_=2CO+78N2/_ V物=_4._升2 2C+O2+77N2/23=2CO+77N2/_ V物=_9.79升3 2C+O2+76N2/24=2CO+76N2/_ V物=_5.73升4 2C+O2+75N2/25=2CO+75N2/25 V物=_2._升式中可见,当鼓风中的氧由_%上升到25%时,虽然燃烧同样的碳,产生同样的热量,但燃烧产物的体积下降了_.23%,这样就便于高炉强化.初期用氧就是为高炉强化冶炼的.富氧率提高之后,燃烧产物减少,带到上部去的热量也少了,高炉热量集中在下部区域,产生下热上凉现象.而高炉喷煤多,理论燃烧温度下降多,高炉产生下凉上热现象,如果两者适当配合,使高炉内的温度分布趋于均匀,有利于整个高炉冶炼过程的进行.氧气制备在实验室用含氧化合物分解制备.工业上一般采用分馏法制备,由于当初冶金工厂的氧主要为炼钢转炉准备的,转炉要求氧纯度达到99.5%以上,而高炉用氧对纯度要求不严.制备高纯度的氧能耗大,合理的方案应该单为高炉配备制氧机,现在国内已有个别厂用变压吸附的方式为高炉配备了制氧机.天津铁厂用液氧压缩技术,为高炉配备了一台__0m3/h制氧机,由于其出塔压力即可达到0.6mpa,可直送高炉,不采用加压再减压的流程,氧的成本较低,仅0.32元/m3（正常的0.48元/ m3）已正常使用六年多了,敬业高炉使用的仍然是炼钢余氧,但由于氧气供应能力大,高炉可以使用较多的氧气来提高产量,增加煤比.二. 富氧对高炉冶炼过程影响高炉鼓风含O2提高之后,能加速高炉风口前的燃烧过程,提高理论燃烧温度,强化高炉冶炼,增加高炉煤比,但其和高炉提高风温不同,它不能带入附加的热量,其影响如下:1. 提高高炉冶炼强度由于鼓风含O2提高之后,高炉燃烧焦炭和煤粉的能力提高,也就是提高了高炉的冶炼强度,由于鼓风和富氧含纯氧不同,富氧率提高1%,能提高冶炼强度4.76%,也就是说高炉产量按理论计算应提高4.76%.2. 高炉富氧有利于炉况顺行高炉富氧后,由于燃烧同样的碳,其燃烧产物量下降,在一定的条件下相当于高炉减风,炉内煤气上升阻力减少,有利于高炉顺行,如果保持原有的煤气量,则相当于高炉加风.3.; 对高炉焦比的影响高炉富氧对高炉综合焦比影响有好有坏,一般变化不大,但由于富氧后,煤比大大提高,可促使焦比降低.4. 高炉富氧之后,能提高高炉煤气的热值富氧后,由于煤气中N2量减少,有效的CO.H2相对增加,能提高煤气的热值,鞍钢统计富氧1%,高炉煤气的热值提高3.4%,热风炉反应好烧炉.5. 高炉富氧更有利于冶炼能耗高的铁种对于综合焦比很高铸造铁.硅铁等耗热量大的铁种,不仅能大大降低其燃耗,还能提高其产量.敬业高炉富氧是在氧气富余的条件下进行,预计8月_日第三台制氧投产,9月1日高炉必须应用富氧来大幅度提高生铁产量,满足炼钢生产.将增煤比放在第二位,适当增煤,使风口理论燃烧温度维持合理水平,保高炉顺行.三. 高炉富氧供氧方法和安全用氧目前高炉富氧供氧方式分为三种,第一种机前供氧,即将氧气送入鼓风机吸风口和鼓风一起加压,经送风系统进入高炉风口内,国外有使用此种办法的,国内没有,第二种方式,机后供氧,即在鼓风从风机主管出来之后,在放风阀前某处,将氧气加入和冷风混合经加热送入炉内,这是国内大多数厂家使用的办法,第三种实际也是机后供氧,在炉台通过氧煤枪和煤粉混合,直送风口前,目的是提高局部区域氧浓度,使煤粉更完全燃烧,鞍钢作高煤比试验时用过,攀钢用过,包钢试验时也用过.天津铁厂5_高炉有一套比较完整的氧煤枪供氧装置,由于安全原因,未敢使用,在_年该高炉改造性大修已拆除.现在有的厂家应用的氧煤枪介质实际是压缩空气,因为从理论研究和实验室试验并不能证明这种方法,局部区域含O2升高,只要氧和空气混合,立即能达到均匀混合的程度,而且是在极短的时间内完成.敬业高炉富氧采用机后供氧的方法.从氧气厂来氧压力为 1.6mpa,经两次减压进入冷风管道,高炉工长只要控制氧气压力调节阀即可达到所需的供氧量比较。
高 炉 喷 煤
7.电气及仪控信号反应正常；
8.各安全自动连锁装置良好、可靠；
9.喷吹系统各计量器、仪表信号指示正确。
（五）混合器
1.喷射混合器
2.流化罐混合器
（六）喷煤量怎样调节
1.调节喷吹罐的压力，压力越高则喷煤量越大；罐压不变，罐内煤粉越少，则喷煤量越大。
2.调节喷吹风量，风量越大，煤粉浓度越低，喷煤量越少。
HRM型磨煤机是一种中速立式磨机，磨机主电机经联轴器与减速箱连接，减速机带动磨盘旋转，原煤落入磨盘中心，在离心力的作用下，原煤随磨盘转动被甩向磨盘边缘，在经过研磨区被磨机研磨成煤粉，从风环进入的热风将煤粉干燥并输送到分离器，在分离器转子和叶片的作用下，不合格的大颗粒煤落回被重新研磨，直到达到合适的粒度，而难以粉碎的煤矸石等坚硬的颗粒被刮板刮进废渣口排除机外，合格的煤粉则被吸入到收粉器集中收集。
5
磨机压降
3.5~8.0KPa
稀油站
13
工作油压
0.1~0.4MPa
14
工作油温
35~45℃
减速机
6
轴瓦温度
＜55℃
15
过滤器压差
＜0.05MPa
7
高速轴温度
＜80℃
液压站
16
工作压力
3~10MPa
8
润滑油温
25~45℃
给料机
17
输送量
0.05~150t/h
（二）HRM磨煤机工作原理
HRM磨煤机工作原理
（2）如果是磨无烟煤应迅速转换成用燃烧干燥器磨煤流程：①打开烟气放散阀；②关严烟气引风机出口阀；③燃烧炉强化燃烧，如燃烧炉能力小，应相应减少磨煤机的出力。
13、燃烧炉突然灭火
浅谈高炉喷煤枪的车削加工
１ ０ ｒ８ ｉ ｉ Ｃ ｌＮ９ 材料的车削性能 Ｔ
０ ｒ Ｎ９ ｉ Ｃｌ ｉ 材料是不锈钢材料 的一种 ， 锈钢 ８ Ｔ 不 材料种类较多 ， 分为马氏体不锈钢 、 铁素体不锈钢和 奥氏体不锈钢 ３ 类… ， 都有高温强度和高温硬度高、 导热系数低、 韧性好 、 塑性大 、 粘附性 强的特点 。资
料显 示 ｊ其 相 对 切 削 加 工 性 等级 排在 第七 级 ， ２， 仅
炉喷煤系统的投产 ， 为了提高喷煤枪的使用寿命 ， 适 应生产需要 ， 目前采用 ０ ｒ Ｎ９ ｉ Ｃｌ ｉ 材料的无缝管制 ８ Ｔ 造， 这给切削加工带来 了一定的难度。
次于铸造镍基高温合金 Ｋ 为 ０ １ ０５ 属于难切 ．５— ． ， 削 加工材 料。奥 氏体不 锈 钢在 温 度高 达 ７０Ｃ时 仍 ０￣
维普资讯
第２ 卷第 ５期 ７ ２０ ０ ７年 ｌ 月 Ｏ
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Ｖｏ ． ７，Ｎｏ ５ １２ ． Ｏｃｏ ｅ ２ ０ ｔｂ ｒ Ｏ ７
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文 章编号 ：０６２７ （０７ ０ －０５ ３ １０ －７７ ２ ０ ）５０３ － ０
性大 、 切削热多等因素 ， 经过对喷煤枪材料切削性能的分析 ， 采用正确的刀具材 料 ， 过多次切 削实验 ， 通 确定 了车刀 的几何参数 和加工工艺 ， 改善 了原切 削性能 ， 提高 了工件加工质量 和效率 ， 降低 了刀具 的消耗 量。
关
高炉喷吹煤评价及配比优化
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工业安全 与环保
Ｉｄｓｒ ｌＳ ｆｔ ｎ ｎｉ ｎ ｎａ ｒｔｃｉｎ ｎ ｕｔａ ａｅｙａ ｄ Ｅ ｖｒ ｍｅ ｔ Ｐｏｅ ｔ ｉ ｏ ｌ ｏ ・ ９１ ・
高 炉 喷 吹 煤 评 价 及 配 比优 化
王培平 陈旺生 韩军 秦林波 付卓君 胡俊
ＷＡ Ｇ Ｐ ｉｎ Ｃ Ｅ ｎｓｅｇ Ｒ Ｎ Ｊｎ Ｑ ＮＬｎｏ Ｆ ｈｏ ｎ Ｈ ｕ Ｎ ｅ ｉ ｐ ｇ Ｈ Ｎ Ｗａｇｂｎ Ａ Ｉ ｉ ＵＺ ｕｊ ＵＪｎ ｕ ｂ ｕ （ ｏｅｅｏ ｅ ｕｃ ｎ ｎｉ ｎ ｅｔ ｎｉｅ ｉ Ｃ ｌｇ ｓ ｒｓａｄＥ ｖｏｍ ｎ Ｅ ｇｎｅｎ ｌ ｆＲ ｏ ｅ ｒ ｒｇ，Ｗ ｈ ｎＵ ｉ ｒ ｙｏ Ｓｉ ｃ ｎ ｅ ｎｌ ｙ Ｗ ｈ ｎ４ ０８ ） ｕａ ｎ ｅ ￣ ｃｎｅ ｄ Ｔｃ ｏｏ ｕａ ３０ １ ｖｓ ｆ ｅ ａ ｈ ｇ Ａ ｓ ａｔ Ｉ ｉ ｆｈ ｒｓｎ ｓｕｔｎｏ ｓ ｅ ｍ ｌ ｓｉｅｔｇｂ ｎｅ ｏｌ ｔ ｅｄ ｐｏｅｔｅｂｍ —ｏ ｔ ｂｔ ｃ ｎｖ ｗ ｏ ｔ ｐｅｅｔ ｉａ ｏ ａ ｔ ｌ ｉ’ ｊｃｎ ｌ ｄｄｃａ，ｉｎｅｓｔ ｉ ｒ ｕ ｒ ｅ ｅ ｔ ｉ ｆ ｅ ｌ ｎ ｉ ｅ ｏｍ ｖ ｈ ｆｒ ｅ ａ
价。研究 结果表 明 ， 根据着火 点最低 和燃尽 率最高的选取原则 ， 配合 煤的最佳优化 配方为 ：２ ５ ％混合无烟煤 ＋
４ ％烟煤 ＋８ ０ ％焦 粉 ， 燃烧 效果 良好 。
关键词
高炉 喷煤
配比
沉降炉
热重分析
Ｅｖ ｌ ａ ｉｎ ｎ ＰＣＩａ ｔ ｏ ｏ ｔｏ ｔ ｉａｔｏ ａ ｕ ｔｏ ｏ ｎｄ Ｉｓ Ｐｒ ｐ ｒ ｉ ｎ Ｏｐ ｉ Ｔ ｉ ｎ ｍ
炼铁厂高炉煤枪应用的改进
以上 ，喷 煤量 的提 高 直接 影 响到 煤枪 的使用 寿命 。 高炉冶炼 喷煤是 非 常重要 的环节 ，近年来炉 前更换 煤枪 已成 为老大难 ， 当换煤枪 时 ， 烧坏的煤枪 抽出来 ，
弹子 阀必须快 速关 闭 ，不能 有热风 漏风 出来 ，一旦 漏风将 弹子 阀烧红 ，很 快 弹子 阀就 要烧穿 ，造成 高
得煤枪 的燃烧点改变位置烧穿 的。 针 对这 一问题 厂部与 机动科有 关人员 与本钢机
图１ 改进前煤枪 示意图
前 期 整 改 措 施
针 对煤枪 出现 的问题 ，厂 部 、机动 科召开 了专
电 四公 司技术 人员 共 同协 商 ，研制 出 比较 安全可靠
密封性 能较好 的弹 子阀。２ １ 年在 ７ 高炉年修 时 业研讨 会 ，特请 各高炉 的专家 及使用 者 ，对煤 枪进 ０１ 号
煤枪 的使 用现状
煤枪前部 喷吹管长度 ５０ｍ ０ ｍ，其中喷嘴 向后 ３０ｉｍ ５ ｌ ｌ 在喷 吹管 内径 ，喷涂壁厚 ２ 的陶瓷 ，提高了煤枪 ｍｍ
近年来 随着大 型高炉 冶炼强度 的提 高 ，热风炉 整体 使用强度 ，可又在 喷陶瓷 的 ３０ｍ ５ ｍ后 ３０ ３ ０ ６～ ８ 送 风温度 ，由过 去的 １５ ￣ 提高到 １８ ｏ ，同时增 ｍｍ处再一次 出现新的磨漏 问题 ，见 图 １ ０ ０（ ２ １０Ｃ 。
方 案。
新制全 喷陶瓷 煤枪使 用效果 分析
经 过一个 多月使用 看 ，带有 陶瓷管 壁 尚未发 现
煤枪磨损 的原 因分析
有 明显 的磨 损 ，只有在 １管 和 ３４ 管结合处 向后延 ” ／” 长 ３ ～ ０ｍ 有漏眼问题 ，结合现场使用反号 号高炉 问题 ，机动科 又组织 由制造 厂和使 用单位 的专业研
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高炉喷煤枪的研究与立项
. 国内技术现状、水平及发展趋势和主要理由说明
高炉喷吹煤粉自20世纪60年代开始应用于生产以来，经过不断试验研究与完善提高，已相当普及。
目前世界上90%以上的生铁是在采用喷吹燃料的高炉上生产的。
一些先进的高炉喷煤量已达200kg/tFe以上。
喷煤枪作为高炉喷吹煤粉的重要设备，它的结构与性能直接影响到煤粉燃烧率、煤焦置换比、喷煤的广度与均匀度以及风口寿命等诸多方面。
为了适应高炉不断提高喷煤比及喷煤效益的需要，喷煤枪在近来得到了广泛的研究与探讨，人们在最初单管喷枪的基础上进行了一系列的改进与试验。
喷煤枪的发展趋势由一口一枪趋向一口双枪。
从单一材质趋向复合材质。
从单管趋向套管。
喷口从简单趋向复杂。
由连续流趋向脉冲流。
其中，材料的变化是目前国际国内最通用的。
如最初的喷枪大都由单一的不锈钢(如1Cr18Ni9Ti)无缝管制成，随着风温和喷煤量的提高，喷煤枪磨损和烧损及喷煤磨蚀风口等问题日益突出。
现在的喷枪大都针对喷枪各部分温度及磨蚀程度的不同而采用了不同的材质。
如喷枪采用了高温合金，喷枪前段内衬金属陶瓷。
使喷煤枪的实际消耗量降低约77.07%，单枪平均使用寿命达到明显提高。
但随着喷煤技术的不断提高，喷煤量的不断加大。
对喷煤枪的要求越来越高，所以研究提高喷煤枪的使用寿命是非常必要的。
研究内容及目标和主要技术经济指标
煤粉喷枪是喷煤枪装置中最关键的部件，也是最容易出问题和最容易损坏的部件。
所以，了解喷枪损坏的情况和原因，对喷煤操作和高炉的正常生产有很重要的意义。
喷煤枪装置大体由喷枪、直吹管、弹子阀、枪阀、喷枪接管五部分组成。
其中，喷枪是最关键也是最容易损坏的部件。
喷枪的损坏主要分为异常损坏和疲劳损坏两种情况。
进一步研究了解喷枪的损坏原因是提高喷煤枪的目的。
通过研究了解疲劳损坏原因就可以通过改变喷煤枪的材料、结构、形状，使其寿命进一步提高。
通过对异常损坏的研究，可以发现生产过程中存在的问题，通过规范工人的操作规程，也可以实现喷煤枪寿命的提高。
当前，我公司喷煤枪的使用寿命平均在30天到35天通过研究使喷煤枪的寿命提高到50天到60天。
实现周期内的连续喷吹。
达到的技术水平、经济效益和社会效益
目前由于高炉结构、容积、水平以及喷煤水平、喷煤量以及煤粉的质量、颗粒、湿度等不同对喷煤枪的要求也不同。
在同等条件下，大部分喷煤枪的寿命在30天左右。
将寿命又一月周期延长到两月周期，使高炉在周期内实现连续喷吹。
经济效益非常巨大。
而且，工人的劳动强度也明显降低，其社会效益也得到彰显。
项目创新点
在结构上的改进，使现有直喷枪改为弯枪，内衬金属陶瓷又600㎜改为900㎜。
在尺寸的改进。
改喷枪规格为：30×4×2350，内衬陶瓷长度为900㎜。
这样对提高喷枪的使用寿命会有明显的提高。
1、喷枪通径由16㎜变为17㎜，通径加大会相应减少煤粉流动阻力减少磨损。
2、喷枪管径变大，抗弯曲强度提高。
避免或减轻因喷枪管高温变形造成固定部位的刷漏。
3、喷枪管壁增厚不仅提高了喷枪径向抗压强度，同时对喷枪的寿命肯定有一定的提高。
改工人的操作习惯，养成良好的习惯，不断提高操作水平。