高炉喷吹煤指标
高炉喷吹用煤及石油焦验收标准
高炉喷吹用煤及石油焦验收标准1 范围本标准规定了高炉喷吹用煤外购验收的主要技术要求。
本标准适用于高炉喷吹用煤外购；供组织采购验收用。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
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GBT 5751-2009 中国煤炭分类GB/T18512—2008 高炉喷吹用煤技术条件3 技术要求3.1高炉喷吹用无烟煤的技术要求按下表1。
表1 高炉喷吹用无烟煤主要技术指标3.2高炉喷吹用弱粘结、不粘结烟煤的技术要求按下表2。
表2 高炉喷吹用弱粘结、不粘结烟煤主要技术指标3.3高炉喷吹用贫煤、贫瘦煤的技术要求按下表3。
表3 高炉喷吹用贫煤、贫瘦煤主要技术指标3.4高炉喷吹用石油焦的技术要求按下表4。
表4 高炉喷吹用石油焦的主要技术指标注（1）：煤中应无杂质和明显的矸石。
注（2）：弱粘结、不粘结烟煤G值应≤30。
注（3）：采购合同中应明确供方质保书中提供HGI，无烟煤≥55，弱粘结、不粘结烟煤≥50，贫煤、贫瘦煤≥50，石油焦≥42。
注（4）：以上注解条款和水分均不做为考核判定依据。
注（5）：采购新矿点或超过3个月未供货矿点的煤，除按表1-4要求的指标检验外，需连续对3～5批煤样增加HGI、G值以及灰成分的分析，作为需方使用参考。
4 高炉喷吹用煤试样的采取、制备、分析方法应分别符合GB/T18512—2008中的有关规定或能保证标准规定的准确度的其他方法。
5 高炉喷吹用煤进厂质量检验由技术监督处进行。
喷吹煤指标
喷吹煤指标喷吹煤指标是衡量喷吹煤质量的重要参数，对于煤炭行业来说具有重要的意义。
本文将从喷吹煤指标的定义、影响因素以及提高喷吹煤指标的方法等方面进行阐述。
一、喷吹煤指标的定义喷吹煤指标是指用来评价喷吹煤质量好坏的一系列参数。
主要包括灰分、挥发分、固定碳、硫分、发热量等指标。
这些指标可以反映喷吹煤的燃烧性能、煤气化性能以及对环境的影响。
1. 煤种：不同种类的煤在化学成分和物理性质上存在差异，因此不同煤种对喷吹煤指标影响也不同。
2. 粒度：喷吹煤的粒度分布对其燃烧性能有着重要影响。
一般来说，粒度细小的喷吹煤燃烧速度快，但易产生积灰等问题。
3. 煤质：煤的质量直接影响喷吹煤指标，例如煤中的灰分和硫分含量高，会导致喷吹煤的燃烧产生更多的废气污染物。
4. 燃烧条件：燃烧温度、氧气含量、煤粉喷吹速度等因素都会对喷吹煤指标产生影响。
三、提高喷吹煤指标的方法1. 优化煤炭选择：选择高品质的煤炭作为喷吹煤原料，降低灰分、硫分等有害成分的含量。
2. 控制煤粉粒度：合理控制煤粉的粒度分布，使其适应喷吹炉的燃烧条件，提高煤粉的燃烧效率。
3. 加强燃烧控制：通过优化燃烧系统，调整燃烧温度、氧气含量等参数，提高喷吹煤的燃烧效率，减少废气排放。
4. 采用先进的燃烧技术：如采用煤粉喷射燃烧技术、煤气化技术等，可以提高喷吹煤的转化率和利用效率。
5. 引进先进的净化设备：利用除尘器、脱硫装置等设备对废气进行处理，减少对环境的污染。
喷吹煤指标是评价喷吹煤质量的重要参数，影响喷吹煤指标的因素众多。
通过优化煤炭选择、控制煤粉粒度、加强燃烧控制、采用先进的燃烧技术以及引进先进的净化设备等方法，可以提高喷吹煤指标，降低对环境的污染，实现煤炭资源的高效利用。
高炉喷吹煤评价指标
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％。
2、山西境内有代表性的喷吹煤指标
山西境内有代表性的喷吹煤 1 号、2 号、3 号、4 号煤质指标和工艺指标见表 1。
2．1 无烟喷吹煤
喷吹煤 2 号煤质好，灰分≤11%，硫分≤0.65%,可磨指数 70～85,可磨性好,是国内最好的高炉喷吹 煤之一，因而价格偏高。喷吹煤 3 号可磨指数 40～50，煤质较硬，磨煤电耗高，煤粉造价高，且对高 炉喷嘴磨损严重。从其反应性看，后者也不如前者，1250℃后，后者反应率只有 59.80%，前者已高 达 90%以上，说明喷吹煤 3 号喷吹综合性能较差。
2．2 贫瘦喷吹煤
在喷吹烟煤技术日趋成熟的今天，贫瘦煤也是较好的高炉喷吹原料。其挥发分适中，着火点较低， 反应性好，燃烧性强，资源丰富，价格合理。
从煤灰成分看，喷吹煤 1 号煤灰中酸性氧化物（SiO2+Al2O3）含量适中 83.10%，碱性氧化物 （Cao+MgO+Fe2O3+K2O+Na2O）含量 10.07%，有利于高炉造渣和脱硫。但喷吹煤 1 号可磨指数偏 高，煤粉在磨机内易粘结，易堵塞高炉喷嘴。
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。
喷煤对高炉指标的影响
喷煤对高炉指标的影响翼钢公司喷煤工程于2006年3月5日投产，并按计划在2周内喷煤比达到了100kg/t，高炉经济技术指标得到了明显改善，产能得到了充分发挥，解决了翼钢生产的瓶颈。
3月11~28日，双高炉煤比达到了84.92kg/t，入炉焦比降到466.37 kg/t，综合焦比为534.31 kg/t，利用系数达到3.38t/（m3.d）。
喷煤前双高炉焦比552.94kg/t，日产2281t；喷煤后，其中1#高炉焦比、综合焦比分别为482kg/t、534kg/t；2#高炉焦比、综合焦比分别为493kg/t、534kg/t，双高炉日产2522t；双高炉综合焦比533.49kg/t。
与喷煤前比综合焦比降低了18.63kg/t，利用系数提高了12.29%。
喷煤前后指标变化如下。
一、喷煤前后指标变化情况喷煤后由于理论燃烧温度降低，高炉操作上采取固定最高风温用煤量调剂的手段，并坚持采用大批重的装料制度和14个风口全部进行喷吹的均匀喷吹技术，炉缸工作状态进一步改善，促进了炉况的稳定顺行，指标进一步得到了优化。
表1 双高炉喷煤前后指标变化情况二、与国内同类型高炉相比存在的差距表2 国内2005年1－10月份300－500m3高炉指标通过表2可以看出，我们的综合焦比、利用系数分别比国内平均水平高2.29kg/t和0.129t/m3.d，喷煤比低34.08kg/t；与经济指标最好的新兴铸管相比，利用系数低0.876t/m3.d，综合焦比高57kg/t，喷煤比低82.08 kg/t，差距很大。
三、影响指标进一步提高的因素1、喷吹煤粉灰分高。
翼钢喷吹煤粉灰分在17-21%，与本部高炉喷吹煤粉灰分相比高出5-9%。
一般灰分增加1%、置换比降低1.4-2.0%，按1.4%计算则置换比降低7.0-12.6%，影响综合焦比9-16kg/t。
因此，从技术角度考虑，应进一步降低采购原煤的灰分，将煤粉灰分控制在12%以下，则综合焦比可以降到520kg/t以下。
高炉各项标准指标
生产中常用差值置换比来评价，R差=（k1-k2）/（M2-M1），R理与R差对比可以分析煤粉在炉内利用率的水平。
应指出，置换比服从高炉内的普遍规律—递减规律。
即随着喷煤量的增加，置换比会有所降低。
例如，某高炉喷煤150kg/t左右时，置换比在0.95左右，而煤比上升到180kg/t，置换比降到0.9左右。
而超过200kg/t时，超过部分的置换比降到0.6以下。
这时，置换比就成为限制喷煤量的决定性因素，一些高炉出现了超过一定喷煤量以后，煤比提高了，而燃料比不但不降，反而升高的现象。
炼铁工作者曾设定的目标是：燃料比＜500kg/t，其中焦比＜250kg/t，煤比＞250kg/t。
通过半个世纪的实践，国内外曾有两座高炉实现最高煤比为月平均266-263kg/t，但仅维持一个月。
至今稳定喷吹煤粉量一般维持在130-160kg/t，高的达到200kg/t左右，但是还没有一座高炉能长期喷吹煤粉220kg/t以上。
而且在燃料比低于500kg/t时，喷吹煤粉一般在200kg/t以下。
保证炉缸具有充沛的高温热量是喷吹煤粉的必要条件，良好的炉缸热状态的标志为：风口前理论燃烧温度t理=（2200±50）℃；焦炭进入燃烧带时的温度tc达到0.75t理，足够的热贮备约630kg/kJ，而其中最重要的是t理。
例如，喷吹混合煤200kg/t，则t理降低250-280℃，如果喷煤前t理维持在2200℃，则喷煤后t理降到2000℃以下，在我国的高炉生产实践中，这个温度是不允许的。
为此，必须采取措施来补偿，常用手段是提高风温，既带来热量又提高t理。
实践表明，风温提高100℃可提高t理（50±10）℃。
现在中国高炉生产中风温已达到1100℃左右，而在现代热风炉上承受的最高风温为1250-1300℃，显然单靠提高100-200℃风温已无法完全补偿t 理的下降，需要采用富氧鼓风。
富氧并不能增加热量的来源，但可以提高t理，每1%富氧可提高t理45℃左右。
高炉喷煤操作规程
1.4、停止喷吹的调节
1.4.1、因故停喷未慢风并停喷未超过0.5小时，应在复喷时补上少喷的煤量，如慢风可酌情少补煤量。
1.4.2、超过0.5小时的停喷，应在上部补足相应的焦炭，保持综合负荷基本稳定。
2.1.3、确认大倾角皮带振打器固定架牢固，无松动开焊现象。
2.1.4、据各原煤需要量要求行车工按比例抓煤入配煤斗。
2.1.5、确认称重给煤机电源送上，给煤量值设定好。
2.1.6、带混合煤，确认3#，4#配料斗为烟煤，1#，2#配料斗为无烟煤。
2.2、操作程序
2.2.1、送上电源开关，依次启动4#，3#皮带，2#皮带及除铁器，启动1#皮带机，启动振打器。
高炉喷煤作为下部调剂的重要手段，与过去传统的加湿鼓风相比，具有本质的区别，将引起相对矿焦比、料柱透气性、炉缸工作状态、热制度等一系列变化，并将使高炉冶炼技术复杂化。高炉工长应掌握喷煤冶炼操作，使我厂高炉喷煤逐步达到大喷煤量、高置换比、炉况长期稳定顺行的冶炼效果，促进高炉强化冶炼，提高高炉利用系数，全面改善高炉技术经济指标。
3.2、及时清除各处挂钩和蓖子上的杂物。
3.3、加强对2#倾角皮带的运行监控，发现皮带裙边拉裂、冷扣断裂、隔板脱落、托轮不正，要及时停机处理。
二、喷煤工艺：
原煤经汽车和火车两种运输方式进入原煤库，单一原煤经过配煤斗卸到胶带运输机，两种及两种以上原煤通过配煤斗按预定比例卸到胶带运输机上混合，送至制粉系统原煤仓。
制粉系统开始运行，中速磨磨煤，原煤被研磨成粉。
干燥气体从中速磨机进气口进入中速磨，煤粉颗粒被干燥气体烘干并被携带上升进入粗粉分离器，细度合格的煤粉从中速磨的出口通过煤粉管道进入布袋收粉器后卸入煤粉仓。
喷煤对高炉指标的影响
喷煤对高炉指标的影响翼钢公司喷煤工程于2006年3月5日投产，并按计划在2周内喷煤比达到了100kg/t，高炉经济技术指标得到了明显改善，产能得到了充分发挥，解决了翼钢生产的瓶颈。
3月11~28日，双高炉煤比达到了84.92kg/t，入炉焦比降到466.37 kg/t，综合焦比为534.31 kg/t，利用系数达到3.38t/（m3.d）。
喷煤前双高炉焦比552.94kg/t，日产2281t；喷煤后，其中1#高炉焦比、综合焦比分别为482kg/t、534kg/t；2#高炉焦比、综合焦比分别为493kg/t、534kg/t，双高炉日产2522t；双高炉综合焦比533.49kg/t。
与喷煤前比综合焦比降低了18.63kg/t，利用系数提高了12.29%。
喷煤前后指标变化如下。
一、喷煤前后指标变化情况喷煤后由于理论燃烧温度降低，高炉操作上采取固定最高风温用煤量调剂的手段，并坚持采用大批重的装料制度和14个风口全部进行喷吹的均匀喷吹技术，炉缸工作状态进一步改善，促进了炉况的稳定顺行，指标进一步得到了优化。
表1 双高炉喷煤前后指标变化情况二、与国内同类型高炉相比存在的差距表2 国内2005年1－10月份300－500m3高炉指标通过表2可以看出，我们的综合焦比、利用系数分别比国内平均水平高2.29kg/t和0.129t/m3.d，喷煤比低34.08kg/t；与经济指标最好的新兴铸管相比，利用系数低0.876t/m3.d，综合焦比高57kg/t，喷煤比低82.08 kg/t，差距很大。
三、影响指标进一步提高的因素1、喷吹煤粉灰分高。
翼钢喷吹煤粉灰分在17-21%，与本部高炉喷吹煤粉灰分相比高出5-9%。
一般灰分增加1%、置换比降低1.4-2.0%，按1.4%计算则置换比降低7.0-12.6%，影响综合焦比9-16kg/t。
因此，从技术角度考虑，应进一步降低采购原煤的灰分，将煤粉灰分控制在12%以下，则综合焦比可以降到520kg/t以下。
高炉喷吹烟煤安全技术规程
高炉喷吹烟煤安全技术规程前言高炉是冶金过程中重要的生产设备，烟煤是高炉炉料的主要成分之一。
在喷吹烟煤的过程中，如果没有规范的操作和安全措施，将会对人员和设备造成极大的危害。
因此，为了减少可能的风险，必须制定高炉喷吹烟煤安全技术规程。
一、烟煤的选择高炉喷吹烟煤应当选择能够满足高炉生产和技术要求的品质和性能的烟煤。
其中，烟煤的粘结指数和焦渣成分是最重要的指标。
1.1 烟煤的粘结指数烟煤的粘结指数是指烟煤在温度为1300℃时，煤的粘结性能的指标，是反映烟煤适用性和偏压指标的重要参数。
烟煤的粘结指数应当符合下列要求：•喷吹烟煤的粘结指数应当在16～25MW（焦渣成分：<9%）之间；•喷吹烟煤的热弹性变形指标（IED）应当在25～35之间；•长焰煤在高炉中一般是不适用的。
1.2 烟煤的焦渣成分喷吹的烟煤中，焦渣成分的含量、组成和形态对高炉的生产效益、操作稳定性、耐用性等方面都有很大的影响。
一般来说，烟煤的焦渣成分应当符合下列要求：•焦渣的含量应当在10%以下；•焦渣的形态应当良好，不能有大片的结壳；•焦渣的主要成分应当是FeO和SiO2，少量富镁矿和钙镁铁矿，这样可以提高焦渣的流动性能。
二、烟煤的贮存和装载2.1 烟煤的贮存烟煤的贮存应当遵循以下原则：•烟煤堆体应当平整，宽度不超过8m，高度不超过2m；•为了防止烟煤受潮、水分增加，应当在堆顶加盖防雨棚；•堆体两侧应当设置通道以便于通风，并保证通风顺畅；•进入烟煤堆区必须遵守安全规定，严禁吸烟或使用明火。
2.2 烟煤的装载烟煤的装载应当遵循以下原则：•在烟煤装有筛网装置的地方，应当设立塔、井或一定高度的防护栏杆，以防装载时人员掉落；•在运输或装载烟煤时，应当配备合格的机械和设备，并按照作业场所要求制定安全作业指导书，在装载前，要检查车辆的玻璃、指示灯、制动系统和行车制动水压等情况；•装载烟煤时，严格控制料斗高度，避免喷溅、飞扬；•要设定卸料口的标准高度，卸料口的高度应当比烟煤堆顶高度略高。
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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％<VDAF<25%为有爆炸性煤,Vdaf>25%为强爆炸性煤。
爆炸特性主要采用长管式的测试装置来测定煤粉爆炸火焰返回长度确定煤粉有无爆炸性及其强弱。
一般认为，仅在火源处出现稀少火星或无火星的属于无爆炸性，如无烟煤；返回至喷入端的火焰长度小于400mm的为易燃有爆炸性煤，如贫瘦煤、不粘煤、弱粘煤；返回至喷入端的火焰长度大于400mm的为强爆炸性煤，如气煤等。
1．8煤灰熔融性
煤灰熔融性是指在规定条件下，随加热温度的变化，煤灰的变形、软化和流动特征的物理
状态。
煤灰的熔融性取决于它们的化学组成。
在煤灰熔融时,Al2O3起“骨架”作用，能明显提高灰的熔融温度,当其含量超过40％时，煤灰的软化温度一般都会超过1500℃；SiO2起“助熔”作用，一般来说，SiO2大于40％的灰熔温度比低于40％的要高100℃左右，而SiO2含量在45％－60％范围内，熔融温度随其含量的增加而降低；在还原性气氛中，氧化铁以FeO形式存在，随其含量增加，煤灰熔融温度开始下降，当FeO摩尔百分数增加到40％时，下降至最低点，此后随着FeO含量的增加，熔融温度又升高。
在氧化性气氛中，氧化铁呈Fe2O3形式存在，它总是起升高熔融温度的作用；CaO起助熔作用，但其含量超过30％时，它又起升高熔融温度的作用。
其他MgO、Na2O、K2O在煤灰熔融中都起助融作用。