国内外高炉喷煤现状及主要技术措施
高炉高煤比的各种措施
高炉喷吹煤比的关键技术高炉喷吹煤粉是炼铁系统结构优化的中心环节，是国内外高炉炼铁技术发展的大趋势，也是我国钢铁工业发展的三大重要技术路线之一，所以，我们应当努力提高喷煤比。
高炉喷煤的重大意义1 减少炼焦过程对环境的污染。
高炉喷煤代替焦炭，就减少了高炉炼铁对焦炭的需求。
减少焦炭的需求，就可以使焦炉少生产焦炭。
焦炉少生产焦炭或少建焦炉，就可以减少对环境的污染。
2 缓解我国主焦煤的短缺，优化炼铁系统用能结构。
炼焦配煤一般需要配50％以上的主焦煤，以满足高炉炼铁对焦炭质量方面的要求。
喷吹煤粉的煤种广泛，可以不使用主焦煤。
这就缓解了我国主焦煤的短缺，同时也降低了炼铁系统的购煤成本。
3 高炉喷煤可以实现结构节能。
2006年我国重点钢铁企业焦化工序能耗为123.41kgce／t，喷煤的制粉和喷吹所需的能耗在20~35kgce ／t。
高炉每喷吹1t煤粉，就可以产生炼铁系统用能结构节约lOOkgce ／t的效果。
4 高炉喷煤可降低炼铁系统的投资。
据统计，国外建设喷煤车间的投资是焦化厂单位投资的25％~30％，转换为冶金焦的单位投资是30％~40％；中国喷煤车间的单位投资是焦化厂建设单位投资的12％~16％，为冶金焦部分投资的15％~20％。
所以，在新建和扩容高炉时，喷煤车间必须同步实施，这样会有较大的经济效益。
5 煤粉代替焦炭会有巨大的经济效益。
目前，焦炭和煤粉的每吨价差在400~500元。
一个年产400万t的炼铁企业，如果喷煤比在130kg／t，就可以年喷吹52万t煤粉，代替的等量的焦炭，可以产生年降低208~260万元的炼铁成本。
6 提高企业劳动生产率，降低生产运行费。
喷煤车间的员工人数和生产运行费用要比焦化厂少，这样就可以产生因高炉喷煤而提高钢铁企业劳动生产率、障低生产运行费用的效果。
我国喷煤水平发展不平衡，与国际先进水平尚有差距据统计，2006年我国大中型钢铁企业高炉喷煤比135kg／t，比上年度提高llkg／t，全年重点钢铁企业喷煤总量为4046万t，创出我国历史最好水平。
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。
2023年高炉喷煤行业市场发展现状
2023年高炉喷煤行业市场发展现状高炉喷煤是指将煤粉喷入高炉内进行燃烧，与传统煤气发生燃烧相比，喷煤技术具有煤化工原料利用率高、煤气动态平衡好等优点。
在中国钢铁工业中，高炉喷煤技术应用已有20多年的历史，从开始的试点，到如今全面推广，发展已经十分成熟。
目前，中国钢铁企业高炉喷煤的应用率已经达到了96.8%以上。
与此同时，随着环保要求的提高和国际市场竞争的加剧，高炉喷煤技术也在不断提升和改进，为行业带来更加可持续发展的前景。
一、市场规模呈稳步增长趋势据统计，目前中国高炉喷煤产业规模已经达到了1600多亿元人民币，而且在持续增长之中。
尤其是在“钢铁去产能、绿色环保”的国家发展政策下，高炉喷煤技术在钢铁工业中的应用将会更加广泛。
同时，随着技术进步和市场需求的扩大，高炉喷煤技术逐渐向非钢铁领域扩展，如建筑材料、水泥、化工等行业也开始使用高炉喷煤技术，使高炉喷煤市场规模更大、应用范围更广。
二、技术发展趋势不断提高高炉喷煤技术的发展不断进步，主要体现在以下几个方面：1. 应用煤质多样化趋势随着全球能源开发利用的继续加强，当今世界上的煤质种类已经极为丰富，而不同的煤质种类及品质将直接决定其应用范围及效果。
因此，在高炉喷煤技术中，对于不同煤种及品质的煤粉的燃烧特性进行评估，提高煤粉燃烧稳定性已经成为一项重要的科研课题。
2. 喷煤设备节能降耗趋势高炉煤粉喷吹设备作为高炉喷煤系统的重要组成部分，在节能降耗、提高工作效率方面起到了至关重要的作用。
当前，高炉喷煤设备的自动化水平较高，不仅有效降低了煤粉损耗，还实现了高效稳定喷吹煤粉的效果，同时系统管理水平得到了明显提高，出现了许多运行效率高、稳定性强、管理便捷的喷煤设备，市场需求将更加广泛。
3. 煤粉预处理技术逐渐成熟煤粉预处理技术是指通过化学物理方法对原煤进行处理，以提高其煤质指标及增加其应用价值的一系列操作。
当前，针对各种普通煤及困难煤，研究的热解、氧化等新型预处理方法正在逐步成熟，能够更好地提高煤气和煤焦油的质量，进一步提升高炉喷煤的效果。
高炉富氧喷煤现状及提高煤比的措施（论文）
高炉富氧喷煤现状及提高煤比的措施（论文）高炉富氧喷煤现状及提高煤比的措施张维彬丛胜刚摘要：对我国高炉富氧喷煤现状进行了总结与评价，分析了存在的问题，并提出了改进意见。
分析认为，随着原燃料条件改善，我国高炉喷煤水平不断提高，并有进一步提升的空间，但幅度有限。
若要大幅度提高喷煤水平，必须采取狠抓原燃料质量、改善高炉透气性、优化高炉操作制度、提高风温、加强炉前管理等措施。
关键词：高炉喷煤煤比1、引言高炉喷煤是从高炉风口想炉内直接喷吹磨细了的无烟煤粉或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，它是现代高炉冶炼的一项重大技术革命[1]。
高炉喷煤代替了较昂贵的焦炭，可以改善高炉的行程，取得了较好的经济社会效益。
但由于能源政策问题，高炉喷煤技术没有的得到更大的发展。
上世纪70年代膜，发生第二次石油危机，高炉世界性地停止喷油。
为了避免全焦操作，高炉又开始大量喷煤，尤其是西欧、日本发展很快，高炉大量喷吹煤粉已成为明显趋势[2]。
我国从1964年开始喷煤，是世界上使用喷煤技术较早的国家之一。
最早起步的企业是鞍钢、首钢。
鞍钢于1966年建成第一座煤粉车间，5座高炉同时开始喷吹无烟煤。
首钢于1966年1月3座高炉都实现了喷吹煤粉。
继鞍钢、首钢成功之后，武钢、太钢、本钢等企业都开始喷煤工业生产。
上世纪90年代以来，我国高炉喷煤技术取得了迅速发展。
到了本世纪初期，高炉喷煤技术的发展势头更加高涨。
2、我国高炉富氧喷煤现状2、1 喷吹用煤我国高炉在上世纪90年代结束了单一喷吹无烟煤的历史。
目前我国大多数采用无烟煤和烟煤混喷。
无烟煤和烟煤的配比根据各企业不同的生产情况自行确定。
2、2 煤比水平近年来，随着矿山系统提铁降硅的成功和铁前系统大规模技术改造，我国部分钢铁企业结束了使用热烧结矿的历史，高炉各项技术经济指标均有不同程度的提高。
表1[3][4][5][6]是我国部分高炉近年来的主要经济技术指标，从中可以看出我国高炉的煤比水平。
高炉喷煤工艺优化及系统改进
高炉喷煤工艺优化及系统改进第一篇：高炉喷煤工艺优化及系统改进高炉喷煤工艺优化及系统改进经过几十年的发展,中国的高炉喷煤工艺和技术已发展到较高的水平。
中国的高炉喷煤在普及程度和平均煤比方面均取得很大进步。
不仅所有高炉都上了喷煤,平均煤比也不断增加,2007年已达到137kg/t。
以宝钢高炉为突出代表的越来越多的高炉已长期稳定在高煤比上运行。
然而,就喷煤工艺的优化和系统的完善而言,许多企业的高炉喷煤还存在着一些不足或缺陷。
进行有针对性地改进将是实现喷煤稳定和更高煤比的必要工作。
早期的制粉系统基本是使用球磨机制粉,采用旋风除尘器+小布袋组合进行正压收粉,存在的问题是制粉效率和能力低,系统阻损高,另外系统容易跑粉,污染严重。
烘干介质主要是烟气炉产生的热烟气兑空气,系统含氧量高。
加之安全检测和控制手段落后,在相当一段时期,只能对无烟煤进行制粉。
早期的喷吹系统多为串联罐系统。
喷吹管路有单管路加分配器,也有许多是多管路直接喷吹。
由于高炉容积小,布置分散,早期许多高炉采取的是间接喷吹方式,即炼铁厂内建一个公共制粉站,然后在每个高炉附近建设自己的喷吹站。
即使如此,因设计参数的不合理,以及设备和控制系统的落后,使得喷吹系统计量和控制误差大、粉气混合不好,喷吹固气比低,而且喷枪易烧损,并经常磨坏风口。
随着高炉对喷煤制粉能力和喷吹能力要求的提高,越来越多的中速磨被用来替代产量低、噪音大的球磨机。
收粉系统也都采取了负压操作,并使用一次布袋收粉替代旋风+布袋的组合,使环境大为改观。
充分利用热风炉废气并对系统的气氛进行严格控制,保证了即使在烟煤制粉时的系统安全。
在喷吹方面,并联罐系统逐渐替代了串联罐系统,单管路+分配器的结构也得到推广普及。
系统的计量和控制精度得到显著改善。
各厂根据高炉的容积、数量及位置,多采取制粉和喷吹在一起的直接喷吹布置。
良好的粉气混合及喷枪等设备性能的改进进一步保证了喷吹的高效稳定,促进了喷煤比的提高。
中国高炉喷吹煤技术的发展路径和现状
中国高炉喷吹煤技术的发展路径和现状一、高炉喷吹煤技术发展路径及技术沿革高炉喷吹煤粉技术在我国始于上世纪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，特别是近年来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，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：（1）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；（2）调剂炉况热制度及稳定运行；（3）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；（4）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。
高炉煤粉喷吹技术的发展路径为：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。
近年来，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。
高炉喷吹煤粉的现状以及如何提高煤比
高炉喷吹煤粉的现状以及如何提高煤比摘要：本文综合叙述了高炉喷吹技术的观状，结合典型高炉介绍了提高煤比的技术措施。
采取了一系列技术措施．主要是优化高炉操作，保持充足的炉缸温度，加强喷煤操作，保持合理的煤气流分布等，提高煤比后取得了良好的经济技术指标。
关键词：高炉喷吹煤粉喷吹高煤比高炉操作1序言高炉喷吹煤粉始于1840年S．M．Banks 喷吹焦炭和无烟煤的设想。
世界最早的工业应用是根据这一设想在1840~1845 年于法国博洛涅附近的上马恩省炼铁厂实现的。
该项技术在1881年获得专利权，现在已经成为谁都可以使用的技术。
上世纪60年代以来，该项技术在国外不断得到发展开发，目前已经成为一项相当成熟并发挥巨大经济价值的成熟技术，他不光可以降低生铁成本提高生铁产量，而且在节约能源，保护环境方面也有很大的意义。
年来来，我国高炉炼铁发展迅速，高炉喷煤的应用取得了较大进步。
重点大中型企业的喷煤比和总喷煤量都有较大的提高。
但是，有些企业的喷煤比有所波动，这种现象值得引起重视和尽快改善，以便充分发挥喷煤节能降低消耗的作用，把我国炼铁水平提到新的高度。
2高炉内煤粉的行为2．1 回旋区内的燃烧一般认为尽可能使煤粉在回旋区内充分燃烧是大量喷吹煤粉的有效方法。
通过许多基础试验研究了提高煤粉燃烧性的方法。
在实验室研究中，发现高挥发分低流动性的煤粉的燃烧性极佳，而随着煤粉喷吹量的增加，燃烧率下降。
在实际高炉中这些现象也披斜行传感器的检测所确认回旋区内煤粉的燃烧性取决于鼓风温度，鼓风温度高(1 305~1 320℃)，燃烧率也高。
鼓风温度低时(1 200~1 260℃，)通过加入水蒸气可将燃烧性提高到和高风温时同样的程度。
另外，往煤粉里添加碳酸钙，或2～1O%的褐煤也可提高煤粉的燃烧性。
根据研究结果，添加1O%低C的褐煤，煤粉喷吹量可以从155kg／t 提高到196kg/t。
2．2 适宜的喷吹位置高炉喷吹煤粉初期，一般认为喷枪前端位于直吹管内较合适。
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喷煤技术, 应提高入炉焦炭的质量。主要做好以下
几个方面的工作:
( 1) 提高焦炭强度。随着喷煤量的大幅度提 高, 应尽量改善焦炭的转鼓强度。日本神户制钢的
高炉, 喷 煤量从 100kg / t 提高到 185kg/ t 的 过程
中,
DI
从 150
15
80 .
5%
提高到
82.
5% 。在大剂量喷煤
方面走在世界前列的德国、荷兰、英国的高炉, 其
42
34
28
26
18. 53 15. 59 13. 38 8. 22
25
24
20
15
15. 14 13. 20 11. 23 7. 36
24
20
14
12
大喷煤的高炉, 必须使用长寿风口冶炼, 大幅
度减少风口熔损或磨损事故, 降低休风率, 稳定炉
缸热制度, 保障高炉操作上下部调剂均衡, 使炉况 稳定顺行。在此前提下, 应使用氧煤枪混合喷吹,
进煤量不均匀, 因而造成局部粉氧气过剩系数不
足, 从而使气化率降低, 置换比降低, 也使各风口
( 2) 降低焦炭灰分中的碱含量。碱金属对碳有
选择性腐蚀, 其反应式为
2K + 2C+ N 2= 2K CN
另外, 碱金属使焦炭反应性升高, 并能深入焦炭内 部, 促进溶损反应。这些因素都将导致焦炭的高温
强度下降。故焦炭中的碱含量应控制在一定的范
围内。
( 3) 降低焦炭气孔率和改善焦炭气孔结构。高
气孔率的焦炭易发生颗粒内的深层溶损, 加剧焦
度+ 6. 3mm) 为 75% ～80% , RDI 小于 30% , 入炉 烧结矿中粒度小于 5mm 的粉末低于 10% , 渣量 为( 250 ～300) kg/ t ; 焦 炭灰 分小 于 10% , M 40 为 80% ～87% , M 10为 6% ～7% , 反应性小于 28% , CSR 大于 60% , 大部分焦炭粒度为( 40～80) m m, 平均粒度大于 50mm 。 3. 2 提高富氧、风温、高压水平, 降低鼓风湿度
入炉焦炭转鼓强 度 M 40 , M 10 分别为 80% ～85% 和 6% ～7% 。
为了抵御化学侵蚀后的焦炭在升温过程中的
热应力和机械力的破坏, 应提高焦炭的抗拉强度。
经估算, 为了满足风口平面的焦炭具有 20M Pa 的
极限抗拉强度, 喷煤量达到 200kg / t 时, 入炉焦炭 的抗拉强度需大于 50MP a。
目前我国部分高炉采用烟煤和无烟煤混和喷
吹 技术( 按挥发分( 20～22) % 配煤, 超过 25% ) , 取得了良好的效果, 表现为燃烧率明显提高, 置换 比上升。实验表明, 无烟煤中配加一定比率的烟煤 后, 其燃烧率有明显的提高, 如表 2 所示。
表 2 无烟煤与烟煤混合后燃烧率 ( 单位: % )
高 炉
容积/ m3
煤比/ kg·t - 1
年份
持续时间/ 月
日本加古川 1 号
4550
205
1995
13
日本神户 3 号
1845
204
1994
12
荷兰霍戈文 6 号
2678
212
1992
2
荷兰霍戈文 7 号
4200
215
1993
2
英国斯堪索普维多利亚女王号
1534
210
1991
2
美钢联格里 13 号
炭的劣化程度。为提高喷煤量, 焦炭应具有低的气
孔率, 且气孔分布均匀有规律, 气孔壁有适当厚度 和硬度的气孔构造结构特点。
国内外实现大喷煤量的高炉, 都有很好的原
料条件。烧结矿中 T F e 含量为 57% ～58% , FeO 含量小于 10% ; 碱度( CaO/ SiO2) 大于 1. 6, T I( 粒
2000 年第 1 期 王炜, 等: 国内外高炉喷煤现状及主要技术措施13 NhomakorabeaEO2 =
144 0XV a0G m
p
G
可见, 煤比增大, 氧过剩系数降低; 富氧率提
高, 氧过剩系数增大。实践证明, E O2增大, 煤粉燃 烧率增大。所以, 富氧能提高燃烧率, 鼓风中含氧
量与燃烧率的关系如图 2 所示[ 2] 。
风口距离 0. 4m; 6—钛示踪法, 到风口距离 0. 8m
鼓风含氧量提高, N 2 含量减少, 此时虽风温 减少而使 Q风 有所降低, 但由于 V N2 降低幅度大, 从而使理论燃烧温度升高。1% 的富氧率可使理论 燃烧温度升高( 35～45) ℃。同时, 由于高炉煤气量 减少, 料柱阻损也会降低, 有利于高炉顺行。富氧 鼓风还能提高氧的过剩系数, 提高煤粉燃烧率。氧 的过剩系数可用下式求出:
此, 应提高入炉料的品位, 使用熔剂性烧结矿或球
团矿, 减少熔剂用量和降低渣量, 提高矿石还原性
和软化温度, 减少还原粉化率, 改善料柱透气性,
降低阻损, 促进高炉生产的稳定和顺行。 随着高炉喷煤量的提高, 焦炭的溶损率大幅
度增加, 从而造成焦炭高温强度严重下降, 导致高
炉下部透气性、透液性恶化。为了顺利实施高炉大
国内外高炉喷煤现状及主要技术措施
王 炜, 毕学工, 傅世敏
( 武汉科技大学材料与冶金学院, 武汉, 430081)
摘要: 介绍了国内外 高炉喷煤技术及其 进展现状。实验证明, 为经济有效地 提高喷煤量, 主要采用了精 料、高
风温、富氧和均匀喷吹等措施。
关键词: 喷煤; 精料; 高风温; 富氧
中图分类号: T F538. 6 文献标识码: A
配 比
0/ 100 20/ 80 40/ 60 50/ 50
阳泉煤/ 东胜煤 汝其沟煤/ 哈密煤
阳泉煤/ 东胜煤 汝其沟煤/ 哈密煤
挥发分 燃烧率 挥发分 燃烧率 挥发分
燃烧率 挥发分
燃烧率
34 28. 84 23. 69 21. 4
43
36
32
30
26. 81 22. 92 19. 63 17. 09
将有限的氧气高浓度地集中在煤粉燃烧区, 以加
快煤粉燃烧与气化速率, 改善气固两相流之间的 传质过程, 促进煤粉燃烧率和提高置换比。德国蒂
森公司在施维灵根 1 号高炉上进行氧煤喷吹试
验, 该高炉风温水平较高( 1992 年平均 1232℃) ,
有 40 个风口, 其中 20 个风口装有同轴氧煤枪( 内 管走煤, 外管走氧) , 20 个风口各用两根氧煤枪分
高炉喷煤技术已取得显著的进展, 现已有部 分高炉喷煤量达 200kg/ t 铁以上, 但随着喷煤的 增大, 出现了炉况波动, 主要原因有:
( 1) 大喷煤量时, 煤气量增大, 煤粉带入的氢 在分解时消耗大量的热, 使理论燃烧温度大大降
低。 ( 2) 大喷煤量时, 煤气量增大, 入炉焦炭减少,
热流比降低, 炉身温度升高, 热损失增大。 ( 3) 大喷煤量时, 矿焦比增加, 软熔带扩大, 焦
我国长期喷吹无烟煤, 其优点是含碳量高, 挥 发分低, 喷吹安全问题容易解决。缺点是不易燃 烧, 影响其喷吹过程中的燃烧率; 煤质硬, 制粉能 耗高; 煤质差, 灰分高, 不仅置换比低, 而且给冶炼 增大了渣量。
喷吹烟煤的优点是易于燃烧, 燃烧产生的 H2 量多, 有利于炉内间接还原的发展。但其煤质软, 虽易粉碎, 制粉能耗低, 但其含碳量低, 置换比受 到影响, 更重要的是要有严格的安全措施。
第 23 卷第 1 期 2000 年 3 月
武汉科技大学学报( 自然科学版) J. of Wuhan U ni. of Sci. & T ech. ( Nat ural Science Edit ion)
Vol. 23, No. 1 Mar. 2000
文章编号: 1001- 4985( 2000) 01- 0011- 04
煤 比 在 200kg/ t 以 上 的高 炉, 顶 压 一 般 在
210kP a 以上, 富氧率在 3% 以上。
图 2 鼓风中含氧量与燃烧率的关系( T= 1000℃) □—烟煤; ·—无烟煤
3. 3 改进高炉布料 高炉生产实践表明, 大量喷煤时, 高炉过程会
发生以下变化: ( 1) 透气性变差。这是由于炉身料 柱中焦炭的重量减少而矿石的重量相应增加; ( 2) 炉顶煤气温度上升; ( 3) 炉墙热负荷升高; ( 4) 炉子 中心的透气性变差。
1 推广高炉喷煤技术的必要性
高, 就能维持长久的高炉生产。表 1 列举了国内外 煤比超过 200kg/ t 的高炉。由表 1 看出, 除宝钢两
高炉生产离不开焦炭。由于焦炭短缺, 加之价 座高炉及日本加古川、神户两座高炉外, 其余高炉
格昂贵, 因而是钢铁工业中急待解决的问题。喷吹 持续时间都较短。另外, 从 1998 年国内重点钢铁
第( 2) 项～第( 4) 项变化表明, 高炉更加趋向 于“边缘行程”。由于喷吹量的提高会使边缘气流 过于旺 盛, 所 以应采用“开放 中心”式的操作 方 式, 即适当压制边缘, 并同时疏导中心, 以保持一 条比较强的狭窄中心气流。而且, 从高炉炉顶中心 部位加入焦炭, 在炉内形成细长的自上而下呈放 射状的锥形焦柱。由于在此焦柱中几乎不存在因 还原反应而产生的 CO 和 H2O , 这部分焦炭基本 上不发生溶损劣化, 从而使供给炉缸区域的焦炭 有较高的强度。 3. 4 改进喷煤方式, 提高煤质
的理论燃烧温度和合适的热流比, 以降低透气阻 力。
3 高炉大喷煤的条件
3. 1 精料水平和焦炭质量
随着煤比的增大, 焦炭负荷增大, 矿焦层厚度
增大, 未燃煤粉增加, 而焦炭强度下降, 块状带透 气性恶化, 炉身中上部压差增大; 并且燃烧温度降
低, 软熔带熔化能力降低, 导致软熔带厚度增加,