高炉喷吹煤指标
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。
高炉经济喷煤比计算
关于高炉经济喷煤比的理论计算通过查阅资料得知：经济喷煤比取决于喷煤量水平、高炉煤焦置换比、能量消耗利用程度。
喷煤对高炉工序成本降低的影响可按照公式（1）计算。
1000)(m k P R P X J -⨯=∆ （1） 其中：J ∆---炼铁工序成本降低值，元/t ；X------喷煤量，kg/t ；P k -----焦炭价格，元/t ；R------煤焦置换比；P m ----喷吹煤粉的价格加工序成本，元/t ；经查阅资料得知：在生产条件稳定条件下，煤焦置换比与喷煤比存在线性关系如公式（2）所示。
R=1.025-0.00158X （2） 煤粉配比按照无烟煤55%，烟煤45%标准计算。
所以，可以得出结论：1000)]%45%55()00158..0025.1([m 工烟无m m k P P P X P X J +⨯+⨯--⨯=∆ （3）其中：无m p ---无烟煤价格；烟m p ---烟煤价格；工m p ---煤粉工序成本；公式（3）中：P k ，无m p ，烟m p ，工m p 依据成本表查询实时价格，可以认为是常数，所以公式（3）是高炉工序成本下降值J ∆关于喷煤比X 的二次函数，所以在一定生产条件下，存在一个合适的喷煤比，最大程度的降低高炉的工序成本。
例：依8月成本数据进行计算：（1）480高炉合适的喷煤比：P k = 1865.61元/t 无m p = 1188.25元/t烟m p = 742.87元/t 工m p =10元/t带入公式（3）计算：J ∆=1000)10%4587.742%5525.1188()00158.0025.1(61.1865[+⨯+⨯--⨯X X =0.001X （1912.25-2.95X-997.83）=-2.95⨯⨯-310X 2+914.42⨯⨯-310X依据抛物线的性质得知：当X=95.2242.914⨯-=154.98kg/t 时，高炉成本下降值最大 480max J ∆=70.86元/t（2）1080高炉合适的喷煤比：P k =1920.28元/t 无m p = 1188.25元/t烟m p = 742.87元/t 工m p =10元/t带入公式（3）计算：J ∆=1000)10%4587.742%5525.1188()00158.0025.1(28.1920[+⨯+⨯--⨯X X =0.001X （1912.25-2.95X-997.83）=-3.03⨯⨯-310X 2+970.46⨯⨯-310X依据抛物线的性质得知：当X=03.3246.970⨯-=160.14kg/t 时，高炉成本下降值最大 1080max J ∆=77.71元/t所以，以8月成本计算，480高炉合适的喷煤比为154.98kg/t,1080高炉合适的喷煤比为160.14kg/t。
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。
高炉主要技术经济指标与有关计算
I综QK
QMBQJB Vu
式中 I 综 —综合冶炼强度，t/（m3·d）； Q K —日
干焦用量，t/d；Q M —日喷吹煤量，t/d；Q J —日
焦丁量，kg； B—喷吹燃料及焦丁折干焦系数。
9、燃烧强度：
IA
QK
QMBQJB
(d2 /4)
式中 I A —燃烧强度，t/（m2·d）；Q K —日干焦 用量量，k，gt；/d；B—Q喷M —吹日燃喷料吹及煤焦量丁，折t干/d焦；Q系J数—。日焦d —丁 高炉炉缸直径，m。
P —日合格生铁产量，t/d； A—生铁折合炼钢 生铁系数； d —高炉炉缸直径，m。
由于炉型的特点不同，小型高炉可允许较高的冶
炼强度因而容易获得较高的利用系数。为了对比 不同容积的高炉实际的生产率，可对比其面积利 用系数。用高炉面积利用系数衡量高炉的生产率， 更为科学。高炉的面积利用系数一般在65~70 t/ （m2·d），有的高炉达到了70 t/（m2·d）以上。
各种燃料折干焦系数
燃料名称
计算单位
折合干焦系数
焦炭（干焦）
kg/kg
1.0
焦丁
kg/kg
0.9
重油（包括原油）
kg/kg
1.2
灰分≤10%
kg/kg
1.0
10%<灰分≤12%
kg/kg
0.9
喷吹用煤粉
12%<灰分≤15%
kg/kg
0.8
15%<灰分≤20%
kg/kg
0.7
灰分>20%
kg/kg
0.6
各牌号生铁折合炼钢生铁系数（A）
生铁种类 炼钢生铁
铸造生铁
球墨铸铁用生铁 含钒生铁
高炉喷吹煤粉热值
高炉喷吹煤粉热值1. 引言高炉是冶金工业中最重要的设备之一，用于生产铁和钢。
在高炉的冶炼过程中，需要喷吹煤粉作为燃料。
煤粉的热值是评估其燃烧性能的重要指标之一。
本文将介绍高炉喷吹煤粉热值的相关知识。
2. 煤粉热值的定义煤粉热值是指单位质量煤粉完全燃烧释放的热量。
通常使用单位为焦耳/克（J/g）或千卡/克（kcal/g）来表示。
煤粉的热值与其化学成分、煤种、粒度、含水率等因素密切相关。
3. 影响煤粉热值的因素3.1 化学成分煤粉的主要化学成分包括固定碳、挥发分、灰分和水分。
固定碳是煤粉中不挥发的部分，其燃烧释放的热量较高。
挥发分是煤粉中可挥发的部分，其燃烧释放的热量较低。
灰分是煤粉中的无机物，其燃烧不产生热量。
水分是煤粉中的含水量，其燃烧需要消耗热量。
3.2 煤种不同煤种的热值差异较大。
例如，无烟煤的热值较高，是一种优质煤种。
而褐煤的热值较低，是一种劣质煤种。
3.3 粒度煤粉的粒度对其燃烧性能有一定影响。
一般来说，煤粉的细度越高，其燃烧速度越快，热值也相对较高。
3.4 含水率煤粉的含水率越高，其燃烧所需的热量就越大，热值也相应降低。
因此，在高炉喷吹煤粉时，需要尽量降低煤粉的含水率，以提高其燃烧效率和热值。
4. 测定煤粉热值的方法测定煤粉热值的常用方法包括热量计法和数理统计法。
4.1 热量计法热量计法是通过热量计测定煤粉燃烧释放的热量来计算煤粉热值的方法。
该方法需要将一定质量的煤粉完全燃烧，并测定所释放的热量。
通过计算煤粉燃烧释放的热量与其质量的比值，即可得到煤粉的热值。
4.2 数理统计法数理统计法是通过对大量煤粉样品的热值数据进行统计分析，得出其热值的概率分布情况。
该方法适用于对大批量煤粉的热值进行估算。
5. 高炉喷吹煤粉热值的意义高炉喷吹煤粉热值的高低直接影响高炉的冶炼效果和经济效益。
煤粉热值的提高可以增加高炉的燃烧温度，提高炉内矿石的还原速度，从而提高冶炼效率和产量。
同时，煤粉热值的增加还可以减少煤粉的消耗量，降低冶炼成本。
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。
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。
高炉喷吹煤评价指标
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。
1Байду номын сангаас2 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。
由上分析知，任何一种煤都达不到喷吹煤性能的全部要求，只能满足其中的 1-3 项。同时，各种 煤源由于产地远近、开采方法、运输方式等不同，其单位价格也不同，为了获得较全面的喷吹和经济 效果，应利用配煤达到：①磨煤机台时产量趋近理想的经济产量。②尽量提高煤粉在风口前的燃烧率， 扩大喷吹量。③达到较高的置换比和高炉生产技术经济指标。④原料煤的价格经济合理。⑤综合利用 各种煤资源，供煤、运输合理而且有保证。
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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。