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    高爐噴煤量的目的和意義

    2020/3/3

      高爐噴吹煤粉在高爐上能得到工業性的大面積推廣,是近半個世紀的事情,存在必是有道理的。高爐噴吹煤粉能大面積推廣且噴吹涼不斷地提高,也是有著存在的社會和經濟環境。隨著近幾十年國內鋼鐵產能日益的增加和噴吹技術的日益成熟和完善逐步普及的。隨著國內焦煤儲量匱乏及噴煤在節約冶煉成本和促進爐況順型等方面的優勢不斷顯現,高爐噴吹煤粉在高爐冶煉中地位得到日益提高和重視。因此,高爐普及和噴吹技術及提高高噴吹量的意義在于:

      1.降低焦炭用量,一方面節約日漸匱乏的煉焦煤,減少煉焦過程中產生的環境污染,另一方面降低企業焦爐投資規模,實現結構節能,同時提高生產效率,降低企業運行成本。

      2.煤粉替代焦炭額產生巨大經濟效益,目前煤粉和焦炭差價較大,扣除煤粉置換損失和輸煤管路損失及噴煤車間運行成本,以煤代焦仍有巨大的經濟優勢,也是各企業努力提高噴吹量的動力源泉。

      3.噴吹煤粉有助于低硅冶煉,生鐵硅含量每每降低0.1節焦4-6公斤/噸鐵,從而進一步節焦降本。

      4.促進爐況順型,適量的噴吹煤分,能促進高爐中心氣流發展,同時提高煤氣中的氫含量,降低煤氣粘度,促進爐況順行高產。

      5.有助于高風溫大富氧在高爐上的應用,實現高爐高產、、低耗、長壽、環保的操作方針。

      過量的噴吹煤粉可能產生的負面影響

      上述高爐噴吹煤粉的優勢,各鋼鐵企業都不遺余力的在提高噴吹量方面不斷研究和時間,取得很不錯的成績,目前,噴吹煤已成了衡量高爐生產狀況的一項重要生產技術指標。近幾十年國內高爐在提高噴吹量方面取得很大進步,但過高的噴吹量會產生幾點負面效應:

      1、過量降低爐缸熱量,使爐缸熱制度失衡。

      煤粉噴入高爐后,需要經歷加熱,揮發份揮發燃燒及炭素燃燒等一系列過程,是一個吸收大量熱量的過程。大量噴煤后使得理論燃燒溫度大幅降低,從而降低爐缸溫度,使渣鐵粘稠,影響爐缸活躍程度,進而硬性爐況順行。

      2、煤粉燃燒率降低,置換比降低。

      3、惡化高爐料柱透氣性,破壞高爐順行。

      風口前大量的未燃煤粉,部分進入爐渣中隨爐渣排出爐外,增加爐渣的粘度,降低其流動性,其余隨上升的煤氣流上升,部分被氣化和參與滲炭反應,部分隨煤氣吹出爐外,造成煤粉的浪費,還有一部分充塞于料柱之間,惡化了料柱的透氣性,使壓差升高風量降低,壓量關系緊張,嚴重影響爐況的順行。

      4、降低經濟效益甚至出現負效益

      提高噴吹量的動力之一是其所帶來的巨大經濟效益,大量噴吹后,一方面燃燒率降低,置換比減低,同時隨爐渣排除和隨煤氣吹出的大量未燃煤粉,造成巨大浪費,使得噴吹煤粉的經濟效益降低,另一方面,過量噴吹煤粉,大量未燃煤粉存在于料柱之間,惡化料柱透氣性,導致爐況的不順,其所造成的經濟損失更不可估量,因此,過量噴吹煤粉后,其產生的經濟效益并不隨噴吹量的增加而呈線性增加,影響到高爐順行時候,甚至出現負效益。

      衡量經濟噴吹量的標準

      可見,高爐噴吹煤粉在一定范圍內,隨煤比的增加,經濟效益的提高,超過一定的范圍后,其經濟效益不再隨煤比增加而增加。如何確定高爐的經濟噴吹量,實現高爐冶煉經濟效益化。顯然,通過定時定期測定煤粉在風口回旋區的燃燒率,保證煤粉的充分燃燒,是確定高爐噴吹量的有效方法。有沒一些簡單的衡量和判斷噴吹量是否合適的方法呢?

      1.根據重力除塵灰的含碳量判斷

      高爐過量噴吹后,大量未燃煤粉會隨煤氣上升,一部分吹出爐外,在重力除塵器中沉降,因此,通過定期測量重力灰中的含碳量高低,可間接看出高爐內未燃煤粉的多少,通過不同時期的對比,可得出適合本高爐的噴吹量。

      2、依據綜合燃料比判斷

      提高噴吹量主要目的是降低焦比,節約成本,提高經濟效益。因此,通過增加噴吹量后綜合燃料比是否增加可適合增加噴吹量。若增加噴吹量,綜合燃料隨之增加,說明增加的煤量沒有取代焦炭的目的,爐內已存在過量的未燃煤粉,不適宜再繼續增加噴吹量,反之如果增加噴吹量后,綜合燃料比沒有增加,說明增加的噴吹量完全取代了焦炭,高爐仍有增加噴吹量的余力。

      3、依據高爐壓差和中心氣流判斷

      過量噴吹煤粉后,會有大量未燃煤粉滯留于料柱之間,惡化料柱的透氣性,使壓差升高,壓量關系緊張,因此通過高爐壓差的變化可間接判斷噴吹量是否合適。另一方面,高爐噴吹煤粉后,是利于中心氣流發展的,通過觀察中心氣流的變化可間接判斷噴吹量是否已到極限,需要指出的是,某些高爐表現為大量噴吹煤粉后,邊緣氣流的發展。因此大量噴吹煤粉后,一方面因理論燃燒溫度大幅度降低,使鼓風動能不再隨噴吹量增加而增加,阻礙中心氣流的發展,從而表現為邊緣氣流的發展,因此,當增加噴吹量后爐況表現為邊緣氣流發展時,已是過度噴吹的表現。

      4、通過觀察爐渣顏色及流動性判斷

      未燃煤粉進入爐渣后,不僅增加爐渣的粘度,流動性變差,而且爐渣中會因含有大量煤粉而使爐渣顏色發黑,因此,通過觀察爐渣的變化也可佐證噴吹量是否合適。

      小結,即使等容積的高爐,因原燃料條件的不同,操作水平不同,生產條件及高爐運行狀況不同,適宜的噴吹量也不同,甚至會有較大差距。

      即使同一高爐,不同時期適宜的經濟噴吹量也可能不同,這是不同時期生產條件及爐況運行條件決定的。

      日常操作應根據高爐運行狀況,通過重灰含碳量,綜合燃料比,煤氣流變化及爐渣邊和等選擇適合高爐的經濟噴吹量。

      通過改變生產條件及原燃料質量氣流分布等可提高高爐適宜的噴吹量,有效降低生產成本,關于如何提高經濟噴吹量的措施。

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