高爐綜合噴吹辟新徑(二)

  基于這種思路,,研究人員對添加除塵灰后的混合煤粉進行了相關試驗,,評價了混合煤粉灰熔點,、發(fā)熱量和燃燒性能變化。因為除塵灰絕大部分物質都作為灰分引入了煤粉,,所以直接導致了混合煤灰分增加,,固定碳含量降低。由試驗可知,,當除塵灰添加到10%時,,試樣灰分含量增加了9%,揮發(fā)分減少了2%,,固定碳減少了7%,,發(fā)熱量降低了約5MJ/kg。有利的方面是,,混合煤的灰熔點有所升高,,并且燃燒性試驗表明添加除塵灰后煤粉燃燒性能得到改善。隨著除塵灰配比增加,,CO2含量曲線到達峰值前越來越陡,,燃盡時間明顯縮短,分析認為主要原因是除塵灰中鐵氧化物的引入量逐漸增多,,起到了催化煤粉燃燒的作用,。這種效果要大于灰分增加等造成的不利影響。

  綜上可知,,將高爐除塵灰添加到噴吹煤粉中可以改善煤粉燃燒效果,,最重要的是能非常簡單高效地回收Fe資源,考慮到噴煤灰分一般不超過15%,,最好控制除塵灰混入量小于7%,。在實驗室研究基礎上,2009年鞍鋼在2號高爐(3200m3)進行了噴吹除塵灰工業(yè)試驗,。試驗期間,,高爐生產(chǎn)正常,燃料比基本不變,,鐵水與爐渣成分穩(wěn)定,,高爐產(chǎn)量有所增加,利用系數(shù)提高0.035t/m3·d,。

  噴吹煤粉中添加助燃劑———提高噴煤效率

  鞍鋼高爐噴煤工藝已較為成熟,,在影響噴煤比的一些常規(guī)因素如入爐風溫、原料條件,、設備狀況,、操作水平等基本保持穩(wěn)定的前提下,強化煤粉在風口回旋區(qū)的燃燒,,加快燃燒速率,,成為進一步提高煤比,、改善高爐冶煉條件的新手段。結合國內外在煤粉助燃劑領域的相關研究,,鞍鋼于2010年在5號高爐(2580m3)進行了噴煤中加入助燃劑的工業(yè)試驗,試驗使用含錳系氧化物助燃劑(錳氧化物含量15%~20%,,其余主要為鈣,、鎂氧化物),添加比例為0.6%,,并對高爐主要操作參數(shù)和生產(chǎn)技術指標進行了統(tǒng)計分析,。

  工業(yè)試驗分為兩個階段:第一階段為基準期,第二階段為添加助燃劑的試驗期,,各為期一個月,,基準期和試驗期內配煤種類和配比保持穩(wěn)定。整個試驗期間高爐生產(chǎn)較為穩(wěn)定,,未出現(xiàn)大的爐況波動,,試驗期的生產(chǎn)情況明顯好于基準期。試驗期煤比波動相對平穩(wěn),,較基準期有提高趨勢,,而焦比呈明顯降低趨勢。據(jù)統(tǒng)計,,試驗期噴煤比增加了8.10kg/t,,焦比降低了10.30kg/t(校正后為9.67kg/t)。另外,,試驗期間高爐日產(chǎn)量增加,,平均利用系數(shù)增加,綜合焦比降低,??傮w而言,高爐噴吹煤粉中添加助燃劑取得了較好的效果,,通過對煤粉燃燒率進行測算,,試驗期間平均煤粉燃燒率比基準期提高了5%以上,表明助燃劑對改善煤粉燃燒性能起到了重要作用,。

  高爐噴吹焦爐煤氣———改進高爐能源結構

  焦爐煤氣中含有大量的H2(>50%)及部分CH4等碳氫化合物,。高爐噴吹焦爐煤氣可以改進高爐的能源結構,為鐵礦石的還原過程提供更好的還原劑,,有效提高H和C的利用率,,降低煤和焦炭的消耗,減少CO2排放,。鞍鋼鲅魚圈分公司焦爐煤氣過剩,,之前用于燒石灰窯,、供CCPP(燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組)發(fā)電,剩余部分低價賣給電廠,,造成高附加值能源的浪費,,經(jīng)過多次技術論證,確定在兩座高爐(4038m3)上實施噴吹焦爐煤氣工藝,。噴吹工程在2011年底完工,,先期進行壓縮空氣噴吹試驗調試系統(tǒng),從2012年7月首先在1號高爐開始噴吹焦爐煤氣試運行,。試驗初期使用8根噴槍,,噴吹量為3000m3/h~3500m3/h,壓力0.55MPa~0.60MPa,,之后根據(jù)運行效果逐漸擴展煤槍數(shù)量,,加大噴吹量。

  2012年6月份該系統(tǒng)沒有噴吹焦爐煤氣,,作為基準期,;9月份噴吹焦爐煤氣(18根噴槍,噴吹量6000m3/h~6500m3/h,,壓力為0.55MPa~0.56MPa),,作為試驗期。結果顯示,,噴吹焦爐煤氣以后,,高爐的入爐燃料比明顯降低,爐頂煤氣中的H2含量略有升高趨勢,,但變化量不大,。經(jīng)統(tǒng)計,2012年9月份較當年6月份高爐燃料比降低了18kg/t,,綜合焦比降低了15.79kg/t,。須要特別說明的是,與當年6月份相比,,2012年9月份高爐原燃料條件有所惡化,,焦炭強度下降,入爐品位降低,,渣量增大,,高爐順行難度加大,但由于噴吹焦爐煤氣,,不僅保證了高爐順行,,而且還大幅度降低了入爐燃料比。這些都表明焦爐煤氣在高爐內得到了較好的利用,,并對改善爐缸工作狀況,、保持高爐順行產(chǎn)生了良好的效果,。

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