煤粉预热对高炉燃料比影响试验的研究-技术支持方圣喷吹技术有限公司.docVIP

舞钢中加钢铁3#高炉煤粉预热对高炉煤比、燃料比 影响的试验研究 公文亮 王磊 （舞钢中加钢铁有限公司） 摘要：对舞钢中加钢铁公司3#高炉煤粉预热到300℃时，高炉煤比、燃料比的变化进行了工业化试验与研究。结果表明，在高炉生产保持稳定顺行，原燃料条件基本不变的条件下，风温在1170℃，富氧量在1.45--2%之间，在没有使用喷煤预热器时，煤比在135--150Kg/吨铁之间是合适的，炉况顺行度较好。在使用煤粉预热器后，煤粉预热到300℃,湿焦负荷可以由4.0增至4.4--4.45吨/吨，降低焦比38--44Kg/吨铁；煤比可以从135--150Kg/吨铁增至160--170Kg/吨铁，煤比提升25--30Kg/吨铁；在煤比大幅提高的基础上，综合燃料比却从515--520Kg/吨铁降至500--505Kg/吨铁,降低15--20Kg/吨铁。 关键词：煤粉预热 节焦增煤 降低燃料比 高炉喷煤 炼铁技术进步 1 前言 （1） 我国高炉喷煤始于20世纪70年代，是世界上较早应用高炉喷煤技术的国家之一。[1]在高炉喷煤的初期采用无烟煤，且当时高炉热风温度在1100℃左右，绝大部分高炉没有采用富氧喷吹,高炉煤比在100 Kg/吨铁以内[2]。 随着高炉喷煤技术和设备不断的发展和完善，目前高炉基本上是采用烟煤和无烟煤的混合喷吹，高炉的热风温度达到1200℃以上，高炉的富氧率在1%—4%之间,高炉煤比140Kg/吨铁左右[3]. 制约高炉煤比提高的因素按程度分析依次是风口前理论燃烧温度、煤粉燃烧率、焦炭的料柱骨架作用。当前国内炼铁厂普遍通过提高风温、富氧鼓风解决了风口前理论燃烧温度低的问题。提高煤粉的燃烧率成为制约高炉煤比提高、燃料比降低的重中之重。通过调整配煤比例、煤气分布来解决煤粉燃烧率手段有限、效果有限。而通过煤粉喷前预热、提高煤粉温度为解决煤粉燃烧率提供了新的思路. （2） 高炉煤粉喷前预热技术是目前高炉喷吹领域的前沿技术。该技术是安全的利用原排入大气的热风炉废气的潜热，通过特殊的预热器由热媒传给煤粉，将喷入高炉的煤粉温度从40--70℃预热至250--350℃. 煤粉预热后进行喷吹可促进煤粉在风口前气化热解，减少了煤粉从室温加热到预热温度所需的热量和时间，使煤粉燃烧区域前移，煤粉在高温下反应速率更快，更有利于提高其燃烧率.[4] （3） 舞钢中加钢铁公司3#高炉是国内首座成功应用此煤粉预热新技术的第一座高炉。为定性定量研究煤粉预热后对高炉煤比与综合燃料比的影响。于2017年1月10日到1月28日在高炉生产保持稳定顺行，原燃料条件基本不变的情况下，进行了煤粉预热对高炉煤比、综合燃料比影响的试验研究。试验共分三个阶段：煤粉预热器停用前，煤粉预热器停用后，煤粉预热器启用后。 2 试验过程 1月10日—19日喷煤预热器停用前，高炉炉况稳定顺行，炉缸热量充沛。 保持全风作业，风量1350 m3/min, 风温1170℃，透气性指数14.5左右，富氧量1500--2000m3/h，富氧率1.45%--2.0%之间，矿批15000kg，湿焦负荷(带焦丁，焦炭水份在10%左右，下同)连续一周保持在4.45吨/吨，料速均匀稳定在7批/h,小时喷煤量10000±300kg/h,煤比160kg/吨铁，综合燃料比控制在500 Kg/吨铁。 1月10日--19日煤粉预热器停用前高炉各项操作参数及经济技术指标如下： 日期 10日 11日 12日 13日 14日 15日 16日 17日 18日 19日 平均值 产量（吨） 1343 1496.21 1437 1634.72 1525.4 1408.6 1560 1500.34 1303 1428 1463.63 煤粉温度（℃） 311 312 318 312 315 312 310 312 310 298 311 综合燃料比（Kg/吨） 519 501 496 461 502 512 492 500 529 497 500.9 焦比（Kg/吨） 342 334 332 300 324 328 322 324 374 332 331.2 煤比（Kg/吨） 165 155 152 148 163 170 155 162 141 151 156.2 焦丁比（Kg/吨） 13 12 11 13 15 15 15 15 14 14 13.7 富氧量(m3/h) 2000 1950 2217 2304 1650 1988 1800 1496 800 1963 1816.8 CO利用率(%) 0.46 0.45 0.44 0.47 0.4