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高炉喷吹煤粉工艺可以降低焦比、合理利用煤炭资源、减少环境污染、降低生产成本等作用。然而随着煤粉喷吹量的增加,煤粉由于加热和裂解而消耗的热量也随之增加,致使冶炼过程中应补偿的风温加大,从而加大热风炉的生产压力,以至于增加了生产成本。因此,完善高炉喷煤技术、改进喷煤技术细节成为广大炼铁工作者的努力方向。
实践证明,在高喷煤比条件下常常出现未燃煤粉从炉顶逸出的现象,未能实现煤粉的充分利用。因此提高煤粉在风口的燃烧率,解决煤粉在高炉内的利用问题是大喷煤操作中必须面对的重要问题。
本课题以宝钢高炉喷吹原料条件为基础,在实验室进行煤粉加热后性能变化的研究,从而分析得出煤粉加热后安全性能以及对煤粉输送过程的影响,并根据高炉的实际生产条件,通过理论和实验研究确定煤粉的合理预热方式和预热装置。研究结果表明:
1.煤粉失重实验结果表明,预热的煤粉要比没有预热的失重快。且预热温度越高,失重率和失重速度也越大;
2.从煤粉的流动性和喷流性来分析,升高温度至200℃,有利于改善煤粉的流动性和喷流性。可以预测,在低于煤粉燃点条件下,煤粉预热不会对煤粉的输送产生过大的影响;
3.煤粉的燃烧率主要由煤种决定。烟煤的燃烧率明显高于无烟煤,但热值低于无烟煤,而混合煤喷吹有利于煤粉燃烧和满足高炉热量需求。采用直接加热和间接加热两种方法预热煤粉并喷吹,结果表明:煤粉燃烧率普遍呈上升趋势,一般煤粉燃烧率提高10%~30%不等。相比而言,采用预热温度为200℃时,提高煤粉燃烧率的效果较明显。