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提高高炉风口前煤粉的燃烧率,对攀钢高炉实际生产有着重要的意义。在模拟攀钢实际生产的工艺条件下,借助于煤粉的燃烧试验、X-ray分析和扫描电子显微镜分析等检测手段,研究了适合攀钢高炉喷吹煤粉燃烧催化剂的种类、适宜用量、催化剂对未燃煤粉微观结构的影响,以及催化剂对攀钢高炉炉渣中TiO2还原的影响。得到了以下主要结论:
1.La2O3、CeO2、KMnO4、Fe2O3、CaO和MnO2能够明显改善煤粉在高炉风口前的燃烧过程,提高了煤粉燃烧率。考虑到经济效益和满足煤粉在攀钢高炉喷吹条件下燃烧率提高10%左右的技术要求,La2O3和CeO2在煤粉中的添加比例控制在2%,KMnO4的添加比例控制在3%,CaO、MnO2和Fe2O3的添加比例控制在4%。
2.随着催化剂的加入,促进了煤粉中较大分子和芳环上支链的断裂分解,造成未燃煤粉的芳香环缩合程度增大,芳香环微晶尺寸的增加;与没有添加催化剂产生的未燃煤粉相比较,添加催化剂后的未燃煤粉颗粒的粒径缩小,表面的烧蚀严重,外观形貌变得不规则化。
3.在炉渣中未燃煤粉比例保持不变的前提条件下,添加煤粉燃烧催化剂后的未燃煤粉可以促进攀钢高炉渣中TiO2的还原,炉渣中的TiC和TiN含量略有升高,导致炉渣粘度增大,但高炉煤比却普遍可以提高40kg左右,使攀钢高炉煤比接近200kg/t以上。随着煤粉中各种燃烧催化剂添加比例的增加,炉渣中的TiC和TiN含量略有降低,导致炉渣粘度减小,这对改善高炉操作是十分有利的。