重要意義
高爐噴煤對現代高爐煉鐵技術來說是具有革命性的重大措施。它是高爐煉鐵能否與其他煉鐵方法競爭,繼續生存和發展的關鍵技術,其意義具體表現為:
(1)以價格低廉的煤粉部分替代價格昂貴而日趨匱乏的冶金焦炭,使高爐煉鐵焦比降低,生鐵成本下降;
(2)噴煤是調劑爐況熱制度的有效手段;
(3)噴煤可改善高爐爐缸工作狀態,使高爐穩定順行;
(4)噴吹的煤粉在風口前氣化燃燒會降低理論燃燒溫度,為維持高爐冶煉所必需的動力,需要補償,這就為高爐使用高風溫和富氧鼓風創造了條件;
(5)噴吹煤粉氣化過程中放出比焦炭多的氫氣,提高了煤氣的還原能力和穿透擴散能力,有利于礦石還原和高爐操作指標的改善;
(6)噴吹煤粉替代部分冶金焦炭,既緩和了焦煤的需求,也減少了煉焦設施,可節約基建投資,尤其是部分運轉時間已達30年需要大修的焦爐,由于以煤粉替代焦炭而減少焦炭需求量,需大修的焦爐可停產而廢棄;
(7)噴煤粉代替焦炭,減少焦爐座數和生產的焦炭量,從而可降低煉焦生產對環境的污染。
煤粉計量系統
煤粉計量結果既決定著噴煤操作及設備配置的形式,同時又受噴吹工藝條件的影響,它是高爐操作人員掌握和了解噴煤效果,并根據爐況變化實施調節的重要依據。煤粉計量水平的高低,直接反映了高爐噴煤技術的發展水平。煤粉計量主要有兩類,即噴吹罐計量和單支管計量。(2)為建設方成套提供噴煤車間所有的機械設備電氣設備、自動化控制及生產工具。噴吹罐計量,尤其是重疊罐的計量,是高爐實現噴煤自動化的前提,而單支管計量技術則是實現風口均勻噴吹或根據爐況變化實施自動調節的主要保證。實現煤粉計量的連續化和提高煤粉計量的準確性是煤粉計量技術的發展方向。
噴吹技術的發展
本世紀60年代高爐噴煤技術開始發展和應用,至8O年代得到廣泛應用。近10年,世界高爐噴煤技術發展很快,普及率、噴吹量、計量及自動控制水平在不斷提高,噴吹技術也有,主要表現在以下幾個方面。
富氧大噴煤量技術
高爐鼓風中含氧每增加1%,可增產3%,可多噴煤8~lOkg/t。原蘇聯是世界上富氧率的國家,鼓風中含氧一般在3O%左右。開發的新工藝如煙煤噴吹工藝、噴吹系統新流程、制粉系統新流程、高濃度輸送、分配、檢測和控制新技術都達到很高水平,高爐氧槍及安全技術、高爐的一些特殊檢測設備、氧煤燃燒等一些應用理論研究已躍居世界水平。西歐、日本由于鋼鐵限產,鼓風含氧一般只有22%~23%(有的高爐不富氧鼓風)。我國鞍鋼2號高爐在“七五”期間進行富氧大噴煤量試驗,鼓風含氧由21%增至28.59%,噴煤量由73 kg/t提高到170kg/t,取得了利用系數2.4t/m3·d、焦比428 kg/t的好成績。
高爐富氧大噴煤量操作與常規的富氧鼓風不同,是用煤氧噴槍提高煤粉燃燒區局部氧氣濃度,以促進煤粉在風口區的燃燒和氣化。國內外理論和實踐都證明在相同富氧量條件下,采用高爐直吹管及風口區局部富氧的方式出提高整個鼓風含氧量更合理。直接噴吹方式是將噴吹罐設置在制粉系統的煤倉下面,直接將煤粉噴入高爐風口,高爐附近無需噴吹站。富氧大噴畋是投資少、增鐵節焦有效且簡單易行的措施,已成為當今世界煉鐵技術發展的趨勢。