按喷吹方式分
按喷吹方式可分为直接喷吹和间接喷吹。
直接喷吹方式是将喷吹罐设置在制粉系统的煤仓下面,直接将煤粉喷入高炉风口,高炉附近无需喷吹站。其特点是节省喷吹站的投资及相应的操作维护费用。这种方式中小高炉采用较多。
间接喷吹则是将制备好的煤粉,经输煤管道或罐车送入高炉附近的喷吹站,再由喷吹站将煤粉喷入高炉。其特点是投资较大,设备配置复杂,除喷吹罐组外,还必须配制相应的收粉、除尘装置。
钢铁工业是个有条件组织生产的行业,其生产工艺、技术、装备运行是有一整套科学规律的,复合炼铁学基本原理。具备什么样条件,就会出现什么样的生产技术指标。煤粉输送系统煤粉的输送有两种方式可供选择,即采用煤粉罐装卡车或采用管道气力输送,而气力输送连续性好、能力大且密封性好,是高炉喷煤中普遍采用的煤粉输送方式。这也就是说,高炉炼铁生产是要有一定条件的,提高喷煤比也是需要一些关键支撑技术。 本人认为,高喷煤比的关键技术是:保持炉缸热量充沛技术,提高煤粉燃烧率技术,提高炉料透气性技术和煤焦置换比高的相关技术。
我国喷煤喷吹技术现状
高炉应用喷煤技术始于6O年代,进入9O年代后,西欧、美国和日本的一批焦炉开始老化,由于焦煤资源日益短缺,加上环保及投资等原因,很难新建和改造焦炉,必须大幅度降低焦炭消耗。也可以将制粉和喷吹设计为一个操作控制站,集中在高炉中央控制中心,与高炉采用同一方式控制。因此,喷煤成为弥补焦炭缺口的有效措施,并成为高炉技术发展的必然趋势。
目前,这些国家的高炉喷煤已较普遍,喷煤量和用氧量不断提高,喷煤工艺与配套技术日臻完善。煤粉喷吹通常是在喷吹罐组内充以压缩空气,在自混合器引入二次压缩空气将煤粉经管道和喷枪喷入高炉风口。日本、西欧国家约2/3的高炉喷煤,一些高炉的平均喷煤量已达140~l8O千克/吨铁,日本钢管公司福山厂4号高炉自l994年10月创造和保持了218千克/吨铁的喷煤记录。英国、意大利、荷兰在联营公司的支持下,准备投资600万英镑,在一座炉缸直径为6米的高炉上进行富氧喷煤炼铁试验,其目标喷煤量为300~400千克/吨铁,国外大喷煤量高炉用氧量达到40~70m3/吨铁,喷吹的煤种已向烟煤或烟煤加煤发展。
我国由于炼焦煤资源和运输供应日益紧张,冶金企业近1/3的焦炉接近老化,焦炭的生产供应已成为钢铁工业发展的限制的限制之一。6、效益高由于建设周期短、投资小,喷吹工艺简单易于掌握,所以本系统投用后在很短时间内就可以收回投资。但我国非炼焦煤资源丰富,并且分布较广,用这些煤部分替代焦炭已成为保证钢铁工业发展的必要措施和炼铁系统结构优化的中心环节。高炉大量喷煤粉可以大幅度降低成本和消耗,利于提高钢铁产品的竞争力。
我国现在1000m3以上的高炉有38座,若喷煤量增加到100千克/吨铁,就可节约焦炭130万吨,生铁成本降低约4元/吨,年经济效益为1.24亿元,喷煤时富氧量增加1%,可增产铁3~5%。发展煤氧强化炼铁工艺可以改造现有高炉,从而少建新高炉、新焦炉,节约大量投资,还有利于环保。因此,发展和采用高炉氧煤强化炼铁新工艺意义十分重大。喷煤后,由于煤比焦炭具有更多的挥发分,从而增加了煤气中氢的含量,煤气还原能力增强,有利于发展间接还原,这实际上也是降低焦比的原因之一。
我国高炉发展前景
1.喷煤目标
综合考虑焦炭平衡能力、原燃料质量、高怕设备状况以及其它条件,我国高炉喷煤技术将形成分层次发展的格局。在“九五”末期,我国重点企业和地方骨干企业基本上都要喷煤,多数高炉在不富氧条件下喷煤80~100千克/吨铁,在富氧2~4%时喷谋量达到150千克/吨铁,有条件的企业,可进一步提高富氧率,喷煤量达到150~200千克/吨铁,少数大型高炉吨铁喷煤量将超过200千克。(2)煤粉的必要条件空气和煤粉的混合体必须处于密闭或部分密闭的空间内,这样压力才会急剧增大,使包围体有被的危险。
2.超高喷煤量吨铁250千克工业试验
目前,西欧、日本的一些高炉实现了200千克/吨铁的目标后,正在向350千克/吨铁的目标努力;我国天津铁厂也将于1996年进行250千克/吨铁的超高喷煤量工业试验。目前,各项技术准备工作正在按计划进行。
3.喷煤设备的现代化改造
目前,鞍钢完成了全国10座高炉的l3套喷煤设备的现代化改造,形成了150万吨/年的喷吹能力,并在制粉能力80万吨的基础上,计划新扩建80万吨制粉能力的车间,现已进人施工设计、设备订贷阶段,1996年底可望投产。工艺模式从煤粉制备和喷吹设施的配置上来分,高炉喷煤工艺有两种模式,即间接喷吹模式和直接喷吹模式。宝钢、首钢、武钢等企业亦已着手改造喷煤设备和扩大喷煤能力,这些企业的高炉喷煤量将有太幅度的提高.
4.建设一批新的高炉喷煤设施
目前,重点企业中的重庆钢铁公司高炉喷煤工程已完成初步设计,宣化钢铁公司1260m3高炉喷谋已完成可行性研究;②煤粉在容器内处于分散悬浮状态,形成空气和煤粉的混合体并具有一定的煤粉浓度。地方骨干企业中的成都钢铁厂等一批新的高炉喷煤设施将着手建设。可以预见,随着焦炭价格的进一步上涨和供应短缺加剧,喷煤经济效益将越来越好,有一大批地方骨干企业中尚未建设喷煤设施的高炉和地方炼铁厂100m3级的小高炉将在“九五”期间建设喷煤设施。
5.高炉喷煤技术的完善和进一步发展
为了满足高炉大幅度提高喷谋量,以下技术将会得到进一步的发展和完善:高炉氧煤枪富喷煤技术;高炉喷煤计算机控制技术;高炉喷吹粒煤技术;高炉大喷煤量的冶炼操作技术等。此外,还要着手试验煤、矿粉复合喷吹技术等。