鋼廠高爐噴煤系統原理

                       鋼廠高爐噴煤系統原理

                    上海申弘閥門有限公司

目前高爐冶煉鋼鐵需要用焦炭，焦炭在高爐中的作用是提供冶煉過程需要的熱量；還原鐵礦石需要的還原劑；以及維持高爐料柱（特別是軟熔帶及其以下部位）透氣性的骨架等等。上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥,氣動截止閥,電動蝶閥,氣動蝶閥,電動球閥,氣動球閥,電動閘閥,氣動閘閥,電動調節閥,氣動調節閥，減壓閥。水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。高爐噴吹煤粉是從高爐風口向爐內直接噴吹磨細了的無煙煤煤粉或煙煤煤粉或這兩者的混合煤粉，以替代焦炭起提供熱量和還原劑的作用，從而降低焦比，降低生鐵的成本，它是現代高爐冶煉的一項重大的技術革命。
一、高爐噴煤的意義
n用煤粉代替焦炭，降低成本
–解決焦炭短缺問題；
–降低生產成本；
–綜合能耗降低；
n有利于采用高風溫和富氧鼓風技術
–解決高風溫產生的問題；
–解決富氧鼓風產生的問題；
n有利于調節爐況，改善高爐冶煉過程
–增加調節手段，調節爐溫較快；
–改善高爐內的還原過程；
解決焦炭短缺問題
–焦煤資源短缺
–環境保護限制
n煉焦生產環境負荷大，污染嚴重；
n焦爐壽命25~30年，歐美焦爐多在70年代投產，已到壽命；
n環境意識增強，限制新焦爐投產；
降低生產成本
–焦煤昂貴，焦炭價高，來源少；
–煤資源豐富，來源廣，價格低；
–改善還原可以降低焦比。
有利于采用高風溫技術
–高爐不能接收高風溫：
n理論燃燒溫度過高，造成煤氣體積增大，實際流速過高，增加爐內壓差。
n提高燃燒焦點溫度， SiO2還原產生大量SiO，氣態的SiO在高爐中上部氧化為SiO2堵塞爐料的空隙，惡化料柱透氣性，增加爐內壓差。
–噴煤降低理論燃燒溫度，降低壓差。
–降低燃燒焦點溫度，減少SiO2還原，產生的SiO減少。
有利于采用富氧鼓風技術
–富氧鼓風產生的問題
n理論燃燒溫度過高；
n燃燒焦點溫度過高；
n煤氣量降低，爐身部爐料加熱變差。
–噴煤的作用
n降低理論燃燒溫度；
n降低燃燒焦點溫度；
n增加爐缸煤氣量。
調節爐況
–常用調節爐況的手段
n風溫：通常不使用              
n風量：通常不使用
n焦炭負荷：滯后
n鼓風濕分：靈敏，但不利于降低能耗
–噴煤調節爐況：較快。
改善還原
–煤氣含H2量增加，有利于降低直接還原，有利于降低焦比。
–增加爐缸煤氣量，改善還原。

二、煤粉燃燒過程
n煤粉的升溫、熱分解及燃燒
–煤粉燃燒與焦炭不同，經歷以下步驟：
升溫—揮發分排出—熱分解—分解產物燃燒
CnHmOxNz→(n-x)C+H2+xCO+N2
終成為：CO、H2、N2。
鋼鐵廠高爐噴煤系統原理詳細介紹（一）
鋼鐵廠高爐噴煤系統原理詳細介紹（一）

n煤粉的升溫、熱分解及燃燒
–煤粉在進入風口直吹管后到離開風口氧化區，停留時間非常短暫，只有不到0.2秒的時間，進入高爐的
煤粉必須在這段時間內完成升溫、分解及燃燒。
三、噴煤設備要求
n煤粉制備設備：
–原煤干燥
n干燥氣的來源及要求
–進磨煤機時干燥氣溫度低于350℃。
–干燥氣溫度一般按磨煤機出口溫度控制，下限保證布袋收集器處溫度高于露點，上限根據安全防爆考慮。無煙煤不限制，煙煤一般不超過120~130℃，褐煤一般不超過100℃。
–磨煤設備：球磨機或中速磨
n球磨機：
–優點：對煤種適應性強，安全可靠，維護工作量少；
–缺點：噪聲大，電耗高，外形尺寸大。
n中速磨：
–優點：電耗低，噪音小，防爆性好，調節性和均勻性好。
–缺點：對煤種變化敏感。
n噴吹罐
n雙罐并列式：
–上為貯煤罐，下為噴煤罐。
–優點：高度低，稱量準確，可靠性高。
–缺點：占地面積大，設備多，投資略高。
n三罐單列式：
–上為收集罐，中為貯煤罐，下為噴吹罐。
–優點：占地面積小，裝置簡單設備少，投資低。
–缺點：貯煤罐和噴吹罐之間硬連接，影響稱量的準確性。
n供煤方式和煤粉分配器
–各風口單獨供粉：
–向高爐集中供粉，采用煤粉分配器將煤粉分配到各個風口。與本文相關的論文有：礦山電動插板閥