鋼廠高爐噴煤系統(tǒng)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(diào)節(jié)閥,氣動調(diào)節(jié)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(fēng)口向爐內(nèi)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(xiàn)代高爐冶煉的一項重大的技術(shù)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(chǎn)成本；
–綜合能耗降低；
n有利于采用高風(fēng)溫和富氧鼓風(fēng)技術(shù)
–解決高風(fēng)溫產(chǎn)生的問題；
–解決富氧鼓風(fēng)產(chǎn)生的問題；
n有利于調(diào)節(jié)爐況，改善高爐冶煉過程
–增加調(diào)節(jié)手段，調(diào)節(jié)爐溫較快；
–改善高爐內(nèi)的還原過程；
解決焦炭短缺問題
–焦煤資源短缺
–環(huán)境保護限制
n煉焦生產(chǎn)環(huán)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(chǎn)，已到壽命；
n環(huán)境意識增強，限制新焦爐投產(chǎn)；
降低生產(chǎn)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(fēng)溫技術(shù)
–高爐不能接收高風(fēng)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(nèi)壓差。
n提高燃燒焦點溫度， SiO2還原產(chǎn)生大量SiO，氣態(tài)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(nèi)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(chǎn)生的SiO減少。
有利于采用富氧鼓風(fēng)技術(shù)
–富氧鼓風(fēng)產(chǎn)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(diào)節(jié)爐況
–常用調(diào)節(jié)爐況的手段
n風(fēng)溫：通常不使用              
n風(fēng)量：通常不使用
n焦炭負荷：滯后
n鼓風(fēng)濕分：靈敏，但不利于降低能耗
–噴煤調(diào)節(jié)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(jīng)歷以下步驟：
升溫—揮發(fā)分排出—熱分解—分解產(chǎn)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(tǒng)原理詳細介紹（一）
鋼鐵廠高爐噴煤系統(tǒng)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(fēng)口直吹管后到離開風(fēng)口氧化區(qū)，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(nèi)完成升溫、分解及燃燒。
三、噴煤設(shè)備要求
n煤粉制備設(shè)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(jù)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(shè)備：球磨機或中速磨
n球磨機：
–優(yōu)點：對煤種適應(yīng)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(yōu)點：電耗低，噪音小，防爆性好，調(diào)節(jié)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(yōu)點：高度低，稱量準確，可靠性高。
–缺點：占地面積大，設(shè)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(yōu)點：占地面積小，裝置簡單設(shè)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(fēng)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(fēng)口。與本文相關(guān)的論文有：礦山電動插板閥