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            當(dāng)前位置： 

             

            > 行業(yè)動態(tài)

        
      
		

        
      

            
      我國高爐噴煤發(fā)展現(xiàn)狀與展望 
      

            
      

                
      
				來源：  點(diǎn)擊：73453次
                
      

                2018-11-13

                
      

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	高爐噴煤技術(shù)于20世紀(jì)60年代成功運(yùn)用于工業(yè)實(shí)踐之后
      ，在最近的幾十年中得到了快速發(fā)展，是目前高爐煉鐵生產(chǎn)中廣泛采用的技術(shù)手段
      。高爐噴煤工藝的出現(xiàn)
      ，對鋼鐵冶煉的發(fā)展歷程來說是一次技術(shù)層面的創(chuàng)新。高爐噴煤有降低焦比
      、降低冶煉能耗
      、調(diào)節(jié)高爐爐況、減少污染從而改善環(huán)境
      、促進(jìn)資源的綜合利用等優(yōu)點(diǎn)
      。高爐噴煤可以充分利用目前儲存量非常大的非結(jié)焦性煤來取代部分價格相對較高的焦炭，這不僅降低煉焦煤資源的需求量
      ，促進(jìn)資源的合理利用
      ，而且降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。這些優(yōu)點(diǎn)已被全世界鋼鐵產(chǎn)業(yè)所公認(rèn)
      ，成為現(xiàn)代高爐冶煉的重大技術(shù)進(jìn)步
      。目前，世界上90%以上的生鐵是在噴煤高爐上生產(chǎn)出來的
        。

      

      
	高爐噴煤的發(fā)展

      

      
	高爐噴煤技術(shù)始于1840年S.M.Banks關(guān)于噴吹焦炭和無煙煤的設(shè)想
        ，世界最早的工業(yè)應(yīng)用即是根據(jù)這一設(shè)想于1840年～1845年間在法國博洛涅附近的馬恩省煉鐵廠實(shí)現(xiàn)的。但此后的100多年
        ，高爐噴煤技術(shù)發(fā)展卻相對緩慢
        ，基本無進(jìn)展。直至20世紀(jì)60年代初，歐洲及中國
        、美國的一些工廠才陸續(xù)開始在高爐上試驗(yàn)噴煤
        。70年代末，第二次石油危機(jī)的出現(xiàn)
        ，加快了高爐噴煤技術(shù)的研究和發(fā)展
        ，特別是歐洲和日本更是在實(shí)際應(yīng)用上取得了重大突破。到90年代初
        ，歐洲和日本已有小部分高爐月均噴煤比超過了200kg/t的大關(guān)
        。

      

      
	

      

      
	從20世紀(jì)60年代開始應(yīng)用高爐噴煤，發(fā)展到70年代
        ，我國高爐噴煤技術(shù)以其資源廣
        、噴吹量大、效益高而受到國際鋼鐵界的關(guān)注
        ，高爐噴煤普及率和噴煤量在國際上一度處于領(lǐng)先水平
        。在80年代后期，我國高爐平均噴煤比在50kg/t～60kg/t
        ，這是因?yàn)槭芘涿涸O(shè)備
        、自動化計(jì)量手段以及煤炭質(zhì)量較差等問題的影響。90年代以來
        ，高爐噴煤技術(shù)被納入國家科技攻關(guān)計(jì)劃
        ，大型高爐全部設(shè)置噴煤裝置，噴煤高爐不斷增加
      ，噴煤工藝改造步伐加快
      ，大噴吹成為我國高爐煉鐵技術(shù)的主流。從1995年起
      ，我國高爐噴煤比逐步提高
      ，1995年重點(diǎn)企業(yè)平均噴煤比僅為58.5kg/t，到上世紀(jì)末已經(jīng)達(dá)到118kg/t
      ，2002年為125kg/t
      ，2010年增加到了149kg/t。

      

      
	目前
      ，我國高爐噴煤總量約為5000萬噸~7000萬噸
      。

      

      
	我國高爐噴煤技術(shù)研究現(xiàn)狀

      

      
	在上世紀(jì)末，我國鋼鐵企業(yè)一味加大噴煤比
      ，從而使得環(huán)境污染日趨嚴(yán)重
      ，而當(dāng)前，煉鐵企業(yè)已不再單純追求高噴煤比的指標(biāo)
      ，講究經(jīng)濟(jì)噴煤比
      、經(jīng)濟(jì)燃料比
      、最佳的經(jīng)濟(jì)效益，合理選擇煤種
      ，并對噴煤工藝做出了一些改進(jìn)
      。

      

      
	煤的質(zhì)量要求及煤種的選擇。

      

      
	質(zhì)量要求
      。高爐噴吹用的煤粉
      ，對其質(zhì)量有如下要求：一是灰分含量低，固定碳含量高
      。二是含硫量低
      。三是可磨性好。四是粒度細(xì)：根據(jù)不同條件
      ，煤粉應(yīng)磨細(xì)至一定程度
        ，以保證煤粉在風(fēng)口前完全氣化和燃燒。五是爆炸性弱
        ，以確保在制備及輸送過程中人身及設(shè)備安全。六是燃燒性和反應(yīng)性好
        。煤粉的燃燒性表征煤粉與O2反應(yīng)的快慢程度
      。在反應(yīng)性上，人們希望煤粉的反應(yīng)性好
      ，以使未能與O2反應(yīng)的煤粉能很快與高爐煤氣中的CO2反應(yīng)而氣化
      。高爐生產(chǎn)實(shí)踐表明，約有15%的煤粉是與煤氣中的CO2反應(yīng)而氣化的
      。這種氣化反應(yīng)對高爐順行和提高噴煤置換比都是有利的
      。

      

      
	煤種的選擇。目前
      ，我國高爐對噴吹煤種的選擇大致可以分為兩種情況：一種是東部沿海地區(qū)的一些鋼廠
      ，由于當(dāng)?shù)氐拿禾抠Y源短缺，不論是煙煤還是無煙煤
      ，都主要依賴于中西部地區(qū)的調(diào)入
      ，煙煤和無煙煤比價關(guān)系不太明顯，因此大都實(shí)行混煤
      ，且煙煤比例低于無煙煤
      ，例如寶鋼混煤比例為煙煤∶無煙煤=6∶4。另一種是東北
      、華北地區(qū)的鋼廠
      ，所在地?zé)熋嘿Y源比較豐富，所以有摻加煙煤噴吹增長的趨勢
      。這主要源于我國煤炭資源分布不均勻
      。從理論上講
      ，任何煤種都可用于高爐噴吹，但由于焦煤
      、肥煤是寶貴的煉焦煤
      ，因此，高爐噴吹以無煙煤
      、貧煤
      、瘦煤和氣煤為主。但無煙煤燃燒性差
      ，尤其在煤比較高時
      ，過多的未燃煤粉會影響高爐順行，還會降低置換比
      。

      

      
	

      

      
	鑒于上述情況
      ，我國高爐在經(jīng)過多年的實(shí)踐之后，更傾向于混合噴吹
      ，認(rèn)為混煤的理論置換比等于單一煤種理論置換比的加權(quán)平均數(shù)
      ，但燃燒率都比加權(quán)平均值高，與單獨(dú)噴吹無煙煤相比
      ，混煤在犧牲少量置換比的條件下獲得了較高的煤比
      ，降低了生產(chǎn)成本，因此混煤的效益要高于單一煤種
      ，能達(dá)到較好的噴吹效果
      。

      

      
	鋼鐵企業(yè)對噴煤工藝的改進(jìn)。

      

      
	我國鋼鐵企業(yè)對高爐噴煤正在探索新的突破
      。2009年沙鋼5800m3高爐建成
      ，在風(fēng)溫1200℃~1250℃、富氧率7%~10%的條件下
      ，取得煤比160kg/tHM
      、焦比300kg/tHM以下、燃料比500kg/tHM以下的成績
      。首鋼京唐公司5500m3高爐在2013年采用氧煤槍噴吹氧氣
      ，通過實(shí)踐摸索氧煤槍配氧濃度逐步提高，已經(jīng)穩(wěn)定在60%
      ，成功實(shí)現(xiàn)了向高爐兌入5%氧氣
      ，強(qiáng)化了富氧噴煤工藝。

      

      
	

      

      
	有研究者對安陽鋼鐵2000m3級高爐噴煤系統(tǒng)做了進(jìn)一步改進(jìn)：一是根據(jù)“死煤層”形狀
      ，將平板流化器改為錐形流化器
      ，仍保留下出料方式，保證了流化效果
      ，解決了噴煤出煤量波動的問題
      ，取得了顯著成效
      ，噴吹能力提高了一倍以上。二是在倒罐時為了徹底吹掃完輸煤管道內(nèi)的煤粉
      ，防止出口管道堵塞
      ，在噴吹出口管道上增加了吹掃管線和相關(guān)控制閥門，完善了倒罐工藝
      ，并且優(yōu)化了倒罐程序和相關(guān)參數(shù)
      ，縮短了送煤罐停煤到備用罐出煤的時間。三是為了減少補(bǔ)氣量的波動
      ，在穩(wěn)壓球罐上單獨(dú)引出了一條補(bǔ)齊管線
      ，穩(wěn)定了補(bǔ)氣量，從而保證了噴煤量的穩(wěn)定
      ，另外
      ，通過改變管徑也提高了固氣比。四是為了達(dá)到降低阻損的目的
      ，采用了擴(kuò)大噴槍內(nèi)徑的措施
      ，進(jìn)一步提高了噴煤能力。實(shí)踐證明
      ，系統(tǒng)噴煤能力和煤粉噴吹的穩(wěn)定性都有了顯著提高
      ，同時也促進(jìn)了高爐噴煤量的提高。

      

      
	有研究者對安徽長江鋼鐵3號1080m3高爐噴煤系統(tǒng)應(yīng)用了一些先進(jìn)的技術(shù)：一是實(shí)現(xiàn)了對高爐熱風(fēng)爐廢煙氣的利用
      ，這一方面有利于磨機(jī)內(nèi)惰性氣氛的控制，另一方面利用余熱可減少高爐煤氣的使用量
      。二是由于制粉系統(tǒng)在倉頂設(shè)置除塵器嚴(yán)密性不足
      、檢修率高，給生產(chǎn)帶來安全隱患
      ，設(shè)計(jì)中采用泄壓風(fēng)機(jī)代替?zhèn)}頂除塵器
      ，從而保證了煤粉倉內(nèi)極低的氧含量，有利于安全生產(chǎn)
      ，設(shè)備布置和檢修維護(hù)也方便了許多
      。三是采用3罐并列噴吹、全自動倒罐和噴吹技術(shù)
      ，為3號高爐快速達(dá)到高產(chǎn)和節(jié)能降耗提供了有利的技術(shù)保證
      。

      

      
	展望

      

      
	對于高爐煉鐵來說，鐵前工序承擔(dān)著較大的降本和減排壓力
      ，無論從降低生產(chǎn)成本還是從節(jié)約能耗和減少污染物排放的角度來看
      ，提高高爐噴煤比及降低焦比和燃料比都是高爐煉鐵發(fā)展的必然趨勢。

      

      
	針對目前條件的考慮
      ，噴煤工藝已趨于成熟
      ，短期內(nèi)恐不會出現(xiàn)新的噴吹工藝
      ，故近幾年高爐噴煤將繼續(xù)采用現(xiàn)有的噴吹工藝流程，但是在控制系統(tǒng)和計(jì)量檢測方面將有所改進(jìn)
      。因此
      ，我們應(yīng)積極學(xué)習(xí)國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，大膽創(chuàng)新
      。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展