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  • 高炉喷煤技术

    一、喷吹煤粉已成为小高炉炼铁的当务之急
      当前,钢铁冶金行业遭遇到全球性的原料价格上涨,焦炭、矿石的价格涨幅惊人,冶炼成本普遍提高,这给小高炉炼铁业带来更大的困难。因此,降低冶炼成本成了小高炉作业的重要目标。其中,降低焦化,尤其重要。
      从50年代起,人们就在努力向高炉内喷吹相对廉价的煤粉,以部分替代价格相对昂贵的焦炭。经过半个世纪的努力,在喷煤技术方面取得了巨大的成功,喷煤技术日趋成熟。但是,成功的喷煤作业绝大部分都是在大高炉完成的,小高炉喷煤技术还有待推广和完善。
      我国华北地区有着资源上得天独厚的优势,这给小高炉炼铁在这个地区的发展创造了良好的条件。但是,小高炉炼铁普遍存在着能耗高、效益低、污染大等缺陷,从而受了国家产业政策的限制。小高炉只有努力寻求技术创新和进步,着力降低能耗,提高经济效益,减少和控制污染,才能在日趋激烈的竟争环境中扩展其生存空间。
     
    二、高炉喷吹煤粉降低焦比的原理
      焦炭在高炉内主要有三大作用:还原剂和料柱骨架。焦炭生产过程相对复杂,对于原料有特殊要求,由于资源和设备投资方面的因素,这些年来焦炭价格不断上涨,成为炼铁成本上升的主要原因。从高炉风口向高炉的内喷吹煤粉,由于具有和焦炭同样的碳素,可以部分替代焦炭低廉许多,从而可以在很大程度上降低生铁生产成本。
     
    三、喷吹煤粉的技术效果
      高炉喷煤后,除了焦比大幅度降低外,还给高炉操作增加了一个调剂手段,高炉操作人员可以利用控制喷煤量来控制高炉的热状态;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。山西某钢铁有限公司铁厂(168m3)的炉顶煤气CO2含量在喷吹后从喷煤前的14%增加到16%,一般来说,喷煤会降低风口前理论燃烧温度,这样为进一步提高风温和富氧创造了条件,促进焦比进一步降低。
     
    四、小高炉喷煤的特点
      小高炉喷煤之后,高炉压差并没有显著增加,也就是说,对于高炉透气性的影响不如大高炉那样明显。小高炉由于整体能耗水平较高,喷煤后效果比较明显,置换比好于大高炉,接近1.0。小高炉多采用球式热风炉,风温相对较高,有利于喷煤。此外,小高炉喷煤的实践表明:喷煤后高炉炉况进一步稳定,炉缸工作状态改善,普遍顺行。
     
    五、武汉朗涤环保科技工程公司小高炉喷煤技术的特点
      针对小高炉的具体情况和特点,我公司开发设计了一套新颖的小高炉喷煤工艺流程。与传统的喷煤工艺流程相比,具有如下特点:
    1.投资小
      根据小高炉的实际情况,我们在保证安全和实效的前提下对传统喷吹设备进行了一系列的简化和改进,将设备总投资降低到最低的水平。同样规模的喷煤系统,我们的喷煤系统投资仅为常规的一半。以一座168m3的高炉为例,常规喷煤工艺流程总投资高达500万元以上,而采用我公司的技术,投资几乎仅为其一半。
    2.无污染
      全套系统采用负压操作,粉尘不外泄。车间全封闭,几乎没有污染。
    3.占地面积小,建筑高度低。
      相对传统工艺,本系统大大地降低了设备占地面积和高度。所以基建和地建费用以及工期也相对大大降低。
    4.自动化程度高
      本系统采用工控机控制,制粉喷吹过程画面显示,可以全自动控制,也可以人工操作。
    5.见效快
      全部施工周期控制在4个月内,一般来说,如果设备订货顺利,100天即可完全部工程。
    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。投资收回期仅为90天。
     
    六、小高炉喷煤技术在山西巽城晋源铁厂的成功经验
      基于以上考虑,结合在大高炉喷煤技术上成功的经验,我们在山西临汾地区及河南等地多座小高炉上进行了喷吹煤粉的研究试验工作,最终发展了一套成熟的、经济效益明显的小高炉喷煤技术,现在,该技术已广泛推广应用。
    总结该小高炉喷煤技术有如下特点:
    1、采用综合技术,降焦增产效果明显
      小高炉由于总体能耗水平相对大高炉而言较高,所以采用喷煤技术后,效果是非常明显的。在喷吹煤粉的同时,通达厂还对热风炉系统进行了相应改造,采用了自预热热和金属短焰燃烧器,提高了送风温度,提高了吨铁喷煤量,从而在很大程度上降低了焦炭的消耗量。某厂实际操作经验证明:投产后喷吹煤粉150公斤/吨生铁,风温从1100提高到1250℃,月平均焦比从700公斤/吨生铁降低到480公斤/吨生铁,综合燃料比630公斤/吨生铁。喷吹前,平均日产量约为570吨,利用系数3.4;喷吹后,平均日产量610吨,利用系数约为3.63,产量提高.
    2、设备投资极低,投资成本回收期短
      某钢铁公司168m3的高炉喷煤系统总投资270万元,远远低于平均造价(500万左右)。整个施工周期120天,吨铁成本降低100元以上。该高炉日均产铁610吨左右,喷煤后日增加经济效益6万多元,40天完全收回投资。
    3.简单可靠、便于掌握
      该套系统投产后,由于设计上合理的改进,设备简单而可靠,操作上自动控制技术,操作画面简单明了、数据图表齐全、交互性好。

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