潞安新疆煤用作高炉喷吹煤的可行性研究

测定了潞安新疆煤的煤质指标和工艺性能指标,并与钢厂高炉喷吹用长焰煤、山西境内产高炉喷吹用不粘煤的煤质指标进行对比分析,结果表明,潞安新疆煤为不粘煤,属于低灰、特低硫、高热值、燃烧性能好的煤种,爆炸性弱,适合配煤喷吹。     

潞安高炉喷吹煤经济效益分析

潞安贫煤、贫瘦煤经过洗选加工后,可生产出具有"三高(高热值、高热稳定性、高灰熔融性)、二低(低灰分、低挥发分)、三特低(特低硫、特低磷、特低氯)"特征的高炉喷吹用煤,潞安集团开发了具有自主知识产权的贫煤、贫瘦煤高炉喷吹技术;采用潞安高炉喷吹煤,可降低焦炭消耗、减少环境污染,具有较大的经济效益和社会效益。     

添加剂对煤粉燃烧过程活化能变化规律的影响

采用热重法研究不同添加剂对煤粉燃烧性能的影响,通过积分法计算加入添加剂煤样的燃烧反应活化能,考察DTA曲线中燃烧放热峰的变化规律。结果表明,向煤中加入2%的MnO2,CaO和CeO2,燃烧放热温度由535 ℃降至480~490 ℃,活化能由98 kJ/mol降至70~80 kJ/mol;而加入等量的K2CO3,燃烧放热温度降至460~470 ℃,活化能降至50~60 kJ/mol。燃烧反应活化能E与燃烧放热峰对应温度T的变化趋势相一致,两者遵循玻尔兹曼方程E=106.22-323.37/\[1+exp(T/35.45-11.42)]。     

煤粉预热喷吹技术在高炉喷吹工艺中的应用

煤粉预热喷吹有利于减轻喷煤对热风的冷却效应、加速煤粉的燃烧过程而提高煤粉利用率。通过对潞安煤制成的喷吹煤粉样在不同预热温度下燃烧率测定,研究煤粉预热对其燃烧性影响规律。预热可以提高煤粉的燃烧率,并且随着预热温度的提高燃烧率不断升高。钢厂采用热风炉废烟气的余热,对高炉喷吹煤粉进行预热到150～200 ℃后喷吹,吨铁可以提高喷煤量10 kg,明显降低焦比和燃料比,有显著的经济效益和社会效益。     

预热对潞安常村高炉喷吹煤燃烧性和反应性的影响

通过对潞安常村喷吹煤在不同预热温度下燃烧性和反应性的测定,研究预热温度对煤粉燃烧性和反应性的影响规律.实验结果表明:预热可以提高煤粉的燃烧率,增强煤粉与CO2的反应能力,并且随着预热温度的提高,燃烧率不断增大,反应性不断加强.     

显微组分对煤粉燃烧性和输送性的影响

通过显微组分、燃烧性和输送性测定实验,研究了显微组分对煤粉的燃烧性和输送性的影响.试验结果表明:煤粉中过高的镜质组含量不利于煤粉燃烧过程和输送性能的改善,适当提高煤粉中丝质组、壳质组的含量有利于改善煤粉的燃烧性能和输送性能.     

潞安贫煤、贫瘦煤与其他煤混合喷吹的优化选择

根据高炉喷吹用煤的技术条件,选择适宜的煤种与潞安贫煤、贫瘦煤进行实验室混合煤喷吹试验,在试验的基础上确定混合煤的配比和粒度组成等工艺参数,为大幅度地提高高炉煤比创造条件。结果表明:首选煤是府谷鸿运煤,合理配比为30%~40%,其次是大同晋华宫煤,合理配比在40%左右;混合煤粉的适宜粒度为60%~70%。     

热重分析法研究不同添加剂对煤粉的催化燃烧

采用热重分析法和统计分析方法研究了原煤及加入不同添加剂后煤粉的燃烧效果.加入质量分数为2%的MnO₂、CaO和CeO₂可将原煤的活化能由98.07分别降至73.73、78.50和76.45 kJ·mol-1,原煤的燃烧放热峰温度也随之降低,由534.2分别降至482.7、489.4和484.9℃,但对氧化放热峰温度影响不明显,两者作用结果可将原煤氧化峰与燃烧峰对应温度差减小约30℃.添加剂对煤粉燃烧活化能和燃烧峰温度的影响规律符合玻尔兹曼方程拟合的函数关系,燃烧放热峰对应温度降低,活化能也减小,可通过煤样差热分析曲线中燃烧峰对应温度值粗略估计煤样的活化能.      

煤粉预热喷吹技术在高炉喷吹工艺中的应用

煤粉预热喷吹有利于减轻喷煤对热风的冷却效应、加速煤粉的燃烧过程而提高煤粉利用率。通过对潞安煤制成的喷吹煤粉样在不同预热温度下燃烧率测定，研究煤粉预热对其燃烧性影响规律。预热可以提高煤粉的燃烧率，并且随着预热温度的提高燃烧率不断升高。钢厂采用热风炉废烟气的余热，对高炉喷吹煤粉进行预热到150～200 ℃后喷吹，吨铁可以提高喷煤量10 kg，明显降低焦比和燃料比，有显著的经济效益和社会效益。     

添加剂对高炉喷吹煤燃烧性能的影响

为提高喷吹煤粉的燃烧率,利用差热分析天平,采用TG曲线计算燃烧率,考察了以主成分为石灰石、生石灰和熟白云石的3种不同添加剂对山西长治钢铁公司高炉喷吹煤粉燃烧性能的影响,并对具有较好促燃作用的添加剂进行饱和用量研究.试验结果表明,不同添加剂对不同喷吹煤具有不同的促燃效果;以生石灰为主要成分的添加剂促燃效果最好,其对混合煤粉的促燃饱和浓度为4%.