高炉喷煤中未燃煤粉的行为

总结了高炉喷煤尤其是大量喷煤中未燃烧粉行为的研究结果，指出未燃烧煤粉的存在对炉况的有利有弊。国好的原料条件和先进操作技术可避免未燃煤粉在炉内的过量积累，克服其不利影响，从而能够实现煤比的进一步提高。     

高炉大量喷煤对煤粉在炉内利用状况的研究

分析了宝钢高炉喷煤比（ＰＣＲ）增大到２００ｋｇ／ｔ时炉尘灰量、含碳量、炉尘中未燃煤粉（ＵＰＣ）含量的变化，及影响炉尘与未燃煤粉吹出量的因素。利用碳平衡模型对煤粉（ＰＣ）在炉内不同途径的消耗量进行了解析，计算和实测结果表明煤粉在炉内基本全部被消耗利用。根据数据回归证明高风温是实现高煤比和强化燃烧的基础，而富氧率的高低只是充分条件。     

武钢高炉炉尘中碳来源的变化特点

利用岩相显微分析、化学分析及拉曼分析技术,对武钢高炉炉尘的粒度组成、化学成分变化及碳的来源进行了研究。研究结果表明,武钢高炉炉尘的粒度组成主要以70~900μm为主,比例占80%左右;岩相显微分析表明,高炉炉尘中未消耗的煤粉和焦炭存在不同的结构形态,主要包含粗粒镶嵌、细粒镶嵌、纤维加片状,并含有矿物质、惰性物、煤焦等物质。利用图像分析和拉曼光谱技术共同对高炉炉尘中碳来源进行测定,2种方法所测结果接近,未燃煤粉占高炉炉尘总碳量的10%左右。     

宝钢高炉大量喷煤时煤粉在炉内的利用状况

通过炉尘取样,分析了宝钢高炉喷煤比增大到２００ｋｇ／ｔ时炉尘灰量、炉尘碳含量及其中未燃发含量的变化;分析了影响炉尘及未燃煤粉吹出量的因素。利用碳平衡模型对煤粉在炉内不同 消耗量进行了解析,计算了实测结果表明煤粉在炉内基本全部被消耗 。根据数据回归证明风温是实现高煤比和强化燃烧的基础,而富氧率的高代只是充分条件。     

高炉炉尘中含碳物质来源

宝钢1^#高炉二次灰粒径主要以小于149μm为主,约为80%,粒度分布是2个正态分布曲线的组合.重力灰粒径主要以74～297μm为主,约为65%,粒度分布是3个正态分布曲线的组合.通过岩相显微分析确定了高炉炉尘中未消耗煤粉和焦炭存在的不同结构形态.根据炉尘中煤粉和焦炭中碳的消耗程度,由显微分析结果进行计算,给出了在常村煤工业试验炉尘中未消耗煤粉碳所占比例的公式.     

宝钢高炉炉尘中燃煤残炭颗粒的显微形态及含量分析

首先进行了单种煤等离子炉燃烧试验，分析了单种煤半焦颗粒的显微形态。在此基础上对宝钢高炉炉尘中燃煤残炭颗粒的存在状况进行了分析。分析结果表明：在宝钢高炉炉尘中存在燃煤残炭颗粒，且燃煤残炭颗粒的数量有随煤比增加的趋势。     

低质焦炭下高炉炉尘及喷吹煤粉利用率

 为了研究低质焦炭条件下高炉喷吹煤粉的利用率,对安钢高炉两批低质焦炭及炉尘进行取样分析。测定了焦炭的常用质量评价指标及炉顶除尘灰的碳质量分数,并采用岩相测试技术分析了炉尘未消耗煤粉和焦炭的不同结构形态,定量地给出了炉尘中未消耗煤粉和焦炭颗粒的质量分数。结合安钢配煤现状,考察了3种高炉所用喷吹原煤不同粒径的燃烧率,并讨论了不同烟煤配比下挥发分质量分数对不同粒径煤粉燃烧率的影响,为低质焦炭条件下提高煤粉利用率提出合理化建议。结果表明,低质焦炭条件下,炉尘碳质量分数明显偏高并含有较多未消耗煤粉;炉尘中的未消耗煤粉分为热变煤颗粒和残炭颗粒,而未消耗焦炭则以镶嵌结构为主;控制焦炭质量波动、减少焦炭水分质量分数有利于降低炉尘碳质量分数;安钢喷煤首选无烟煤应为B煤,喷吹煤粉的挥发分适宜控制在17%左右。     

未燃煤粉对焦炭性能的影响

研究了高炉喷煤冶炼过程中未燃煤粉对焦炭性能的影响，测定了焦炭的热裂粉化性能，焦炭的气化反应性，ＵＰＣ的反应性及焦炭层喷吹ＵＰＣ后焦炭的气化反应性。试验表明：ＵＰＣ的气化反应速度比焦炭的快２－４倍；焦炭层喷吹ＵＰＣ后，焦炭的反应速度，反应性降低，气化反应后的强度提高，粉末量减少，不同温度下焦炭的反应速度与温度呈“Ｍ”型曲线关系。     

未燃煤粉对炉内焦炭反应性能影响的试验研究

该试验根据宝钢现场生产条件,在不同气氛、不同温度时利用焦炭充填床热模型研究未燃煤粉在炉内的行为.研究结果表明:模拟现场高炉喷煤比为225 kg/t时所产生的未燃煤粉,在1 100℃参与气化反应,添加来燃煤粉后焦炭强度微转鼓指标由未添加时的55.9%提高到63.2%;在高炉可以接受部分未燃煤粉的前提下,炉内未燃煤粉的存在对焦炭机械强度有明显的保护作用.     

喷煤未燃煤粉在高炉内行为的研究

在模拟攀钢高炉喷吹煤粉的生产条件下进行的未燃煤粉在高炉内的行为研究结果表明，在铁的直接还原、生铁渗碳、硅和钛还原、未燃煤粉和焦粉在炉渣中沉积、煤和焦炭反应性的各个试验中，未燃煤粉的反应性都大于焦炭，这些都是由于未燃煤粉的比表面积大，结构疏松所造成的。     

Ratio between Unconsumed Coal and Coke Particle in BF Dust

The particle size distribution in BF dust (gravitational dust and sludge) at Baosleel was measured. 85 % of the particles in the sludge are smaller than 149 μm, while 60 % of the particles in the gravitational dust are in the range 74~297 μm. It was found by microscopic analysis that the structure of unconsumed coal is different from that of the coke particles. Based on the carbon status in BF dust, the proportion of carbon from unconsumed coal and coke particles was determined by microscopic analysis at different PCI rates at Baosteel. The unconsumed coal ratio in the carbonaceous substances (Φ) in BF dust at Baosteel could be determined and then the percentages of unconsumed coal and coke particles in BF dust were obtained.     

高炉大喷煤时煤粉利用率的研究

根据岩相显微分析和化学分析的结果,计算了宝钢高炉不同煤比操作条件下,炉尘中未消耗煤粉中的碳含量.给出了在正常生产情况下,炉尘碳含量与未消耗煤粉碳含量的关系式.确定了高炉喷煤比与炉尘碳含量和未消耗煤粉碳含量与喷煤比的关系式,进而计算了宝钢高炉在不同喷煤条件下煤粉在高炉内的利用率.为高炉大喷煤提供了必要的分析手段.     

高炉喷吹煤粉置换比测算分析

对高炉全焦冶炼的综合焦比和喷煤生产时的综合焦比对比分析,简单得出置换比;并进一步理论计算置换比;探讨实际高炉生产中置换比的应用。     

高炉瓦斯灰与煤粉混合喷吹的研究

高炉瓦斯灰是高炉冶炼过程中产生的副产品之一,其中含有大量有益的铁和碳。目前,国外有些钢铁企业对其采用填埋方式处理,国内则基本上采取返回烧结再次造块的处理方式。将其与煤粉混合后从风口喷入高炉是利用高炉瓦斯灰的一项很有发展潜力的技术。混合喷吹不仅可有效利用灰中的有用物质,还可达到降低焦比、提高产量、利于炉况稳定顺行的目的。结合国内外高炉瓦斯灰与煤粉混合喷吹的现状,对其与煤粉混合喷吹进行了初步研究。     

宝钢高炉喷吹常村贫煤的工业试验

测定了常村煤工业试验中原煤的基础特性和主要成分,分析了喷吹常村贫煤工业试验前后的生产数据,研究了工业试验中煤粉在高炉内的利用率.结果表明:常村贫煤配入量为20%～40%,采用新的常村贫煤配比后,综合燃料比低于500 kg/t,焦比低于300kg/t,煤比达到200 kg/t的水平;高炉生产保持稳定,取得了较好的经济效益,为高炉开拓新煤种和进行经济喷煤奠定了基础.     

不同喷吹煤种对除尘灰中未燃煤粉影响

 国内某钢厂一座高炉现阶段喷煤量为160 kg左右,对其使用晨旭煤做喷吹煤时和正赫煤做喷吹煤时的2个阶段的高炉除尘灰（重力除尘灰和布袋除尘灰）进行了研究。高炉的重力灰和布袋灰的粒度组成和分布表明：重力灰中粒径主要集中在10～110 μm,小于110 μm颗粒占96%左右, 大于74 μm,小于297 μm的颗粒约占60%;布袋灰的粒度分布图大致集中在3～30 μm,小于20 μm颗粒占到80%以上。通过岩相显微分析得到了重力灰和布袋灰中的各显微组分的面积比,并根据除尘灰中未燃煤粉和焦粉的消耗程度,结合化学分析和岩相显微分析结果计算,得到了该高炉喷吹不同煤种时除尘灰中未燃煤粉所占的百分比。最后,初步得出喷吹不同煤种对高炉除尘灰中未燃煤粉质量分数的影响,即与晨旭煤相比,正赫煤的反应性和燃烧性都较好,喷吹期间,炉尘中产生的未燃煤粉较少,煤粉利用率较高。同时也表明,实验室热重法测得的燃烧性和反应性可以作为评价煤粉最终利用率的2个重要参数,为钢厂实际生产中的喷煤评价和煤种选择提供了可靠的新方法。     

高炉旋风灰作为喷吹煤粉添加剂的可行性研究

 高炉采用3级除尘后,其第2级的旋风灰中含有大量的含铁氧化物和碳,将其作为喷吹煤粉的添加剂从高炉风口喷入,可促进煤粉燃烧,达到高效利用旋风灰的目的。对首秦高炉除尘灰进行粒度和化学成分分析,发现旋风灰可以作为添加剂与煤粉进行混合喷吹。通过实验室测定不同含量旋风灰对煤粉燃烧性的影响,确定在富氧率为3%,添加旋风灰比例为6%时,可达到最佳的煤粉燃烧效果。首秦高炉的试验结果表明,喷煤时添加3%以下的旋风灰代替相应的煤粉,生产平稳,喷吹系统运转正常。高炉自产的旋风灰作为煤粉添加剂是可行的,可以带来较好的经济效益和社会效益。     

高炉喷吹未燃煤粉与碳消耗的试验研究

利用焦炭充填床热模型研究未燃煤粉在炉内的行为及对碳消耗量的影响.结果表明:原煤的挥发分越高,得到的未燃煤粉反应性就越高;炉内未燃煤粉存在降低了焦炭的熔损,作为还原剂可取代部分焦炭.     

Research on Utilization Factor of Injected Pulverized Coal into BF at Large PCI Rate

The carbon mass fraction of blast furnace (BF) dust (gravitational dust and sludge) was determined under normal production conditions in industrial tests. The mass fraction of unconsumed coal and coke particles in BF dust at different PCI rates was obtained based on microscopic and chemical analysis. A relationship between PCI rate and mass fraction of unconsumed coal in BF dust was derived. The amount of unconsumed coal and coke particles in BF dust at different PCI rates was obtained. The utilization factor of injected pulverized coal into BF was determined under different PCI rates at Baosteel. This result provides a necessary analysis method at large PCI rate in BF.