高炉喷吹除尘灰试验研究

针对安钢除尘灰应用现状,对高炉喷吹煤粉添加除尘灰进行了试验研究.结果表明：除尘灰能起到加速煤粉燃烧、提高灰熔点等作用,进而改善高炉喷煤效果,并能回收铁元素.除尘灰在煤粉中的配加量应控制在6％以下.     

鞍钢高炉除尘灰综合喷吹试验研究

对鞍钢高炉除尘灰的综合喷吹试验进行了总结。通过对鞍钢高炉除尘灰和其与原煤不同配比混合试样的相关基础特性及其变化规律的实验室和工业试验研究,表明了鞍钢当前高炉喷吹除尘灰是可行的。     

攀钢3号高炉喷吹干熄焦除尘灰工业试验北大核心

对攀钢3号高炉喷吹干熄焦除尘灰的工业试验进行了总结,干熄焦除尘灰配比逐步提高到5%,瘦煤配比65%,高炉稳定顺行,煤焦置换比提高到0.846 t/t,实现了降本增效、节能减排。     

高炉除尘灰用于COREX气化炉喷吹的可行性研究

 高炉除尘灰中含有大量的铁、碳等元素,为探究其在COREX气化炉中喷吹的可行性,采用化学分析、激光粒度分析仪和X射线衍射（XRD）对高炉重力灰、布袋灰和COREX气化炉粉尘的化学成分、粒度分布和矿物组成等进行对比分析。采用热重分析法（TGA）对全氧条件下样品的燃烧性进行试验研究,计算特征温度及综合燃烧特性指数。同时,利用DAEM模型计算样品燃烧过程的平均活化能。结果表明,高炉布袋灰的化学成分、粒度分布与COREX气化炉粉尘接近,且其综合燃烧性能更好,重力灰的燃烧性较差。布袋灰燃烧过程的平均活化能仅为39.6 kJ/mol,明显低于COREX气化炉粉尘。 研究结果表明,高炉布袋灰具有用于气化炉喷吹的可行性,高炉重力灰用于气化炉喷吹时则可降低喷吹粉尘的燃烧率。     

邯钢高炉喷吹除尘灰的可行性分析

通过对邯钢不同配比的焦化除尘灰与煤混合试样的某些基础性能研究得出,试验用的7种焦化除尘灰成分和邯钢喷吹用无烟煤成分相近,挥发分较低,固定碳含量较高,灰分含量均在10%～20%之间,基本符合喷吹用煤的要求。煤粉添加5%除尘灰后,燃烧率有所降低,固定碳含量增加,发热量提高。     

高炉喷吹除尘灰的研究

 由于高炉除尘灰含有大量的铁和碳,且其排放造成严重的环境污染,因此通过现有的喷煤系统将其作为含铁原料和含碳原料从风口喷入高炉无疑是处理除尘灰的一种有效途径。考虑到喷吹除尘灰影响到炉内炉渣的碱度、铁水的硫含量、理论燃烧温度和焦比的变化,通过高炉物料平衡和局部热平衡模型计算了焦比、炉渣碱度和理论燃烧温度随喷入除尘灰量的变化,为高炉操作提供理论依据,并进行了工业试验。结果表明,焦比和炉渣碱度随除尘灰喷入量的增加而下降,而理论燃烧温度则变化不大,这些变化可以通过调整配料来应付;喷吹除尘灰后高炉透气性略有下降,所需喷吹压力增大,试验证明高炉喷吹自身的除尘灰是可行的。     

高炉喷吹除尘灰研究

由于高炉除尘灰含有大量的铁和碳,将其作为含铁原料和含碳燃料从风口喷入高炉无疑是处理除尘灰的一种有效途径.考虑到喷吹除尘灰将影响风口前及炉内的状况,本文通过建立物料平衡和热平衡模型计算了焦比、炉渣碱度和理论燃烧温度随喷入除尘灰的变化.结果表明,焦比、炉渣碱度和理论燃烧温度将随除尘灰喷入量的增加而下降,且理论燃烧温度下降幅度很小,仅为0.28℃/kg,这些变化可通过调整配料来应对.     

高炉喷吹用煤添加除尘灰的分析

通过试验研究邯钢喷吹用煤和除尘灰的理化性能指标,如:工业分析、元素分析、粘结性、灰分成分、灰熔点、燃烧率,得出焦化除尘灰固定碳含量高、挥发分低、硫含量较低,与无烟煤接近,适用于高炉喷吹。随着混煤中除尘灰含量的增加,燃烧率逐渐下降。混煤中配加6%以下的1#除尘灰,燃烧率仍在70%以上,可以和煤粉混合用于高炉喷吹。     

高炉喷吹废塑料工艺技术探讨

介绍了国内外高炉喷吹废塑料工艺的研究进展,着重从化学成分、高炉内的反应情况、废塑料的分类回收以及塑料制粒角度说明了废塑料作为高炉喷吹燃料的可行性,并给出适合高炉喷吹废塑料的工艺流程,强调了废塑料与煤粉在风口前管路上混合能促进塑料和煤粉在回旋区更好地燃烧。     

装焦参数对干熄炉内焦炭分布的影响

为了解决超大型干熄焦装置均匀性的问题,采用离散元法对首钢260 t/h超大型干熄焦装焦过程进行了模拟,得到了以下结论。随着料钟角度增大,焦炭趋于布置于干熄焦中心区域。当料钟角度为50°时,焦炭在周向和径向上的质量偏析和粒度偏析最小,布料更均匀。料线深度增加,焦炭趋于区域分布在炉壁附近。当料线深度超过11 m后,焦炭堆的双峰形状基本消失,不利于控制炉内焦炭的均匀下降。因此,最佳料线应小于11 m。     

干熄焦炉热震损毁机理分析

为了研究干熄焦炉的热震性及其对斜道区耐火材料的影响,开展了热震试验,并对干熄焦炉内换热情况进行了建模分析。结果表明,牛腿砖试样经历的热震温差越大,热震次数越多,其抗折强度损失率越大;干熄焦的工况变化会引起斜道出口风温波动,发生热震现象。对干熄焦炉进行三维建模,当从底部均匀进风时,干熄焦炉内部的流场呈现非均匀趋势,在靠近出口一侧循环气体风量较大、速度较快、温度较低,而远离出口一侧循环气体风量较小、速度较慢、温度较高,两侧最大温差为653 ℃。干熄焦炉内部温度不均匀分布加剧了热震现象。为提高干熄焦炉耐火材料尤其是牛腿砖的使用寿命,应稳定操作,减少工况波动,以减少干熄焦炉内热震现象。     

Carbon structure of coke at high temperatures and its influence on coke fines in blast furnace dust

A thermal annealing study of three industrial cokes was carried out in a horizontal tube furnace at a range of temperatures up to 1600 °C under N₂. Evolution of the carbon structure of cokes was established by determining the stack height (L₀₀₂) of aromatic carbon layers on the basis of the 002 carbon peak in their X-ray diffraction (XRD) spectra by using the classical Scherrer’s approach. The heat-treatment temperature is shown to have a strong impact on the growth of crystalline order of coke carbon by demonstrating a linear correlation between the carbon crystallite height (L₀₀₂) and the annealing temperature. The intensity of the thermal effects on the growth of the crystalline order of coke carbon is influenced by the coke ash chemistry, particularly with the iron content of the coke. The carbon structure of blast furnace (BF) dust samples was also analyzed by using XRD and scanning electron microscopy (SEM). Under a similar range of heat-treatment temperatures, growth of the carbon crystallite (L₀₀₂) of coke, in both the laboratory and the industrial BF, was found to be of the same order of magnitude. The correlation between the carbon structure (L₀₀₂) of coke and the annealing temperature is used to ascertain the temperature of the origin of coke fines in a BF. The carbon structure of coke is shown to have a significant influence on the coke behavior in a BF such that highly ordered coke displayed lower reactivity as well as higher proportion of coke fines in the dust. The carbon structure of coke fines in BF dust has been shown as an indicator of the crystallite dimension (L₀₀₂) of the coke in a BF, and has a potential to assess coke performance, particularly of the coke fine generations from different thermal regimes of a BF and also their subsequent consumption.     

高炉煤气干法除尘技术发展现状及宝钢应用前景

在对高炉煤气干法除尘技术应用现状进行综合分析的基础上，结合宝钢实际提出宝钢应用此技术的相关建议。     

煤气干法除尘技术在大型高炉的应用及节能分析

介绍了煤气干法除尘技术在我国大型高炉上的应用情况,对大型高炉煤气干法除尘的部分关键技术进行了简要总结,对比湿法除尘工艺,分析了大型高炉采用干法除尘工艺的节能效果.     

Effect of coke reactivity and nut coke on blast furnace operation

Abstract

Two measures for coke saving and increase in blast furnace efficiency related to coke characteristics – reactivity and size – are discussed in this paper. Modern blast furnace operation with low coke rate and high injection rate causes a change in coke quality requirements. A discussion has arisen recently about highly reactive coke. Here, a theoretical analysis of influence of coke reactivity on the thermal reserve zone, direct reduction and carbon consumption in the blast furnace has been undertaken. Experiments have been performed using non-standard test scenarios that simulate coke behaviour under real blast furnace operating conditions. Coke reactivity and microstructure have also been investigated under the impact of alkali and pulverised coal ash and char. Operation of many blast furnaces has proved the possibility of coke saving and increase in productivity when using small-sized coke (so-called nut coke) mixed with the burden, but the reasons for this phenomenon, and consequently the limit for nut coke consumption, are still not very clear. An analytical method and cold model simulations have been used to quantify the change in shaft permeability and furnace productivity when using nut coke.     

高炉入炉焦炭高温反应特性的研究

焦炭的热态性能是评价其在炉内溶损反应程度及抗机械破坏作用的重要指标之一.通过对安阳钢铁1#和2#高炉入炉焦炭的高温反应特性,分别采用块焦法、粒焦法和组织结构法进行了测定,并对所得结果进行了对比,分析了不同测定方法测定结果的侧重点及内在影响因素,给出了粒焦法和块焦法所得结果之间的线性关系;焦炭的矿相显微结构是影响其在高炉内劣化的内部因素,由修正公式可知,片状结构和各向同性与CO2的反应速度较快,镶嵌结构含量高的焦炭,反应后强度较高.由安钢1#和2#高炉所用入炉焦炭的性能分析结果,结合高炉的实际生产情况,提出了改进安钢高炉入炉焦炭高温反应特性的措施.     

高炉使用铁焦的㶲分析

 中国钢铁生产主要以高能耗和高排放的高炉-转炉长流程为主,节能减排压力较大。因此,积极研发高炉低碳炼铁技术,促进高炉工序CO₂减排尤为重要。铁焦是将含铁原料加入适宜的煤中,经焦化或炭化后成型的新型碳铁复合炉料,其高反应性可以显著降低热储备区温度、降低碳消耗,高炉使用适量的铁焦可实现一定程度的节能降碳。基于现场生产数据,采用㶲分析理论,建立高炉使用铁焦的㶲平衡模型,探索铁焦添加量对高炉物料消耗及能量利用效率的影响。结果表明,高炉使用铁焦后,炉内间接还原得到发展,碳利用率提高,炉内灰分量降低,冶炼单位生铁的碳素消耗和炉渣量均会降低,与未使用铁焦相比,高炉使用114 kg铁焦后,吨铁碳素消耗降低25.95 kg,渣量降低11.28 kg。此外,铁焦内部的金属铁仅需熔化,节省还原所需的㶲量,焦炭和鼓风带入㶲会显著降低,因此高炉冶炼吨铁消耗的总㶲量降低,同时,炉内传热也得到改善,内部㶲损失有效降低,与未使用铁焦相比,高炉使用114 kg/t铁焦后,目的㶲效率由46.14%提高至48.87%,热力学完善度由87.46%提高到88.02%。在此条件下,高炉吨铁的内部㶲损失降低192.63 MJ,实现节能6.57 kg(标煤)。