专利名称：高炉喷煤使用高挥发分烟煤的方法
技术领域：
本发明涉及高炉喷煤方法，特别是高炉喷煤使用高挥发分烟煤的方法，
背景技术：
喷煤是钢铁行业重要的节能降耗手段，每吨生铁多喷吹IKg煤粉，将产生约 0. 36 0. 8元的吨铁效益，如何提高喷煤比，如何提高煤粉的置换比，是市场经济条件下， 行业竞争的重要手段之一。高炉喷煤在投产初期所喷吹的原煤灰分不超过8%，挥发分含量 不超过25 %，近70 %的固定炭含量为高炉节焦创造了良好物质基础。目前国内钢铁企业喷煤所用的多数是挥发份普遍小于20%的火烤煤，随着国家对 采煤行业的整顿，适合高炉喷吹用原煤资源的相继减少，目前原煤市场普遍为高灰分、高挥 发分原煤，火烤煤灰分普遍超过15%。为适应原料质量的变化，只有逐步使用高挥发分烟 煤，才能拓展高炉喷煤用煤的资源范围。随着新建高炉的投产，由于制粉能力的限制，总体煤量无法提高。只有选择可磨 性较好的烟煤，取消焦粉，才能满足高炉喷煤需求、降低煤粉灰分和弥补高炉使用焦炭的缺
发明内容
本发明的目的在于提供一种高炉喷煤使用高挥发分烟煤的方法，能够使高炉喷吹 高挥发份烟煤进行安全生产，降低企业生产成本。本发明的目的是这样实现的一种高炉喷煤使用高挥发分烟煤的方法，在满足磨 机入口温度小于或等于400度、布袋出口含氧量小于或等于6%、磨机入口含氧量小于或等 于3. 5%、烟气含氧量小于或等于3%、煤粉仓一氧化碳含量小于或等于3000PPm、煤粉温度 小于或等于80度的条件下，向高炉内喷吹的煤粉其挥发份含量为30% -35%。本发明方法能够使高炉喷吹挥发份含量为35%的高挥发份烟煤进行安全生产，这 样可以采用每吨200元的烟煤进行生产煤粉，而不再采用每吨800多元的精洗煤，从而能够 大大降低企业地生产成本，提高产品竞争力。本发明方法中各参数的取得是经过了申请人作出的大量试验才获得的，具体实验 过程如下1、试验设备为粉尘层最低着火温度测定装置、火焰返回长度测定装置。粉尘层最 低着火温度测定装置是由中国煤炭科学研究院重庆分院和新疆钢铁研究所，按国际电工委 员会(IEC)标准推荐的测试系统研制而成，火焰返回长度测定装置由北京科技大学研制。 其中，粉尘层最低着火温度试验装置由热表面、粉尘层热电偶、温度测量元件和环境温度 测量元件及金属环等几个主要部件构成。粉尘层最低着火温度是指粉尘层着火时，热表面 的最低温度。粉尘层最低着火温度测定方法采用标准GB/T16425-1996。2、火焰返回长度测定a.设备概况火焰长度自动测定仪由北京科技大学研制而成，主要由喷煤嘴、恒温引爆源、测长光电管及中央处理系统等组成。b.试验方法调节恒温引爆源温度在 1100°C范围内，恒温一段时间，每次称取1.0克，如此对同一煤样重复10次，取其中火焰长 度的最大值作为该煤粉的火焰返回长度。3、哈氏可磨性测定装置a.设备型号KM78-1型哈氏可磨性测定仪。b.试验方法 采用标准GB2565-87。4、其它煤的反应性、工业分析、灰份分析、元素分析、灰熔融性分析、S、P等分析 委托煤炭工业部新疆煤炭质量监督检验站和技术开发中心化学室测定。煤种选择的依据和原则高炉喷吹用煤应能满足高炉冶炼工艺要求和对提高喷吹 量和置换比有利，以便替代更多的焦炭。高炉喷吹对煤质性能的要求及相关的指标有工 业分析指标、发热量、粒度及均勻性、可磨性、燃烧性、爆炸性、反应性、灰熔点、着火点、煤岩 结构、灰成分分析、比表面积和密度等。归结起来主要有以下几方面。①煤的灰分越低越 好，喷吹煤粉灰分高时形成的渣量将大于置换焦炭形成的渣量。②硫含量越低越好，煤的含 硫量应与使用焦炭的含硫量相同(或低于)，一般要求s< 1.0%。③胶质层越薄越好，Y < 10mm，这样可避免在喷吹过程中结焦、堵塞喷枪和风口影响喷吹和高炉正常生产。④煤的 可磨性好，现高炉喷煤需要将煤磨到一定细度，可磨性好，则制粉消耗的电能就少，可降低 喷吹费用。⑤煤的燃烧性能好(即其着火点低，反应性好等)，可使喷入高炉的煤粉能在有 限空间和时间内尽可能多地气化。⑥煤的发热量越高越好，喷入高炉的煤粉是以其放出的 热量和形成的还原气体CO、H2来代替焦炭在高炉内提供热源和还原剂。总之，以喷吹煤的 性能要求来对照生产用的各种煤，可以发现任何一种煤都不能达到全部要求，只能满足其 中的1 3项。虽然无烟煤具有安全性好、发热值高等优点，但是可磨性、燃烧性差。而烟 煤具有燃烧性、可磨性好的优点，但固定炭低、发热值低且易爆炸，不安全。煤种选择喷吹用煤的需要，适应今后富氧大喷煤的发展，有必要寻找出适宜高炉 喷吹的煤源，用以供应高炉喷煤生产，因此需要进行广泛的不同煤种的理化性能及爆炸性 能的试验研究，找出适合高炉喷煤用的煤种，共调查煤矿9处，取样16个。煤样为新疆硫磺 沟地区、艾矿地区和吉木萨尔地区的可用于高炉喷煤的周边资源。其中宏鼎及哈密煤业煤 样为首次采样。可以保证喷煤批量使用的煤矿有哈密煤业和黑山两个矿点，见表1。表1原煤资源状况
产地硫磺沟地区艾矿地区吉木萨尔地区矿名西山金新焦 福哈密煤业宏鼎黑山力拓 力拓火烤田江供给量(t/d)50100200 8020001001500150 100价格(元/吨)132142152煤的理化性能分析结果见表2、表3，总体上看灰份和全硫较低，挥发份和固定炭适中，煤灰熔融性温 度较高；其焦渣特性均为粘着，固定炭及发热量均较低；可磨性指数最好的是金田，最差的 是新焦、力拓煤，比焦沫难磨。弹桶发热量及含炭量力拓火烤煤最高，黑山煤最低，其他各矿 点煤发热量基本相同。表2理化成分
权利要求
1.一种高炉喷煤使用高挥发分烟煤的方法，其特征在于在满足磨机入口温度小于或 等于400度、布袋出口含氧量小于或等于6%、磨机入口含氧量小于或等于3. 5%、烟气含氧 量小于或等于3%、煤粉仓一氧化碳含量小于或等于3000PPm、煤粉温度小于或等于80度的 条件下，向高炉内喷吹的煤粉其挥发份含量为30% -35%。
2.根据权利要求1所述的高炉喷煤使用高挥发分烟煤的方法，其特征在于在磨机入 口温度等于320度、布袋出口含氧量等于4%、磨机入口含氧量等于3%、烟气含氧量等于 2%、煤粉仓一氧化碳含量等于2000PRI1、煤粉温度等于70度的条件下，向高炉内喷吹的煤 粉其挥发份含量为等于35%。
全文摘要
本发明公开了一种高炉喷煤使用高挥发分烟煤的方法，在满足磨机入口温度小于或等于400度、布袋出口含氧量小于或等于6％、磨机入口含氧量小于或等于3.5％、烟气含氧量小于或等于3％、煤粉仓一氧化碳含量小于或等于3000PPm、煤粉温度小于或等于80度的条件下，向高炉内喷吹的煤粉其挥发份含量为30％-35％。本发明方法能够使高炉喷吹挥发份含量为35％的高挥发份烟煤进行安全生产，这样可以采用每吨200元的烟煤进行生产煤粉，而不再采用每吨800多元的精洗煤，从而能够大大降低企业地生产成本，提高产品竞争力。
文档编号C21B5/00GK102115799SQ20101057799
公开日2011年7月6日 申请日期2010年11月28日 优先权日2009年12月31日
发明者刘文壮, 张群, 袁万能, 郑拥军, 陶宏 申请人:宝钢集团新疆八一钢铁有限公司