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重钢高炉喷吹煤粉性质与结构研究

鹿存房  
【摘要】: 采用冶金、物理和化学等理论与方法,研究了重庆钢铁股份有限公司炼铁厂高炉喷吹用煤的物理化学性质、高炉内未燃煤粉的行为,分析了喷吹用煤的性质要求,高炉喷吹量对高炉理论燃烧温度的影响,提出了重钢高炉冶炼条件下,合理的喷吹煤粉结构和适宜的喷吹量,并在重钢5号高炉上进行了生产实践验证分析。对喷吹烟煤和无烟煤的物理化学性质分析结果表明,烟煤中的挥发分含量要高于无烟煤,H含量随着挥发分的增加而增加。灰分分析结果表明,重钢喷吹用煤中的SiO2含量和Al2O3含量都很高,喷煤比的提高影响会影响高炉冶炼的造渣制度。 对不同煤种及混合结构煤的可磨性研究表明,煤粉-200目质量分数随着加工时间增加而加大,综合考虑制粉工艺、不同粒度的煤粉的燃烧率和经济效益,建议重钢喷煤合理粒度-200目为75%。 实验研究了烟煤、无烟煤以及不同比例的混合煤粉的燃烧性、热分解性和不同温度下煤粉的反应性能。烟煤的燃烧率高于无烟煤,混合煤粉中,随着烟煤比例的增加,煤粉燃烧率逐渐增大。烟煤的反应性高于无烟煤,混合煤粉中烟煤的增加有助于提高混合煤粉的反应指数。烟煤的热分解低于无烟煤,因为无烟煤是煤化度较深的煤,其中无烟煤中的有机大分子在较高的温度下才能断裂、气化,进行热解。因此,建议重钢喷吹煤粉的合理结构组成为:烟煤40~45%,无烟煤55~60%。 对煤粉的微观结构进行了分析,结果表明煤中的镜质组和半镜质组为活性组分,惰质组活性较低。在未燃煤粉中有大量残余的半镜质组和丝质组。研究了喷吹制度和喷吹量与未燃煤粉形成的关系、未然煤粉的行为及其对高炉渣性能的影响。高炉内的未燃煤粉的增加对炉渣粘度影响较大,未燃煤粉对高炉渣的熔点影响不大。对于重钢5号高炉目前的冶炼条件,煤粉喷吹量小于120kg/t.Fe时,未燃煤粉产生量较少,对高炉冶炼的影响很小。


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