高爐噴吹燃料

噴吹煤種 有3種:

(1)無煙煤。碳化程度最高，含固定碳60%~80%，揮發(fā)分<10%，灰分6%~30%。無煙煤的特點是，固定碳含量高，揮發(fā)分低，著火溫度高。噴吹時可不采取特殊的安全防護措施。

(2)煙煤。碳化程度次于無煙煤，固定碳40%~70%，揮發(fā)分15%~40%，灰分7%~30%。煙煤的特點是碳含量較低，揮發(fā)分高，著火溫度較低。煙煤粉易燃易爆，噴吹煙煤必須采取嚴密的安全防護措施。

(3)褐煤。碳化程度低，固定碳40%左右，揮發(fā)分含量高>40%，含水分高，著火溫度低，具有強烈的爆炸性，噴吹褐煤也要采取嚴密的安全防護措施。

噴吹煙煤的安全措施 分制粉系統(tǒng)和噴粉系統(tǒng)兩部分:制粉系統(tǒng)要控制磨煤機入口、出口及布袋除塵器內(nèi)的溫度，煙氣中O2、CO含量。在各有關(guān)部位設O2、CO、溫度檢測儀表和報警、消防系統(tǒng)、煤粉倉設爆破孔。噴吹系統(tǒng)的噴吹罐、中間罐采用惰性氣體充壓并設有爆破孔。采用倉式泵輸送煤粉的，倉式泵也要用惰性氣體充壓，并在噴吹站的布袋除塵器、煤粉倉等處設置O2、CO和溫度檢測儀表及報警、消火系統(tǒng)。長距離輸送煤粉，要設置惰性氣體吹掃管路系統(tǒng)。

它可改善高爐操作，提高生鐵產(chǎn)量，降低生鐵成本。高爐連續(xù)鑄鋼|煉鐵是以冶金焦作為燃料和還原劑的，噴吹燃料在風口區(qū)的高溫下轉(zhuǎn)化為CO和H2，可以代替風口燃燒的部分焦炭，一般可取代20%~30%，高的可達50。噴吹燃料已成為當代高爐降低焦比的主要措施。噴吹燃料還可以促進高爐采用高風溫和富氧鼓風，這幾項技術(shù)相結(jié)合，已成為強化高爐冶煉的重要途徑。

噴吹天然氣 噴吹流程是:天然氣總管一調(diào)壓站(過濾、減壓至0.3~0.5MPa)一控制站(設有流量計、控制調(diào)節(jié)閥、逆止閥)一高爐環(huán)管一風口。天然氣的主要成分是CH4，CH4在高溫下分解吸收大量熱量，噴吹天然氣最好能結(jié)合高爐富氧，一般噴吹量為50~80m3/t。天然氣作為一種優(yōu)質(zhì)民用燃料和重要的化工原料，一般不用于高爐噴吹。國外只有前蘇聯(lián)因天然氣資源豐富在高爐上大量噴吹天然氣，80年代前蘇聯(lián)80%以上的高爐在噴吹天然氣。

噴吹重油 重油系煉制石油的副產(chǎn)品，粘度高、流動性差，輸送過程中需采用蒸汽加熱。主要噴吹流程為:油罐車一油泵一油罐(加熱至90℃左右)一油泵(1.0~1.2MPa)一過濾一流量計一高爐環(huán)管一風口。因重油粘度高，為保持管道暢通，還設有回油管將重油返回油罐。為促使重油在高爐風口區(qū)迅速燃燒、氣化，要使重油在噴槍出口處霧化成極細的油滴，一般小于50"m。研制出各種結(jié)構(gòu)的霧化噴槍以及水油乳化噴吹設備等。如霧化不良，重油在高溫下會形成大量煙炭，影響重油的利用，甚至影響高爐操作。

噴吹煤粉 高爐噴吹煤粉在工業(yè)上應用較早，但所需設備較復雜噴吹煤粉的主要流程是:干燥、粉碎一收集一輸送一噴吹。粉碎設備有球磨機和中速磨煤機。粉碎與干燥同時進行，一般采用專門的燃燒爐燃燒煤氣產(chǎn)生具有一定溫度的煙氣進行干燥，有的加入部分高爐熱風爐廢氣，一起輸入粉碎設備，邊干燥，邊粉碎。要求無煙煤粉粒度為<O.074mm者占80%以上，煙煤粒度為<O.O'74mm者占50%左右。煤粉收集主要由布袋除塵器完成。采用球磨機系統(tǒng)的設有粗粉分離器，將粒度較大的煤粒收集起來返回球磨機重新粉碎，布袋除塵器內(nèi)為毛、化纖質(zhì)濾袋，具有一定的過濾面積。干燥、粉碎、收集裝置合起來稱為制粉系統(tǒng)。有的工廠將制粉系統(tǒng)與噴吹系統(tǒng)建在一起。有的工廠由于高爐附近場地條件的限制，將制粉系統(tǒng)與噴吹系統(tǒng)分別設置，高爐較多的工廠多采用這種方式，集中制粉，分散噴吹，各高爐分別建噴吹站。采用這種方式，從制粉系統(tǒng)到各高爐噴吹站間設輸煤管道，一般用倉式泵進行氣力輸送，輸送距離為500~1000m，也有超過1000m的。倉式泵輸送壓力為0.4MPa左右。

噴吹系統(tǒng)主要有并聯(lián)罐和串聯(lián)罐兩種形式:

(1)并聯(lián)罐系統(tǒng)。特點是每個系統(tǒng)有2~3個噴吹罐并列布置，各罐輪流噴吹，共用一根輸煤管將煤粉送至高爐，經(jīng)設在高爐附近的煤粉分配器將煤粉均勻地輸送到各風口。對分配器分配煤粉的均勻性要求較高，一般要求各風口間煤粉量分配誤差<±5%。并聯(lián)罐系統(tǒng)的優(yōu)點是噴吹罐并列布置，使噴吹站結(jié)構(gòu)高度降低，上部為常壓煤粉倉，各噴吹罐分別設有電子秤，計量準確。只用一根輸煤管，管路簡單，便于布置。分配器支管數(shù)目可多可少，最多達40根支管，可用于具有40個風口的超大型高爐。只用一根輸煤總管，能方便地調(diào)節(jié)高爐噴煤量。

(2)串聯(lián)罐系統(tǒng)。特點是由兩罐或三罐串聯(lián)布置。三罐式的上部為煤粉倉(或常壓罐)，中部為中間罐，下部為噴吹罐;兩罐串聯(lián)式則沒有煤粉倉(或常壓罐)。中間罐和噴吹罐各設一臺電子秤。下部的噴吹罐連續(xù)向高爐噴吹，需補充煤粉時，將煤粉倉(或常壓罐)中的煤粉放入中間罐，并對中間罐進行充壓后，煤粉由中間罐放入噴吹罐。噴吹罐下設有多個錐形漏斗，漏斗下有專門的閥門和煤粉混合器，有多少個風口，就有多少個錐形漏斗及混合器，每個混合器分別通過各自的噴吹管路向高爐風口噴吹煤粉。一般每座高爐設一個噴吹系統(tǒng)，大型高爐風口多，設有兩個噴吹系統(tǒng)。串聯(lián)罐系統(tǒng)的優(yōu)點是，占地面積小，有可能按各風口需要量控制噴煤量。缺點是這種系統(tǒng)需要的設備多(混合器、閥門等)，管路布置復雜，設備維修工作量大，稱量系統(tǒng)難于達到準確、連續(xù)計量。有的工廠吸取并聯(lián)罐系統(tǒng)單管路--分配器噴吹方式的優(yōu)點，將串聯(lián)罐系統(tǒng)的噴吹罐下改為只設一個大漏斗，一根噴煤總管將煤粉輸送到高爐后再經(jīng)分配器將煤粉分配到各個風口，減少了閥門、混合器，簡化了管道系統(tǒng)。

高爐噴吹燃料的種類，除特定的地區(qū)因資源條件可能繼續(xù)噴吹天然氣或重油外，由于煤的資源豐富，價格低廉，以及噴煤工藝技術(shù)的發(fā)展，絕大多數(shù)高爐將逐步轉(zhuǎn)為噴吹煤粉。噴吹煤種可因地制宜，大部分高爐噴吹煙煤。隨著制氧工業(yè)的發(fā)展，高爐用氧量將逐步增加，促進噴煤量相應提高，預計將有一批高爐噴煤量達200kg/t以上，高爐焦比降到300kg/t以下，利用系數(shù)達2.5~3.0t/(m3·d)。高爐噴吹燃料技術(shù)的發(fā)展，將改變高爐的燃料結(jié)構(gòu)，并使高爐強化冶煉達到新的水平。