高爐噴吹煙煤系統(tǒng)防爆安全規(guī)程編制進(jìn)程

2008年4月22日，《高爐噴吹煙煤系統(tǒng)防爆安全規(guī)程》發(fā)布。

2008年11月1日，《高爐噴吹煙煤系統(tǒng)防爆安全規(guī)程》實(shí)施。

主要起草單位：中鋼集團(tuán)武漢安全環(huán)保研究院、中冶華天工程技術(shù)有限公司等。

主要起草人：李曉飛、趙丹力等。 2100433B

高爐噴吹煤煤比呈現(xiàn)逐年上升的趨勢(shì)，并且逐漸成為鋼鐵企業(yè)不可缺少的爐料之一。高爐

噴吹煤的市場(chǎng)需求主要取決于鋼鐵產(chǎn)能的規(guī)模、增長(zhǎng)動(dòng)態(tài)及高爐噴吹煤煤比（單耗）增長(zhǎng)趨勢(shì)兩方面的因素。從地域的需求不同層面來看，未來一段時(shí)期將呈現(xiàn)煤比增長(zhǎng)率南低北高的趨勢(shì)。

高爐噴吹煤粉技術(shù)在中國(guó)始于上世紀(jì)50-60年代之間，當(dāng)時(shí)采用陽泉煤業(yè)集團(tuán)（前身為陽泉礦務(wù)局）洗精無煙煤作為工業(yè)性試驗(yàn)對(duì)象，分別在北方鞍鋼及首鋼等地試驗(yàn)成功，其中陽泉煤業(yè)集團(tuán)二礦洗煤廠即專門根據(jù)鞍鋼對(duì)高爐噴吹煤產(chǎn)品的需求而設(shè)計(jì)的，煤炭洗選質(zhì)量指標(biāo)也一直沿襲了試驗(yàn)取得成功后由陽泉礦務(wù)局統(tǒng)一制定的系列產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)（無煙煤） 。

1.灰分%??

灰分是有害成分。噴入高爐的煤粉的灰分轉(zhuǎn)變成爐渣，不僅增加石灰石的消耗，又增加噸煤渣量，使焦比升高。噴吹煤的灰分越低越好。噴吹煤灰分應(yīng)比所用焦炭灰分低2%，即鋼廠的焦炭灰分為13%，則噴吹煤的灰分應(yīng)不高于11%。??

2.硫分%??

硫分也是一種極為有害的物質(zhì)。噴吹煤粉中硫影響生鐵和鋼的質(zhì)量（鋼鐵中含硫大于0.07%，就會(huì)使之產(chǎn)生熱脆性而無法使用）。為脫去鋼鐵中硫，就須在高爐和煉鋼爐中多加石灰石，致使成本升高，生產(chǎn)能力下降。硫分越低越好。噴吹煤硫分應(yīng)比所用焦炭硫分低0.2%，即鋼廠焦炭硫分為0.8%，噴吹煤硫分應(yīng)不高于0.6%。??

3.發(fā)熱量??

固定碳含量越高，揮發(fā)分含量越低，在風(fēng)口前燃燒時(shí)放出的熱量越多。噴入高爐的煤粉是以其放出的熱量和形成的還原劑CO、H₂等來代替焦炭在高爐內(nèi)提供熱源和還原劑。發(fā)熱量越高越好。在高爐內(nèi)放出的熱量越多，置換比越高。??

4.可磨性??

它反映煤的耐磨特性?？赡ブ笖?shù)越大，越易粉碎，磨煤機(jī)出力越大，電耗越小，粉煤加工成本越低。但可磨指數(shù)大于90時(shí)，在磨機(jī)內(nèi)會(huì)有粘結(jié)現(xiàn)象。實(shí)踐證明，噴吹煤可磨指數(shù)為70－90時(shí)為最佳。??

5.反應(yīng)性??

煤對(duì)CO₂的反應(yīng)性即將CO₂還原成CO的能力。它是反映煤氣化、燃燒的一個(gè)重要指標(biāo)。反應(yīng)性的強(qiáng)弱直接影響爐子的耗煤量、耗氧量及煤氣中的有效成分等。高爐噴吹反應(yīng)性強(qiáng)的煤，不僅可提高煤粉燃燒率，擴(kuò)大噴吹量，而且風(fēng)口區(qū)未燃燒的煤粉在高爐的其它部位參加了與CO₂的氣化反應(yīng)，減少焦炭的氣化反應(yīng)，對(duì)焦炭強(qiáng)度起到保護(hù)作用。??

6.燃燒性??

煤的燃燒性好，即其著火點(diǎn)低，反應(yīng)性強(qiáng)。這可使噴入高爐的煤粉能在有限的空間和時(shí)間內(nèi)盡可能多地氣化，少量未及氣化的煤粉也因反應(yīng)性強(qiáng)而與高爐煤氣中的CO₂和H₂O反應(yīng)而氣化，不給高爐冶煉帶來麻煩。另外，燃燒性好的煤也可磨得粗一些，即－200目占的比例少一些，這為降低磨煤能耗和費(fèi)用提供了條件。??

7.爆炸性??

懸浮的煤粉與空氣或其他氧化劑混合極易發(fā)生爆炸，最明顯的規(guī)律是隨揮發(fā)分增加，其爆炸性也增加。一般認(rèn)為煤粉Vdaf<10%為基本無爆炸性煤，10% 25%為強(qiáng)爆炸性煤。??

爆炸特性主要采用長(zhǎng)管式的測(cè)試裝置來測(cè)定煤粉爆炸火焰返回長(zhǎng)度確定煤粉有無爆炸性及其強(qiáng)弱。一般認(rèn)為，僅在火源處出現(xiàn)稀少火星或無火星的屬于無爆炸性，如無煙煤；返回至噴入端的火焰長(zhǎng)度小于400mm的為易燃有爆炸性煤，如貧瘦煤、不粘煤、弱粘煤；返回至噴入端的火焰長(zhǎng)度大于400mm的為強(qiáng)爆炸性煤，如氣煤等。??

8.煤灰熔融性??

煤灰熔融性是指在規(guī)定條件下，隨加熱溫度的變化，煤灰的變形、軟化和流動(dòng)特征的物理狀態(tài)。煤灰的熔融性取決于它們的化學(xué)組成。在煤灰熔融時(shí)，Al ₂O ₃起“骨架”作用，能明顯提高灰的熔融溫度,當(dāng)其含量超過40%時(shí)，煤灰的軟化溫度一般都會(huì)超過1500℃；SiO ₂起“助熔”作用，一般來說，SiO ₂大于40%的灰熔溫度比低于40%的要高100℃左右，而SiO ₂含量在45%－60%范圍內(nèi)，熔融溫度隨其含量的增加而降低；在還原性氣氛中，氧化鐵以FeO形式存在，隨其含量增加，煤灰熔融溫度開始下降，當(dāng)FeO摩爾百分?jǐn)?shù)增加到40%時(shí)，下降至最低點(diǎn)，此后隨著FeO含量的增加，熔融溫度又升高。在氧化性氣氛中，氧化鐵呈Fe ₂O ₃形式存在，它總是起升高熔融溫度的作用；CaO起助熔作用，但其含量超過30%時(shí)，它又起升高熔融溫度的作用。其他MgO、Na ₂O、K ₂O在煤灰熔融中都起助融作用 。2100433B

國(guó)內(nèi)生產(chǎn)高爐噴吹煤的企業(yè)，無煙煤主要以北方的陽泉煤業(yè)集團(tuán)、神華寧煤集團(tuán)、晉城礦業(yè)集團(tuán)及南方的神火永城、焦作煤業(yè)集團(tuán)等為主導(dǎo)；貧瘦噴吹煤以潞安環(huán)能、山西焦煤集團(tuán)等為主導(dǎo)；煙煤以同煤集團(tuán)、神華本部等為主。由于噴吹煤洗選技術(shù)的逐漸普及，各高爐噴吹煤產(chǎn)地周邊也新上了眾多無法列入統(tǒng)計(jì)的洗選項(xiàng)目，如果以大的煤業(yè)集團(tuán)與小洗選產(chǎn)量之間8：2的比例經(jīng)驗(yàn)來估摸，全國(guó)總體的高爐噴吹煤產(chǎn)能應(yīng)當(dāng)在4000多萬噸的水平。由于對(duì)實(shí)際的供應(yīng)數(shù)量缺乏確切的統(tǒng)計(jì)，拿市場(chǎng)實(shí)際需求來反證：2007年國(guó)內(nèi)重點(diǎn)大中型鋼鐵企業(yè)高爐噴吹煤比平均135KG/噸，2007年國(guó)內(nèi)重點(diǎn)大中型鋼鐵企業(yè)生鐵產(chǎn)量為3.52億噸（按列入鋼鐵協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)口徑的70家重點(diǎn)大中型鋼鐵企業(yè)生鐵產(chǎn)量占全國(guó)75%份額計(jì)算），則國(guó)內(nèi)高爐噴吹煤消耗量大致為4500萬噸，需求略大于供給。

從噴吹煤的供應(yīng)結(jié)構(gòu)來看，貧瘦噴吹煤的產(chǎn)量占1/3弱，但由于無煙煤儲(chǔ)量及其供應(yīng)能力逐漸萎縮，貧瘦噴吹煤需求及供應(yīng)將逐步上升并呈現(xiàn)逐年放大的趨勢(shì)。這種供應(yīng)結(jié)構(gòu)在南方市場(chǎng)已經(jīng)初步普及，北方市場(chǎng)從煤炭運(yùn)輸?shù)竭_(dá)距離和無煙煤實(shí)際生產(chǎn)能力高于南方地區(qū)的現(xiàn)狀來看，未來一定時(shí)期內(nèi)仍將保持以無煙煤和煙煤混合噴吹為主以少量貧瘦煤噴吹作輔助的供應(yīng)結(jié)構(gòu) 。