高爐噴吹粒煤工藝介紹

80年代以來(lái)，英國(guó)、法國(guó)、美國(guó)的少數(shù)高爐采用了噴吹粒煤工藝。粒煤的平均粒度約０.６ｍｍ，最大顆粒２－３ｍｍ。１９９１年１０月，英國(guó)斯肯索帕廠維多利亞高爐噴吹粒煤的月平均噴煤量達(dá)到了２０１ｋｇ／ｔ鐵。此時(shí)的煤焦置換比仍然比較高（０.９３－１.０ｔ／ｔ），爐頂煤氣中含塵量仍保持在７ｋｇ／ｔ鐵左右（說(shuō)明粒煤全部在爐內(nèi)消化），高爐操作順行。由于噴吹粒煤具有磨煤機(jī)投資低，電耗少以及制煤、噴吹安全性好的優(yōu)點(diǎn)，加上噴煤量也能達(dá)到２００ｋｇ／ｔ鐵，國(guó)內(nèi)有些工廠也想采用噴吹粒煤工藝，其中唐鋼已經(jīng)引進(jìn)了二手設(shè)備，供２５００ｍ３高爐使用，目前正在安裝調(diào)試，不久將投入運(yùn)行。 

   如果國(guó)內(nèi)其他工廠也想采用粒煤工藝，建議先要考慮一下本廠的實(shí)際情況，與國(guó)外高爐對(duì)照一下，需要多高的噴煤量，是否具備了噴吹粒煤的條件： 

１英國(guó)斯肯索帕廠的原燃料條件本來(lái)就很好，為了將噴煤量提高到２００ｋｇ／ｔ鐵，焦炭Ｍ４０強(qiáng)度從原來(lái)的８２%－８３％提高到８６.７％，Ｍ１０＝５.７％（年平均），燒結(jié)礦ＩＳＯ強(qiáng)度從７２％提高到７６％。顯然，中國(guó)大部分高爐的原燃料尚未達(dá)到這種上好條件，也就不能要求達(dá)到同樣的噴煤量。 

２噴吹粒煤并不是什么煤種都一樣，參照國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，宜選擇含有較多結(jié)晶水的高揮發(fā)份煙煤或褐煤，因?yàn)檫@種粒煤具有較強(qiáng)的急熱爆裂性，在風(fēng)口前燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生爆裂而進(jìn)一步被粉碎。根據(jù)德國(guó)亞森大學(xué)的試驗(yàn)結(jié)果，即使用了有較強(qiáng)爆裂性的煤種，粒煤在風(fēng)口前的燃燒率也僅為煙煤粉的７０％左右。如果選用普通煙煤或無(wú)煙煤，那么粒煤的燃燒率就會(huì)更低達(dá)不到粉煤的噴煤量，在噴吹等同煤量時(shí)，進(jìn)入爐內(nèi)的未燃粒煤就會(huì)相應(yīng)增多，要充分注意噴吹粒煤燃燒率低這一特點(diǎn)。 

３維多利亞高爐噴吹２０１ｋｇ／ｔ鐵粒煤時(shí)的風(fēng)溫為１１３９℃，富氧率為８.５２％（相當(dāng)于１００Ｎｍ３／ｔ鐵氧氣）而寶鋼３號(hào)高爐１９９８年５月月平均噴吹混合煤粉１９７ｋｇ／ｔ鐵，風(fēng)溫１１９９℃，富氧率僅為２.２％（相當(dāng)于３０Ｎｍ３／ｔ鐵氧氣）。在我國(guó)目前電價(jià)和制氧成本較高的情況下，富氧量的多少是決定高爐噴煤經(jīng)濟(jì)效益的主要因素，因此必須根據(jù)本廠條件計(jì)算以煤代焦降低鐵水成本和富氧增加鐵水成本兩筆經(jīng)濟(jì)賬。過(guò)多的富氧會(huì)使高爐噴煤變成得不償失。 

４在相同燃燒率的條件下，噴吹帶有較多結(jié)晶水的粒煤在風(fēng)口前的燃燒生成熱量要比一般煙煤少（比無(wú)煙煤更少），為了滿足高爐操作必需的最低理論燃燒溫度，必然要有更多的熱量補(bǔ)償手段棗富氧和風(fēng)溫。如要降低昂貴的富氧量，必須要有高風(fēng)溫（１％富氧率，約相當(dāng)于７５℃風(fēng)溫）。顯然，我國(guó)的大部分高爐目前都還不具備高風(fēng)溫的條件，因此，噴吹粒煤與噴吹粉煤相比，更加無(wú)法期望較高的噴煤量。 

５國(guó)外噴吹粒煤一般都采用多支管間接噴吹工藝，每根支管的噴煤量都有調(diào)節(jié)手段，如果要改成總管加分配器直接噴吹工藝，由于粒煤的粒度較粗而且粒級(jí)差別比粉煤大，分配器的分配均勻度能否達(dá)到噴吹粉煤時(shí)的水平還有待于摸索。 

總之，是否采用粒煤工藝要結(jié)合工廠本身的條件，最好對(duì)粒煤的燃燒機(jī)理以及本廠高爐消化未燃粒煤的能力進(jìn)行必要的研究和試驗(yàn)，同時(shí)要在經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行全面的計(jì)算比較，然后才能決定取舍。當(dāng)然，根據(jù)唐鋼２５００ｍ３高爐今后噴吹粒煤的示范和經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定本廠是否采用粒煤工藝將是更為重要的依據(jù)。