[發明專利]一種高爐噴吹褐煤的優化配煤方法

有效

• 申請號: 201610195857.2
• 申請日: 2016-03-30
• 公開（公告）號: CN105755191B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 張建良;王海洋;王廣偉;徐潤生;劉思遠;林豪;宋騰飛
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C21B5/00
• 分類號: C21B5/00
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司11401
• 代理人: 皋吉甫

技術領域

本發明屬于高爐煉鐵領域，具體涉及一種高爐噴吹褐煤的優化配煤方法。

背景技術

金融危機以來鋼鐵行業的發展受到巨大沖擊，各鋼鐵企業面臨降低噸鐵能耗，降低鐵水成本的嚴峻形勢，降本增效逐步成為鋼鐵企業生存發展的主題。

我國褐煤資源儲量豐富，約有2118億噸，占我國煤炭儲量的13％左右，主要分布于內蒙古東部、云南、東北和華南。由于褐煤的變質程度較低，水分含量和揮發分含量較高，目前多經過干燥后用于電廠的燃料。褐煤的揮發分含量較高的特點使其在干燥后具有較低的著火點和較好的燃燒性，但其發熱值較低，同時褐煤高揮發分的特點使其具有強爆炸性，因此褐煤顯然不適合單獨用于高爐噴吹。

高爐噴煤是降低焦比，調節高爐爐況的重要措施之一，經過100多年的發展，逐步形成了以煙煤和無煙煤混合噴吹的成熟的高爐噴吹工藝。隨著鋼鐵企業之間競爭日益加劇，鐵水成本控制的需求變得更加迫切。優化高爐噴吹結構，進一步降低焦比和噴吹成本對企業的生存和發展具有重要意義。

褐煤燃燒性好，價格低廉的特點使其成為潛在的高爐噴吹燃料，但是其爆炸性強、發熱值低的缺點是限制其用于高爐噴吹的關鍵因素。因此，如何優化配煤結構消除褐煤用于高爐噴吹時的爆炸性，提高褐煤噴吹時混煤的發熱值是褐煤噴吹的重點問題。

20世紀80年代我國已經開展過有關褐煤用于高爐噴吹的研究，如文獻1(周錫功.昆明工學院學報.1985,(1):47-56)所述，昆明工學院煉鐵教研室曾在易門34m3高爐上設計褐煤噴吹的工業試驗裝置，其目的在于探索褐煤用于高爐噴吹的可能性。對褐煤具有強爆炸性的問題，文獻1提出在工藝設計上采取可靠的防爆措施，才能實現褐煤的安全噴吹。但其僅從工藝設計角度研究了如何消除褐煤爆炸性，沒有對如何通過配煤來消除褐煤爆炸性進行分析討論，增加了褐煤防爆裝置的裝備費用，不利于降低冶煉成本。

文獻2(彭程健.煉鐵.1982,(1)：34-41)中比較了不同種褐煤與煙煤、無煙煤的成分和爆炸性測定結果，發現褐煤具有強爆炸性。并對可能影響褐煤爆炸性強弱的因素進行實驗研究，發現揮發分含量、粒度、惰性物質的配入、溫度、系統中氧濃度和煤粉的懸浮濃度對褐煤爆炸性影響較大。通過合理控制褐煤的粒度，配加惰性物質等手段可以控制褐煤的爆炸性處于較低水平。但其僅對褐煤的爆炸性進行了詳細的討論研究，忽略了褐煤發熱值低，用于高爐噴吹后可能降低風口前理論燃燒溫度，降低煤焦置換比，給高爐操作帶來困難，同樣不利于高爐生產的穩定順行。

申請號為201210166056.5的中國專利公開了一種長焰煤干餾生產高爐噴吹煤的方法，選用低灰為8％、低硫為0.5％的長焰煤或褐煤或不粘煤或弱粘煤或氣煤或1/2中粘煤，采用4*55孔頂裝焦爐，在700～900℃或900～1100℃下干餾，使其揮發分降到20％以下，再將干餾物質置于半焦用格子型球磨機中球磨，即得小于0.01毫米的高爐噴煤煤粉。但該專利并為就如何采用褐煤原煤進行噴吹進行研究，采用褐煤干餾噴吹過程中，干餾得到的半焦可磨性可能較差，會成為限制褐煤半焦噴吹的關鍵因素。

為了克服以上現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種新的高爐噴吹褐煤的優化配煤方法。此方法通過使用一種高揮發分、強爆炸性、低成本的褐煤與無煙煤進行配煤用于高爐噴吹，兼顧混合煤的爆炸性、燃燒性和發熱值進行優化配煤。煤粉在高爐風口回旋區燃燒放熱直接影響風口理論燃燒溫度，對高爐熱狀態影響明顯。噴吹煤粉的主要目的之一就是使用價格便宜的煤粉來代替價格昂貴的焦炭燃燒放出熱量，因而，除了需要保證混煤具有較好的燃燒性外，還需要控制混煤具有較高的發熱量。煤粉的爆炸性對中速磨磨煤過程的安全性有重要影響，爆炸性性強的煤粉在溫度、氧氣濃度等條件滿足的情況下會發生嚴重的爆炸事故，因此，必須將混煤的爆炸性控制在安全范圍內。

發明內容

本發明提供一種高爐噴吹褐煤的優化配煤方法，用于高爐噴吹燃料結構優化，拓展可用于高爐噴吹的新型燃料，改善冶煉條件，降低冶煉成本。

為了實現以上目的，本發明采用以下技術方案：

一種高爐噴吹褐煤的優化配煤方法，所述方法采用揮發分含量高于35％，長管式煤粉爆炸性測試實驗中返回火焰長度大于600mm的褐煤與無煙煤均勻混合為混煤，所述褐煤與無煙煤的質量比為20％～50％：50％～80％，所述褐煤與所述無煙煤的質量總和為100％，通過長管式煤粉爆炸性測定裝置對混煤進行測定，測定的混煤返回火焰長度小于100mm時，將混煤在磨機中磨成粉。

進一步的，所述混煤發熱量控制在6500卡～7200卡，揮發分含量18～24％。