[發明專利]一種高爐噴吹混合燃料的制備方法

有效

• 申請號: 202011135309.3
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112375860B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 余建平;熊良勇;盛建文;李淑寶;李偉;王世杰;陳旺生
• 申請（專利權）人: 南京鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C21B5/00
• 分類號: C21B5/00;G06Q10/06;G06F30/20;G06F17/11;G06F111/10;G06F119/08
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 陳秋明

本發明公開了一種高爐噴吹混合燃料的制備方法，該方法根據燃料的物理化學性質提供了一定的判別指標來確定高爐噴吹燃料在混合過程中的配合比例，利用燃料的燃燒特性指數對燃料配合進行評價指導。合理利用了不同噴吹燃料的燃燒特性和可磨性的差異，提供了高爐噴吹混合燃料配合比例數學模型和應用方法，既能更好的體現原料燃燒特性在配煤過程中的應用，又能避免傳統配煤指導蘭炭在配煤過程中的偏差，也保證混合燃料在高爐中具有高的燃燒性能。在滿足高爐噴吹燃料的入爐指標要求的同時也能降低制粉能量消耗，有助于降低高爐燃料比，提高高爐冶煉過程中的生產效率，從而提高經濟收益。并且此方法操作簡單便于實施、可行性高和適用范圍廣。

技術領域

本發明屬于高爐噴煤技術領域，具體涉及一種高爐噴吹混合燃料的制備方法。

背景技術

高爐噴吹技術在高爐煉鐵過程中能大幅度降低燃料消耗成本，在鋼鐵行業中的應用取得了良好的經濟效應。此前，我國高爐噴吹原料主要有無煙煤、低揮發分煙煤和高揮發分煙煤三種。隨著環保要求的提升，市場需求的擴大以及對原料經濟性的考慮，在配煤時為了降低無煙煤的含量會使用蘭炭進行配合。但是蘭炭存在一些問題，當前的高爐噴吹煤粉制粉工藝一般是先進行原料的配合再通過中速磨機制備成煤粉。中速磨機在對煙煤和無煙煤的混合煤磨粉過程中具有良好效果，但是當使用蘭炭代替一部分無煙煤之后，由于蘭炭的哈氏可磨指數一般要低于煙煤和無煙煤，這種差異導致蘭炭在粉碎過程中難以磨碎，會出現煙煤和無煙煤已達到粒度要求而蘭炭顆粒仍然較大的情況，并且制成的蘭炭粉末顆粒具有明顯的尖銳棱角，這會極大的磨損輸送管道和噴槍，導致設備使用周期降低，從而影響了生產效率。

目前，傳統高爐噴吹配煤主要通過控制一定的指標進行，包括水分、灰分、揮發分、可磨性指數、灰熔點、硫含量和熱值等，其中以揮發分為主，認為揮發分高時燃料燃燒性能好。這個方法適用于煙煤和無煙煤的配合，但是隨著蘭炭這種新型燃料的出現，這種評判方法顯現出一定缺陷。由于蘭炭是低變質煤中低溫干餾梯級轉化的固體產物，具有固定碳高、化學活性高、低灰分等特點，與無煙煤存在一定的差異。某些蘭炭在低揮發分時也會有比無煙煤高的燃燒特性，在用同等揮發分的蘭炭簡單替代無煙煤時，雖然可磨性變差，但是燃燒性能得到提高。所以在使用蘭炭替代無煙煤配煤時可以有效的降低高爐燃料比，提高高爐煉鐵生產效率。然而，目前針對高爐噴吹蘭炭還沒有使用規范，市場上的蘭炭質量波動大，并且傳統配煤使用的指標不能直接反映燃料的燃燒性能，所以用傳統方法評價和指導蘭炭配煤時會出現一定偏差。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術的缺陷，本發明提供一種高爐噴吹混合燃料的制備方法，該方法克服了傳統配煤對指導添加蘭炭時存在偏差的缺點。

技術方案：本發明所述的一種高爐噴吹混合燃料的制備方法，包括如下步驟：

(1)測定單種燃料的哈氏可磨性指數HGI、揮發分V_daf、灰分A_d及全硫量S_t；

(2)將單種燃料制成粒度0.2mm以下的分析試樣，按照熱重分析法進行測試，得到分析試樣的燃燒特性TG曲線和DTG曲線，從曲線中得出試樣的著火溫度Ti，燃盡溫度Th，平均燃燒速率以及最大燃燒速率四個特征指標，并計算出燃料的綜合燃燒特性指數S；計算公式：

其中，綜合燃燒特性指數S單位為mg²/min²·℃³，(dw/dt)_max為最大燃燒速率，(dw/dt)_mean為平均燃燒速率，T_i為著火溫度，T_h為燃盡溫度；

(3)根據高爐噴吹燃料配合比例進行各種燃料配合，其中，α根據燃料的綜合燃燒特性指數S值以及試樣的揮發分V_daf按如下規則進行選擇：

當S≥18，V_daf≥28時，α取20％～30％；