髙炉喷吹技术的发展动态
作者:  出处:  更新时间: 2010年07月14日 
高炉喷吹是现代高炉炼铁生产广泛采用的新技术,在提高经济效益、降低生铁成本方面起着重要作用,日益受到世界各国的高度重视,在近几十年中取得了明显的进步。其中,喷吹煤粉技术在相关的炼铁新工艺中正在不断得到推广和应用。其主要原因在于:用喷煤代替焦炭,减少了高炉炼铁对焦炭的需求。这不仅是以价格低廉的煤粉部分替代价格昂贵而日趋匮乏的冶金焦炭,使高炉炼铁焦比降低,生铁成本下降;而且由于少建焦炉或焦炉少生产焦炭,从而减少对环境的污染。煤粉代替焦炭的经济效益巨大。焦炭和煤粉的每吨价差在400~500元。一个年产400万吨的炼铁企业,如果喷煤比在130kg/t,根据所替代的等量焦炭计算,每年可以节约208~260万元的炼铁成本。

因此,钢铁企业一直在努力提高喷煤的煤比。目前我国大多数高炉都配置了喷煤设施,宝钢等大型企业的高炉已连续多年实现200kg/t的煤比。然而,统计结果显示,全国高炉的平均煤比一直在120kg/t的水平上徘徊。因此,在生产规模不断扩大而焦炭价格大幅度上升的情况下,如何有效地提高煤比是今后我国炼铁工作所面临的一项重要课题。

近年来,国外一些先进高炉喷煤量已达到200kg/t以上,如荷兰霍高文高炉1997年月平均喷煤量为210kg/t,日本钢管福山厂4号高炉1994年喷煤量达218g/t,日本神户制钢1号高炉1998年喷煤量已达到254kg/t。

然而,从技术上说,进一步提髙煤比,比如达到300kg/t以上,则会遇到很大的困难:风口前的燃烧区很难承受,风温和富氧也不易匹配。因此,要实现喷吹的技术突破,还必须开阔思路,寻求新工艺。

最近,烏克兰国家科学院钢铁研究所开发出一项髙炉喷吹新工艺,其基本思路是将煤在炉外燃烧,再将热烟(煤)气从风口喷吹进去。他们采用专门设计的气化炉,使用热风和富氧,产生的煤气温度可达1200°C以上,其中CO含量32%,H2含量20%,N2含量48%,不含CO2。

这种新工艺的优点是:(1)可多喷煤而不受风口前燃烧的限制。(2)可用较低质的煤。(3)煤不必细磨。(4)煤在气化炉中烧后的灰分,造渣熔化排出,不进入髙炉。(5)气化炉中,炉渣能脱除部分煤中的硫。

他们已将这种新工艺投入实施。其气化炉由上下两段构成,产生的热煤气温度达到1700~2500°C,体积并不大,可安装在风口湾头处,对原设备变动不大。试验结果表明:焦比降低41~46%,产量提髙53~56%。据估算,用于设备的投资,在1年内即可回收。目前,这个新工艺仍在试验与改进中。

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