加里厂13号高炉煤油复合喷吹比4501b／t的生产记录

加里厂１３号高炉１９９３年开始喷煤粉，在９个月内喷煤比达到了４００１ｂ／ｔ，１９９４年初，由于寒冷气候和煤粉制备系统反常，结果采用了第二种喷吹物重油，来补充煤粉的不足。从１９９４年的下半年开始，在保持了较高的煤油复合喷吹率的同时，不断努力提高高炉生产率。与１９９３年相比，高炉目前的产量已经超过了１００００ｔ／ｄ。

包钢高炉喷吹煤粉利用率的测定

利用透射光偏光显微镜,对包钢高炉重力除尘灰、旋风除尘灰和布袋除尘灰中的碳素种类进行定性和定量分析,以测定高炉喷吹煤粉利用率。测定结果表明,3号高炉喷吹煤粉利用率上下限分别为89.03%和79.46%,4号高炉的喷吹煤粉利用率上下限分别为91.51%和84.14%。认为,3号高炉和4号高炉所使用喷吹煤粉来自同一系列,因此可以通过采取稳定煤粉粒度波动、优化富氧鼓风和提高入炉焦炭强度等措施,来提高喷吹煤粉利用率。

国内某高炉喷吹煤粉的性能评价

高炉喷吹煤粉的优点主要包括显著降低炼铁焦比及生产成本、有效调节高炉热制度、喷吹煤粉反应过程中提高煤气的穿透扩散能力和还原能力、缓解焦煤需求量、减少炼焦投资和环境污染等。为进一步优化高炉喷吹燃料结构和降低炼铁成本,文章对国内某高炉喷吹使用的煤粉的煤质特性进行了深入研究。结果表明:1#煤为烟煤,固定碳含量低、挥发分高,氢元素含量在所试验煤粉中最高,灰分中的CaO和MgO的含量之和最高,超过24%;其他煤种为无烟煤;4#煤的可磨性指数低于40;需要控制其在混煤中的配比。

高炉喷吹固体燃料物化结构与燃烧性能关系研究

高炉喷吹煤粉技术是现代钢铁企业降本增效的主要技术措施,喷吹固体燃料的燃烧性能是提升煤焦置换比的关键。为明确影响高炉喷吹固体燃料燃烧性能的关键因素,系统分析了不同固体燃料的物化结构与其燃烧性能的关系。结果表明,高炉喷吹固体燃料中碳结构的有序化程度对其燃烧性能有显著的影响,有序化程度越高的样品,在燃烧反应过程中需要更高的能量破坏芳香环的结构,造成其着火温度升高,燃烧速率降低。高炉喷吹煤粉技术在喷吹燃料选择和使用过程中,选取固定碳含量高、发热值高、孔隙结构发达、富含有机官能团和碳结构有序化程度较低的固体燃料进行高炉喷吹,可以有效改善混合煤粉在风口前的燃烧状态,提升高炉喷吹煤粉在炉内的利用率。

高炉喷吹煤优化配煤系统的开发与应用

针对高炉喷吹煤在优化配煤过程中出现的问题,在考虑喷吹煤粉物化特性、安全性能、工艺性能的基础上,自主开发了喷吹煤优化配煤系统。以ACCESS作为后台数据库,应用VB+EXCELVBA混合编程技术调用规划求解、多元线性回归等算法,测算出满足生产需求约束条件下成本最优的配煤方案。生产应用表明,该系统模型在降低高炉喷吹煤成本、稳定喷吹煤质量等方面都发挥了重要作用。

提高烧结料面喷吹蒸汽在烧结机节能的优化措施

烧结机是将装有炉排的小车放置在封闭轨道上并由正向和反向齿轮驱动的设备。原料由主料设备提供,原料生产设备由点火装置点燃进行连续烧结。烧结机主料设备、原料通道、导轮总成、柔性传动设备、灰箱、格栅平整设备、台车、进气设备、头尾焊接设备、头尾曲线、尾部输送机等。支持。这些机组由主车架、后车架、中车架、履带和辅助装置组成。从头部送入的基材和混合物被放置在由主动力传输装置控制的托架中,由点火器点燃并沿着波纹管移动。烧结过程完成后,从顶部排出的烟气在下部进行烧结,最终的烧结产物从最终出口排出。烧结车是烧结厂最重要的设备之一,其技术参数与烧结产品的质量密切相关。本文涉及烧结机中烧结材料表面蒸汽喷射的研究和应用。

生物质重整煤气喷吹-氧气高炉的低碳潜力分析

我国钢铁行业以高炉-转炉长流程为主,一次能源消耗主要为煤粉与焦炭,化石能源消耗大、碳排放高,其中70%的CO_(2)排放集中在高炉炼铁工序。双碳背景下,亟需研发低碳炼铁技术以降低高炉工艺的能源消耗和CO_(2)排放。提出一种生物质重整煤气喷吹-氧气高炉(BRGI-OBF)工艺流程,该工艺通过优化气化炉工艺参数与生物质替代煤粉重整,产生的重整煤气满足高炉的富氢冶炼需求,并降低了化石能源的使用。结合高炉煤气富氧燃烧碳捕集,可实现末流烟气中CO_(2)富集,从而实现高炉低能耗与低碳(负碳)排放。为分析BRGI-OBF工艺的低碳潜力,首先运用Aspen Plus搭建了BRGI-OBF工艺模型,研究了气化炉输入热量与生物质种类对工艺性能的影响。基于计算得到的工艺参数,运用高炉炼铁工艺能耗计算方法,对比分析了传统高炉工艺与炉顶煤气循环-氧气高炉(TGR-OBF)工艺的能耗与碳流情况。结果表明,向气化炉提供适宜的热量可有效减少煤粉用量,同时增加循环煤气量,最多可减少煤粉用量124.2 kg/t(以生铁计);生物质种类对生物质用量与重整煤气的组分产生显著影响,采用杨木半焦进行重整时,杨木半焦用量为204 kg/t,重整煤气中H_(2)体积分数达29.91%,满足富氢冶炼需求。此外,BRGI-OBF工艺显著改善了能源结构,其化石能源占比约55%,与传统高炉相比,降低煤粉消耗17.6%、焦炭消耗29.3%。该工艺流程耦合富氧燃烧碳捕集技术后,末流中存在碳素372.6 kg/t,以易于压缩捕集的高浓度CO_(2)(>90%)形式存在。扣除由杨木半焦造成的碳素排放,总碳素排放为-109.9 kg/t,相当于生产每吨铁水可额外捕集CO_(2)403 kg,可实现生物质+CCS的负碳技术,为钢铁行业实现深度脱碳提供重要支持。

卧式三角型滤筒的脉冲喷吹清灰性能

【目的】为优化卧式三角型滤筒除尘器的清灰性能,探究不同喷吹气流对滤筒内部压力分布的影响,获得不同喷吹孔型式对三角型滤筒的清灰性能的影响规律。【方法】分别采用直管喷吹孔、文氏里管、散射喷嘴、新型曲面诱导引射器共4种喷吹孔型式的诱导引流装置对卧式三角型滤筒开展冷态脉冲实验,以侧壁压强峰值和相对标准偏差作为评价清灰性能的技术指标,分别探讨不同条件下的喷吹射流对滤筒内壁压力分布的影响。【结果】在喷吹压强分别设为0.3、0.4、0.5 MPa的条件下,采用直管、文丘里管、新型曲面诱导引射器时喷吹距离分别设为150、200、250、300、350、400 mm,采用散射喷嘴时喷吹距离分别设为25、50、75、100、125、150、175 mm,则采用直管、文丘里管、散射喷嘴、新型曲面诱导引射器时的平均侧壁压强峰值分别为1037、1758、952、1533 Pa,相对标准偏差分别为0.76、0.58、0.09、0.16;采用新型曲面诱导引射器喷吹孔时,比采用散射喷嘴时的清灰强度高61%,比采用文丘里管时的相对标准偏差小0.47。【结论】新型曲面诱导引射器同时兼顾对侧壁压强峰值和相对标准偏差的要求,在4种喷吹孔型式中清灰性能最佳。

城市碳氢固废粒化预处理产物的高炉喷吹特性

为缓解城市生活垃圾带来的环境污染问题,本文以废弃的食品袋、手提袋、垃圾袋、快递袋、纸屑、秸秆和土壤为原料,按照相应比例进行混合配制,将所得的城市碳氢固废进行粒化预处理并用于高炉喷吹,研究粒化产物的成分、着火点、爆炸性、燃烧性、气化性等高炉喷吹特性。结果表明:城市碳氢固废粒化产物的挥发分、固定碳、灰分质量分数分别为61.56%、19.02%、19.42%,且其热值较高,为25 497.3 kJ/kg;粒化产物的着火点为241℃,与无烟煤混合后着火点升高;粒化产物有强爆炸性,与无烟煤混合后爆炸性减弱。该粒化产物和无烟煤混合后,其燃烧性能和反应性能显著改善。该粒化产物的添加比为40%时,既能保证高炉的安全喷吹,又能对无烟煤的燃烧起促进作用,且生产1 t生铁最多可降低190.4 kg碳排放。研究结果表明,城市碳氢固废可以作为高炉喷吹的优质燃料,同时可在一定程度上降低高炉工序的碳排放。

喷吹神东高钙烟煤对高炉回旋区热状态的影响

高炉风口和回旋区的热状态对炉内煤气流的一次分布具有重要影响,进而影响高炉的经济技术指标。为探究喷吹神东高钙烟煤对高炉回旋区热状态的影响,本文通过收集某钢铁企业试烧期间高炉鼓风参数及其他各项操作参数,采用Fluent仿真模拟方法,建立风口回旋区的三维燃烧模型,系统分析不同喷吹条件下温度分布、气体分布、速度分布的变化规律,从而确定在风口复杂条件下喷吹神东高钙烟煤对高炉回旋区热状态的影响。模拟计算结果表明:神东高钙烟煤和ES无烟煤燃烧后产生的还原气体量最多,生产时有利于矿石的还原;向高炉喷吹神东高钙烟煤、HX烟煤、WN烟煤、SG烟煤与ES无烟煤混合煤粉时,燃尽率分别为72.25%、70.11%、68.87%、67.56%,神东高钙烟煤与ES无烟煤混合喷吹时煤粉的燃尽率最高,这是由于神东高钙烟煤和ES无烟煤的CaO质量分数较高,其在风口、回旋区内的燃烧特性最佳;混合喷吹神东高钙烟煤与ES无烟煤时,风口、回旋区内的煤气成分和煤粉燃尽率等方面要强于其他三种情况,适宜向高炉喷吹。

高富氧喷吹条件下钒钛炉料的软熔性能

高炉炼铁工艺是钢铁冶金中能源消耗量最高的流程之一。在国家“降碳减碳”政策的号召下,保证高炉稳定顺行是节能减排的重要前提。高炉软熔带的位置、形状对炉内煤气流的分布状态及高炉的稳定顺行具有重要影响。本文通过模拟高富氧喷吹条件下高炉的还原性气氛,在不同还原性气氛条件下采用高温熔滴炉进行钒钛炉料的软化熔滴试验。结果表明:随着富氧率的提高,煤气中CO的体积分数增加,钒钛炉料的软化开始温度和软化结束温度均降低,软化温度区间变大;当CO体积分数从30%增加到45%时,软化开始温度下降72℃,软化结束温度下降43℃,软化温度区间扩大29℃。富氧喷吹后,熔化开始温度升高,炉渣流动性变好,滴落物质量增加;富氧喷吹后,钒钛炉料的软熔带整体呈现“上移扩大”的趋势,软熔带的最高压差逐渐降低,透气性得到改善,Ti元素向渣中迁移增强,Fe元素向渣中迁移得到抑制。

滤筒除尘器喷吹孔孔径的优化

【目的】为控制各个喷吹管气流量的均匀性,对喷吹管上的喷吹孔径进行优化,提高滤筒除尘器清灰效果。【方法】自制高压脉冲喷吹气流量测量装置对现有喷吹管气流量进行测定,采用光纤传感分析仪测试除尘器滤筒各部分的侧壁压力峰值,分析各滤筒清灰效果不均匀的原因;以滤筒各部位侧壁压力峰值作为清灰均匀性效果评估指标,优化喷吹孔径。【结果】优化前4个喷吹孔径均为19 mm,喷吹孔的气流量依次为13.69、 14.78、 16.03、 16.93 L,对应4个滤筒上、中、下部侧壁压力峰值的最小值分别为最大值的37%、 26%、 20%,气流量均匀度标准差为1.41;优化后4个喷吹孔径分别为23、 20、 18、 17 mm,喷吹气流量依次为14.05、 15.08、 15.87、 16.13 L,对应4个滤筒上、中、下部测壁压力峰值的最小值为最大值的56%、 56%、 53%,气流量均匀度标准差降为0.93。【结论】优化后的喷吹管气流量均匀化程度提高,可实现滤筒除尘器的均匀清灰。

高炉风口喷吹煤粉的燃烧模拟研究

为了减少高炉炼铁过程的焦比,现代高炉通过风口喷吹煤粉代替部分焦炭。以某高炉的设计参数与生产数据为模拟条件,建立高炉风口回旋区喷吹煤粉燃烧的三维模型,对直吹管、煤粉喷枪、风口、回旋区、焦炭床等高炉下部区域的煤粉燃烧现象进行模拟研究,并结合该高炉提供的生产数据验证模型的可靠性。模拟结果显示,热风离开风口进入回旋区,最大速度达到257m/s,之后不断减小。煤粉进入高炉后,挥发分在回旋区内距离风口截面0.4m处开始析出,在回旋区内距离煤粉喷枪1m处形成2600K的高温区域。部分粒径大于70μm的煤粉在回旋区内未完全燃烧,就进入焦炭床并沿炉缸中心向上运动,燃尽率过低,影响高炉透气性。

浸入式喷吹铁水包内多相流行为与反应动力学

为提高喷吹式铁水预脱硫过程的脱硫效率,以某厂180 t铁水包为基础,建立了铁水包内CFD-DSM(计算流体力学-脱硫反应模型)耦合模型,系统研究了铁水预脱硫过程的气-固-液多相流行为及反应动力学,揭示了溶解镁脱硫、镁气泡脱硫、氧化钙脱硫与渣层脱硫对脱硫反应的贡献,阐明了载气及镁粉流量对脱硫反应的影响规律。结果表明:气泡流股的穿透深度较小,但其并未依附着喷枪壁面上浮。随氧化钙粉剂的连续喷吹,粉剂沿喷枪壁面上浮。脱硫过程中溶解镁脱硫为主要的脱硫机制,其次为镁气泡脱硫、氧化钙脱硫和渣层脱硫。各反应机制的脱硫速率均随时间先增大后减小。载气流量对脱硫反应影响较小,而镁粉流量对脱硫反应影响最大。当初始硫质量分数为470×10^(-6),铁水中硫质量分数脱至100×10^(-6)时,镁粉流量每增加1 kg/min,喷吹时间平均缩短约43 s。

基于煤质特性的京唐高炉喷吹煤结构优化

为优化首钢京唐高炉喷吹煤结构和降低冶炼成本,对京唐高炉喷吹煤粉的煤质特性进行了分析,用煤焦置换比理论公式计算了单种煤的理论置换比,并计算了京唐高炉喷吹煤的煤粉利用率。认为,随着高炉煤比的提高,煤焦置换比逐步降低;通过对配煤结构及高炉操作参数进行优化,京唐三座高炉的煤粉利用率得到进一步提升。1号高炉煤粉利用率达到了97.64%,2号高炉达到了97.58%,3号高炉达到了98.14%,较2022年6月分别提高了3%左右。

基于CFD-DEM耦合模拟的侧喷吹管道减磨弯头流动特性分析

为实现煤粉颗粒在管道和喷枪内的稳定可靠输送和精确喷吹,以气固两相物料在弯头内的流动特性为对象,采用计算流体力学与离散元耦合(CFD-DEM)方法对普通弯头、T型弯头、堵塞型弯头、球型弯头内颗粒运动情况进行分析,研究发现:颗粒流经三种减磨弯头时速度会出现显著的下降,同时还会引起显著气流速度和压强的波动,上述现象以T型弯头最为显著;减磨弯头通过颗粒床中颗粒-颗粒碰撞减小颗粒对管壁的冲击,三种减磨弯头中颗粒-颗粒碰撞次数与碰撞法向力均较高,可能引发喷吹物料流动的紊乱。

侧喷吹减磨弯头磨损特性的CFD-DEM仿真分析

为实现煤粉颗粒在管道和喷枪内的稳定可靠输送和精确喷吹,明确不同类型弯头的磨损特性,基于Archard磨损模型采用计算流体力学与离散元耦合(CFD-DEM)方法,对普通弯头、T型弯头、堵塞型弯头、球型弯头处的颗粒切向速度分布和磨损特性进行分析。研究发现:T型弯头磨损区域主要集中在颗粒床靠近弯头出口的下方,堵塞型弯头磨损区域主要集中在弯头凸棱处且磨损区域面积较小,球型弯头磨损主要集中在颗粒首次冲击区域;堵塞型弯头均布碰撞强度最大,但磨损区域较小弯头凸棱处的磨损点较为集中;堵塞型弯头最大磨损量增速最高,球型弯头最大磨损量增最小。

卧式短滤筒除尘器脉冲喷吹清灰过程数值分析及机构优化

针对具有更好尺寸适配性的卧式短滤筒除尘器,采用CFD软件对除尘器的脉冲喷吹清灰过程进行了动态数值模拟。通过仿真分析了喷吹过程中滤筒内部的流速和流场压力变化,对比了长短滤筒喷吹过程中压力分布的差别。通过单因素仿真对比分析,得到喷吹压力为0.5MPa、喷吹距离为180mm时,该除尘器的清灰效果最为理想。此外,合理设置文氏管对清灰效果也起到了显著的作用。针对清灰压力分布不均匀的问题,提出了一种在滤筒开口处设置圆锥形导流板的机构,使喷吹气流在滤筒前部提前扩散,有效提高喷吹气流均匀性。经研究结果显示,确定当导流板圆锥角度为70°时效果最佳。研究成果对于优化卧式短滤筒除尘器的设计和提高其清灰效果具有一定参考价值及指导意义。

宁钢高炉喷吹煤粉数字化质量评价模型的研发与应用

通过增加价格评价维度,增设无烟煤性价比计算公式,改变操作项目维度的评价方法,紧贴生产实际,选择生产中可以量化的关键数据作为评价参数,调整操作项目维度和技术项目维度的评价分值,宁钢高炉喷吹煤粉数字化质量评价模型的研发初见成效,在实际应用中取得较好效果。

神东烟煤用于高炉喷吹的可行性探讨

高炉喷吹是现代钢铁工业中提高喷吹煤利用率、降低生产成本的重要技术。神东烟煤作为一种在我国储量丰富的煤炭资源,具有较高的发热量和挥发分,但其在高炉喷吹中的应用效果及其可行性尚未得到充分研究。通过对神东烟煤的特性分析,探讨了其在高炉喷吹中的可行性,并进行了相关实验研究,为神东烟煤在高炉喷吹中的应用提供了理论依据。