喷吹煤
高炉煤粉喷吹技术的发展路径为:起初全部采用无烟煤做喷吹燃料,因为喷吹替代焦炭主要用到的是煤炭中的固定碳元素,100%采用无烟煤喷吹正好迎合了这样的需求和想法。后来,由于无烟煤供给的有限性及其原煤储量不断减少,市场价格也逐渐攀升,采用更廉价、蕴藏更丰富的长焰煤与无烟煤混合喷吹成为钢铁企业进一步降低冶炼成本的追求目标。经过许多研究和试验,在混合煤炭磨粉及喷吹过程中采用氮气惰化技术,从而为系统增加安全性、防止煤粉爆,是取得混合喷吹的关键技术。氮气保护系统的试验成功使烟煤作为喷吹燃料进入实质阶段。
高炉喷吹煤产品在得到工业性、大面积推广应用的半个世纪以来,随着国内钢铁产能的日益增大及高炉煤粉喷吹关键技术的不断进步和完善,市场需求逐渐扩大,特别是近年来随着中国优质炼焦煤资源的日渐匮乏,高炉喷吹煤在钢铁冶炼工艺环节的地位日益提高,在节约钢铁行业冶炼成本等方面,正在扮演着越来越重要的角色。其实高炉喷吹煤作为冶金用途而问世的初衷即决定了这样的趋势:
(1)以煤粉部分替代冶金焦炭,使高炉炼铁焦比降低,生铁成本下降;
(2)调剂炉况热制度及稳定运行;
(3)喷吹的煤粉在高炉风口前气化燃烧降低理论燃烧度,为维持T理,需要补偿,这就为高炉使用高风和富氧鼓风创造了条件;
(4)喷吹煤粉替代部分焦炭,一方面可节约焦化投资,少建焦炉,减少焦化引起的空气污染;另一方面可大大缓解炼焦煤供求紧张的状况。
焦煤
焦煤单独炼焦时收缩度小,膨胀压力大,不易从炼焦炉中推出,而且易损坏焦炉,所以炼焦时必需给焦煤中配入适量的气煤、 肥煤或瘦煤等,以改善操作条件,提高焦炭质量,并可扩大炼焦用煤资源。
焦煤主要用于高炉炼铁和用于铜、铅、锌、钛、锑、汞等有色金属的鼓风炉冶炼,起还原剂、发热剂和料柱骨架作用。炼铁高炉采用焦煤代替木炭,为现代高炉的大型化奠定了基础,是冶金史上的一个重大里程碑。为使高炉操作达到较好的技术经济指标,冶炼用焦煤(冶金焦)必须具有适当的化学性质和物理性质,包括冶炼过程中的热态性质。焦煤除大量用于炼铁和有色金属冶炼(冶金焦)外,还用于铸造、化工、电石和铁合金,其质量要求有所不同。如铸造用焦,一般要求粒度大、气孔率低、固定碳高和硫分低;化工气化用焦,对强度要求不严,但要求反应性好,灰熔点较高;电石生产用焦要求尽量提高固定碳含量。