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决定置换比高低的主要因素是煤的质量与煤粉在炉内的燃烧利用情况。
1)煤的质量:
①煤粉含灰分越低,置换比越高。一般希望灰分不高于焦炭灰分。一般煤粉灰分降低1%,置换比提高1.4~1.5%。
②煤粉的含硫量低,置换比也可提高。这是因为煤粉含硫高,会造成每吨铁的硫负荷增加,为了保证生铁质量,脱除增加的硫,必须增加炉渣碱度与渣量,这就要多消耗热量。所以一般要求喷吹煤粉的含硫不高于焦炭含硫量。
2)煤粉在炉内的燃烧利用情况:煤粉在炉内主要是替代风口区的焦炭,因此使煤粉迅速在风口前完全燃烧是提高置换比的关键:
①煤粉粒度要细。煤粉越细,单位煤粉的表面积越大,碳与氧的反应越快。据有关资料介绍,在高炉条件下煤粉完全燃烧所需时间与粒度的关系是:t=12.5d2
式中t为煤粉完全燃烧所需时间(s),d为煤粉粒径(mm)。
从上式可以看出,煤粉完全燃烧所需时间与其直径的平方成正比。由于煤气在高炉内停留的时间很短,如果煤粉不能在风口燃烧带完全气化,就有可能被煤气带出高炉或粘附在炉墙上。所以煤粉粒度一般要求小于0.088mm的比例大于85%。
②要有足够的过剩空气系数。煤粉燃烧必须有足够的氧气,首钢等厂的生产实践表明,在一定范围内喷煤风口的过剩空气系数大,置换比也高一些。一般希望过剩空气系数在1.0以上。因此,富氧、大风有利于提高过剩空气系数,可以多喷煤。同时,可以增加喷煤风口数目,尽量做到均匀喷吹。这也是提高过剩空气系数和置换比的有利措施。
③保持一定的理论燃烧温度。在一定范围内随理论燃烧温度的提高置换比也提高。当理论燃烧温度低于某界限值时,由于喷煤的热补偿不足,影响炉缸煤气与渣铁间的正常热交换,置换比会大幅度下降,喷煤的理论燃烧温度下限与单位生铁产生的煤气量有关,煤气量大理论燃烧温度可低一些,反之则要高一些。所以高风温和富氧不仅能促进风口前的煤粉燃烧,还可提高理论燃烧温度,是提高置换比的主要措施。
④改进高炉操作,防止边缘过分发展。因过分发展边缘不仅降低炉内煤气能量的利用,而且容易使一些未在风口前燃烧带完全燃烧的煤粉随煤气流带出炉外,降低置换比。
(责任编辑:zgltw)







