CN102936633A

CN102936633A - 利用焦炉煤气作喷煤输送载体的高炉喷煤方法

Info

Publication number: CN102936633A
Application number: CN2012103914871A
Authority: CN
Inventors: 王小伟; 范小刚; 汤楚雄; 唐恩; 李啸磊; 肖承斌; 李菊艳
Original assignee: Wisdri Engineering and Research Incorporation Ltd
Current assignee: Wisdri Engineering and Research Incorporation Ltd
Priority date: 2012-10-15
Filing date: 2012-10-15
Publication date: 2013-02-20

Abstract

本发明公开了一种利用焦炉煤气作喷煤输送载体的高炉喷煤方法，包括以下步骤：作为喷吹煤粉载体的焦炉煤气经脱水处理后，送往煤气压缩机加压；经煤气压缩机加压后的焦炉煤气将喷吹罐内的煤粉吹送至煤粉分配器；经煤粉分配器分至高炉各个风口的焦炉煤气和煤粉通过煤粉喷枪喷入高炉内。本发明中利用焦炉煤气进入高炉内参加化学反应，还原铁矿石，起到降低焦比的作用；焦炉煤气中的氢气反应后为水蒸汽，对环境无污染，减少碳排放；由于焦炉煤气中的氮气含量很低，提高了反应后的高炉煤气的热值；焦炉煤气在高炉内主要为放热反应，有利于提高理论燃烧温度，增加喷煤量。

Description

利用焦炉煤气作喷煤输送载体的高炉喷煤方法

技术领域

本发明属于钢铁工业技术领域，涉及一种利用焦炉煤气作喷煤输送载体的高炉喷煤方法。

背景技术

高炉喷吹煤粉是高炉炼铁节约焦炭资源，降低焦比和生产成本的重大技术措施，也是现代高炉冶炼的一项重大技术革命。我国是开展喷煤技术最早的国家之一，特别是最近十几年来，焦炭价格高涨，喷吹煤粉可显著降低生产成本，高炉喷煤技术得到了极大的发展和应用。

由于高炉喷煤是改变高炉用能结构的关键技术，是一项有效的节能措施。高炉以煤代焦，可缓解焦煤的资源短缺，降低生铁成本。鉴于高炉喷煤具有良好的经济效益和社会效益，炼铁设计中规定，对于新建或改造的高炉，必须设置喷煤设施。

现有的高炉喷煤主要采用氮气或压缩空气作为煤粉输送介质，虽然安全性较好，但作为煤粉输送介质的氮气，进入高炉后不参加高炉内反应，降低高炉煤气品质，还要吸收高炉内宝贵的热量，限制了高炉炼铁效率的提高。

焦炉煤气中，主要成分为氢气和甲烷，若采用焦炉煤气作为喷吹煤粉的载体，相比氮气或压缩空气作为煤粉输送载体，不仅可以减少氮气的喷入量，而且有利于降低焦比，减少碳排放，提高焦炉煤气的利用价值，获得良好的经济效益和环保效益。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中高炉喷煤主要采用氮气或压缩空气作为煤粉输送介质，但进入高炉后不参加高炉内反应，降低高炉煤气品质，还要吸收高炉内宝贵的热量，限制了高炉炼铁效率提高的缺陷，提供一种可减少氮气的喷入量，而且有利于降低焦比，减少碳排放，提高焦炉煤气的利用价值的利用焦炉煤气作煤粉输送载体的高炉喷煤方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种利用焦炉煤气作喷煤输送载体的高炉喷煤方法，包括以下步骤：

作为喷吹煤粉载体的焦炉煤气经脱水处理后，送往煤气压缩机加压；

经煤气压缩机加压后的焦炉煤气将喷吹罐内的煤粉吹送至煤粉分配器；

经分配器分至高炉各个风口的焦炉煤气和煤粉通过煤粉喷枪喷入高炉内。

本发明所述的利用焦炉煤气作喷煤输送载体的高炉喷煤方法中，经煤气压缩机加压后的焦炉煤气到达风口前的压力应至少高出风口热风压力50kPa。

本发明产生的有益效果是：焦炉煤气进入高炉内参加化学反应，还原铁矿石，起到降低焦比的作用；焦炉煤气中的氢气反应后为水蒸汽，对环境无污染，减少碳排放；由于焦炉煤气中的氮气含量很低，提高了反应后的高炉煤气的热值；焦炉煤气在高炉内主要为放热反应，有利于提高理论燃烧温度，增加喷煤量。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明实施例实现利用焦炉煤气作喷煤输送载体的高炉喷煤所采用的***。

图中，1-焦炉煤气；2-脱水装置；3-焦炉煤气压缩机；4-焦炉煤气阀；5-补气调节阀；6-补气阀；7-喷吹罐；8-喷煤阀A；9-喷煤阀B；10-补气器；11-喷吹煤粉调节阀；12-煤粉分配器；13-喷吹支管阀；14-风口；15-高炉；16-喷枪。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的方法是基于利用焦炉煤气作煤粉输送载体的***，如图1所示，该***包括通过管道连接的脱水装置2、焦炉煤气压缩机3、喷吹罐7、补气器10、煤粉分配器12和喷枪16，焦炉煤气压缩机3和补气器10之间的管道上设有补气调节阀5和补气阀6；喷吹罐7连接有两个串联的喷煤阀8、9，在焦炉煤气压缩机3和两个喷煤阀之间的管道上设有焦炉煤气阀4；补气器10和煤粉分配器12之间的管道上设有喷吹煤粉调节阀11，煤粉分配器12和喷枪之间的管道上设有喷吹支管阀13。

本发明实施例基于上述***，利用焦炉煤气作喷煤输送载体的高炉喷煤方法具体包括以下步骤：

焦炉煤气经脱水处理后，送往煤气压缩机3加压；

经煤气压缩机3加压后的焦炉煤气将喷吹罐7内的煤粉吹送至煤粉分配器12；

经煤粉分配器12分至高炉各个风口14的焦炉煤气和煤粉通过煤粉喷枪16喷入高炉15内。

具体为焦炉煤气（即COG：Coke-Oven Gas）1经脱水装置2脱水处理后，送往焦炉煤气压缩机3进行加压，接着经煤气压缩机3加压后的焦炉煤气通过焦炉煤气阀进入喷吹罐7下部的喷煤阀8，输送的煤粉经喷吹煤粉调节阀11调节后，输送至煤粉分配器12，煤粉分配器12将输送的煤粉分配给各喷吹支管阀13，最后，焦炉煤气和煤粉通过煤粉喷枪16经风口14喷入高炉15内。

补气调节阀5、补气阀6和补气器10用于给输送的焦炉煤气调节补充气体，确保输送煤粉所需的焦炉煤气气量和送至风口前的压力至少高于热风压力50kpa。

焦炉煤气的成分为CO：5%～8%，CO₂：1.5%～3%，H₂：55%～60%，N₂：3%～7%，CH₄：23%～27%，CmHn：2%～4%，由于不含有与煤粉反应的气体成分，因此采用焦炉煤气作为煤粉输送载体是安全可行的。焦炉煤气的主要成分为H₂和CH₄，其中，CH₄不完全燃烧会进一步生成H₂和CO，有利于高炉内间接还原的发生。此外，通过焦炉煤气带入的H₂比CO还原性更好，更有利于高炉生产。目前，国内外的生产实验已经完全证明了高炉喷吹焦炉煤气的可行性和降低焦比的优势，各国更是将高炉喷吹焦炉煤气作为重点的研究内容。采用焦炉煤气作为煤粉输送载体，可收到一举两得的效果。

使用焦炉煤气作为煤粉载体时，焦炉煤气中的H₂还原FeO，H₂+FeO＝Fe+H₂O，还原产物为水，对环境无污染，还可降低焦比和碳排放，促进节能减排。焦炉煤气中的CH₄发生不完全燃烧，2CH₄+O₂＝2CO+4H₂，生成的CO和 H₂还原FeO可进一步降低焦比。

此外，焦炉煤气中的主要气体成分在高炉内发生的反应为放热反应，可提高理论燃烧温度，有利于提高喷煤比，减少焦炭消耗，价格高昂的焦炭用量的减少可起到较低高炉生产成本的作用。同时，利用焦炉煤气喷入高炉内参加还原反应，提高了焦炉煤气的利用价值，比直接作为燃料能获得更好的经济效果。

使用焦炉煤气代替氮气或压缩空气作为传输介质后，经由高炉排出的废气的总量也相应减少，由于焦炉煤气中的氮气的含量很低，有利于减少高炉煤气内的氮气的含量，从而有利于提高高炉煤气的热值。

采用焦炉煤气作为喷吹载体时，与氮气相比，具有相同的***安全性，与压缩空气相比，由于焦炉煤气中不含有氧气，提高了***的安全性。在使用焦炉煤气时，需做好安全措施，防范焦炉煤气的泄漏。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种利用焦炉煤气作喷煤输送载体的高炉喷煤方法，其特征在于，包括以下步骤：

经煤粉分配器分至高炉各个风口的焦炉煤气和煤粉通过煤粉喷枪喷入高炉内。

2.根据权利要求1所述的利用焦炉煤气作喷煤输送载体的高炉喷煤方法，其特征在于，经煤气压缩机加压后的焦炉煤气到达风口前的压力应至少高出风口热风压力50kPa。