在煉鐵過程中減少焦炭使用量,增加煤粉噴吹量是高爐生產可持續發展的重要方向。隨著煤比的提高,焦比大幅下降,焦炭的料柱骨架作用日顯突出,同時對焦炭的質量要求也越來越高。國內部分鋼鐵廠為降低成本而采用低質入爐焦炭,焦炭質量的降低會惡化高爐透氣性,參與還原的焦炭增多,高爐爐缸熱量不夠充沛,導致煤粉在風口的燃燒率降低。
科研工作者為了研究低質焦炭條件下高爐噴吹煤粉的利用率,對安鋼高爐兩批低質焦炭及爐塵進行取樣分析。測定了焦炭的常用質量評價指標及爐頂除塵灰的碳質量分數,并采用巖相測試技術分析了爐塵未消耗煤粉和焦炭的不同結構形態,定量地給出了爐塵中未消耗煤粉和焦炭顆粒的質量分數。
結合安鋼配煤現狀,考察了3種高爐所用噴吹原煤不同粒徑的燃燒率,并討論了不同煙煤配比下揮發分質量分數對不同粒徑煤粉燃燒率的影響,為低質焦炭條件下提高煤粉利用率提出合理化建議。結果表明,低質焦炭條件下,爐塵碳質量分數明顯偏高并含有較多未消耗煤粉;爐塵中的未消耗煤粉分為熱變煤顆粒和殘炭顆粒,而未消耗焦炭則以鑲嵌結構為主;控制焦炭質量波動、減少焦炭水分質量分數有利于降低爐塵碳質量分數;安鋼噴煤首選無煙煤應為B煤,噴吹煤粉的揮發分適宜控制在17%左右。