高爐噴煤技術(shù)自20世紀(jì)60年代開始大規(guī)模應(yīng)用于鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)，為現(xiàn)代高爐廣泛采用，是以煤代焦、降低成本的主要措施，也是調(diào)節(jié)爐況和改善冶煉過程的重要手段。
鞍鋼作為國內(nèi)最早研究和采用噴煤技術(shù)的企業(yè)，高爐噴吹工藝已較為成熟，在噴吹煤種選擇、煤粉性能、混合配煤、噴吹操作等傳統(tǒng)研究方面積累了豐富的經(jīng)驗，同時為實現(xiàn)進(jìn)一步節(jié)能減排、低碳煉鐵的發(fā)展目標(biāo)，對一些新的綜合噴吹技術(shù)思路也積極探索和實踐，如噴吹褐煤、噴吹高爐除塵灰、煤粉中添加助燃劑、噴吹焦?fàn)t煤氣等，并在這些領(lǐng)域進(jìn)行了大量研究工作。
噴吹褐煤———降本增效的可行手段
通過合理混合配煤，可以擴大噴煤資源，降低成本，并綜合各煤種的優(yōu)點，達(dá)到噴煤最佳性能配置。一些煤源廣泛、價格合理，而性能指標(biāo)較差的煤種在采用混合噴煤時也可適當(dāng)應(yīng)用，其中價格相對低廉的褐煤逐漸被研究者們關(guān)注。褐煤屬于煤化程度最低的煤種，含水量高，熱值低，易風(fēng)化和自燃，不利于長途運輸和貯存，因此價位較低，多用作化工、動力、民用燃料。鞍鋼周邊東北和內(nèi)蒙古地區(qū)褐煤資源比較豐富，具備一定的地理優(yōu)勢，而且褐煤普遍硫含量偏低，如果不影響噴煤工藝性能，適當(dāng)添加褐煤可以有效降低噴煤成本，為此在實驗室對添加褐煤的影響進(jìn)行了基礎(chǔ)研究。
試驗使用的褐煤取自離鞍鋼地理位置最近的某礦區(qū)，重點考察了添加褐煤對燃燒性能的影響，因為只有燃燒性能好的煤粉才能在風(fēng)口有限的空間、時間內(nèi)充分燃燒，避免或減少未燃煤粉進(jìn)入料柱，使料柱透氣性不易惡化，進(jìn)而最大限度地提高煤焦置換比、增強以煤代焦效果。燃燒性能使用煤粉靜態(tài)燃燒法檢測，稱取粒度為0.2mm以下的空氣干燥分析煤樣(100±2)mg，均勻平鋪在灰皿內(nèi)，在1200℃恒溫條件下置于燃燒爐內(nèi)燃燒，使用紅外氣體分析儀在線檢測抽取的燃燒尾氣CO2成分含量，根據(jù)CO2含量變化判斷煤粉的燃燒性能差異。
由燃燒性試驗可知，隨著褐煤配比增加，CO2含量曲線峰值逐漸前移，燃盡時間縮短，燃燒速度明顯加快。這是因為褐煤煤化度低、揮發(fā)分高、含氧高、化學(xué)反應(yīng)性強、燃燒溫度低，所以添加到無煙煤中必然能起到助燃的作用，與煙煤一樣能提高噴吹煤粉的燃燒率。同時，褐煤含硫較低，灰熔點較高，可磨性較好，可以滿足高爐噴吹用煤的工藝要求。添加褐煤的不利因素是褐煤水分較大、發(fā)熱量低，尤其是灰分高，使配入量有限。綜合利弊，若能找到灰分較低的穩(wěn)定褐煤資源，可以在配煤中較多使用，因其價格低廉，將起到顯著的降本增效作用。
高爐除塵灰綜合噴吹———簡單高效回收Fe
鞍鋼高爐除塵灰主要來源于爐前出鐵過程中產(chǎn)生的粉塵與爐頂主皮帶料頭處放料時產(chǎn)生的粉塵，爐前與爐頂?shù)姆蹓m量比例大致為7∶3。鞍鋼將兩種粉塵分別收集、集中排放，通過各自的布袋系統(tǒng)經(jīng)斗提后收集在同一集粉罐中外排。鞍鋼高爐除塵灰中含鐵近70%，回收價值極高，此前也采用傳統(tǒng)的返回?zé)Y(jié)配料方法，但當(dāng)成分波動較大時往往配料困難，而且由于除塵灰粒度極細(xì)（小于0.09mm的比例達(dá)70%），理化性質(zhì)也與精礦等存在較大差異，實際并不利于燒結(jié)礦/球團礦強度和其他指標(biāo)的穩(wěn)定和提高。鑒于這些問題，同時結(jié)合除塵灰的細(xì)粉特性，如果能將其添加到高爐噴吹煤粉中，在保證噴煤效果的基礎(chǔ)上一起噴入高爐，無疑是最簡單、有效的回收方式。
鏈接：高爐綜合噴吹辟新徑（二）