一种高炉喷吹混合燃料及其喷吹方法转让专利

申请号 : CN201410508422.X

文献号 : CN104212508B

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法律信息:

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发明人 : 刘德安江青芳刘仕桃何益先赵珉张荣罗清明

申请人 : 四川德胜集团钒钛有限公司

摘要 :

本发明提供了一种高炉喷吹混合燃料,以重量份计,包括:60份~80份的烟煤;20份~40份的兰炭。本发明提供了一种高炉喷吹混合燃料的喷吹方法,包括以下步骤:1)、将第一混合物向高炉进行喷吹,所述第一混合物包括:5重量份~15重量份的烟煤、5重量份~15重量份的兰炭和70重量份~90重量份的无烟煤;2)、将第二混合物向所述步骤1)喷吹后的高炉进行喷吹;3)、将第三混合物向所述步骤2)喷吹后的高炉进行喷吹;4)、将第四混合物向所述步骤3)喷吹后的高炉进行喷吹,所述第四混合物为所述高炉喷吹混合燃料。本发明提供的高炉喷吹混合燃料,采用兰炭中和烟煤中的灰分和硫分,使这种高炉喷吹混合燃料的燃烧率较高。

权利要求 :

1.一种高炉喷吹混合燃料的喷吹方法,包括以下步骤:

1)、将第一混合物向高炉进行喷吹,所述第一混合物包括:5重量份~15重量份的烟煤、

5重量份~15重量份的兰炭和70重量份~90重量份的无烟煤;

2)、将第二混合物向所述步骤1)喷吹后的高炉进行喷吹,所述第二混合物包括:20重量份~40重量份的烟煤、5重量份~15重量份的兰炭和45重量份~75重量份的无烟煤;

3)、将第三混合物向所述步骤2)喷吹后的高炉进行喷吹,所述第三混合物包括:45重量份~65重量份的烟煤、10重量份~25重量份的兰炭和10重量份~45重量份的无烟煤;

4)、将第四混合物向所述步骤3)喷吹后的高炉进行喷吹,所述第四混合物以重量份计,包括:60份~80份的烟煤;20份~40份的兰炭。

2.根据权利要求1所述的喷吹方法,其特征在于,所述烟煤的挥发分为20%~40%。

3.根据权利要求1所述的喷吹方法,其特征在于,所述兰炭的挥发分为5%~15%。

4.根据权利要求1所述的喷吹方法,其特征在于,所述第四混合物包括65份~75份的烟煤。

5.根据权利要求1所述的喷吹方法,其特征在于,所述第四混合物包括25份~35份的兰炭。

6.根据权利要求1所述的喷吹方法,其特征在于,所述第四混合物的粒度为-150目~-

250目。

7.根据权利要求1所述的喷吹方法,其特征在于,所述步骤1)中第一混合物的挥发分为

10%~15%。

8.根据权利要求1所述的喷吹方法,其特征在于,所述步骤2)中第二混合物的挥发分为

15%~20%。

9.根据权利要求1所述的喷吹方法,其特征在于,所述步骤3)中第三混合物的挥发分为

20%~25%。

说明书 :

一种高炉喷吹混合燃料及其喷吹方法

技术领域

[0001] 本发明涉及高炉冶炼技术领域,尤其涉及一种高炉喷吹混合燃料及其喷吹方法。

背景技术

[0002] 高炉用燃料包括焦炭和喷吹燃料两大类,焦炭含碳量较高,气孔率高,最大的特点是机械强度(以转鼓指数表示)高,能满足大型高炉的要求。用于高炉喷吹的燃料主要有煤、油、天然气。为了降低焦比和燃料比,通常采用向高炉喷吹煤粉的方法来进行高炉冶炼,利用喷煤系统将煤粉从风口喷入高炉内,用煤粉代替价格昂贵的焦炭,可以有效地降低成本。目前,采用的喷吹煤粉通常为无烟煤粉,无烟煤粉是一种优质的燃料,成本较高。因此,开发混合喷吹煤粉降低成本,成为人们关注的焦点。
[0003] 申请号为200910312386.9的中国专利公开了一种往高炉内喷吹的混合燃料,包括:20wt%~40wt%的烟煤,5wt%~12wt%的焦炭粉尘,50wt%~70wt%的无烟煤。现有技术提供的这种高炉喷吹的混合燃料加入了焦炭粉尘,焦炭粉尘中含有较多的碳,能够在高炉风口区充分燃烧,提高了炉内的透气性,降低了能耗,节省了高炉喷吹燃料的成本。但是,现有技术提供的这种高炉喷吹混合燃料依然需要加入较多的无烟煤,成本仍然较高。
[0004] 为了解决上述问题,申请号为201210268366.8的中国专利公开了一种高炉喷吹用混合煤粉,包括干熄焦粉、烟煤粉、无烟煤粉;混合煤粉的粒度不大于80目,其中-200目粒级的煤粉占65wt%;干熄煤粉的重量占所述混合煤粉重量的10%~20%,无烟煤粉的重量占所述混合煤粉重量的40%~50%,烟煤粉的重量占所述混合煤粉重量的30%~40%。虽然现有技术提供的这种高炉喷吹混合煤粉中无烟煤粉的含量较少,成本较低;但是这种混合煤粉的燃烧率较差。

发明内容

[0005] 有鉴于此,本发明的目的在于提供一种高炉喷吹混合燃料及其喷吹方法,本发明提供的高炉喷吹混合燃料具有较好的燃烧率。
[0006] 本发明提供了一种高炉喷吹混合燃料,以重量份计,包括:
[0007] 60份~80份的烟煤;
[0008] 20份~40份的兰炭。
[0009] 优选的,所述烟煤的挥发分为20%~40%。
[0010] 优选的,所述兰炭的挥发分为5%~15%。
[0011] 优选的,所述高炉喷吹混合燃料包括65份~75份的烟煤。
[0012] 优选的,所述高炉喷吹混合燃料包括25份~35份的兰炭。
[0013] 优选的,所述高炉喷吹混合燃料的粒度为-150目~-250目。
[0014] 本发明提供了一种高炉喷吹混合燃料的喷吹方法,包括以下步骤:
[0015] 1)、将第一混合物向高炉进行喷吹,所述第一混合物包括:5重量份~15重量份的烟煤、5重量份~15重量份的兰炭和70重量份~90重量份的无烟煤;
[0016] 2)、将第二混合物向所述步骤1)喷吹后的高炉进行喷吹,所述第二混合物包括:20重量份~40重量份的烟煤、5重量份~15重量份的兰炭和45重量份~75重量份的无烟煤;
[0017] 3)、将第三混合物向所述步骤2)喷吹后的高炉进行喷吹,所述第三混合物包括:45重量份~65重量份的烟煤、10重量份~25重量份的兰炭和10重量份~45重量份的无烟煤;
[0018] 4)、将第四混合物向所述步骤3)喷吹后的高炉进行喷吹,所述第四混合物为上述技术方案所述的高炉喷吹混合燃料。
[0019] 优选的,所述步骤1)中第一混合物的挥发分为10%~15%。
[0020] 优选的,所述步骤2)中第二混合物的挥发分为15%~20%。
[0021] 优选的,所述步骤3)中第三混合物的挥发分为20%~25%。
[0022] 本发明提供了一种高炉喷吹混合燃料,以重量份计,包括:60份~80份的烟煤;20份~40份的兰炭。本发明提供的高炉喷吹混合燃料,采用兰炭中和烟煤中的灰分和硫分,使这种高炉喷吹混合燃料喷吹的过程中炉况稳定,燃烧率较高。实验结果表明,本发明提供的高炉喷吹混合燃料的燃烧率为85%~90%。
[0023] 此外,本发明提供的高炉喷吹混合燃料只含烟煤和兰炭,不含无烟煤,这种高炉喷吹混合燃料的成本较低。
[0024] 本发明提供了一种高炉喷吹混合燃料的喷吹方法,包括以下步骤:1)、将第一混合物向高炉进行喷吹,所述第一混合物包括:5重量份~15重量份的烟煤、5重量份~15重量份的兰炭和70重量份~90重量份的无烟煤;2)、将第二混合物向所述步骤1)喷吹后的高炉进行喷吹,所述第二混合物包括:20重量份~40重量份的烟煤、5重量份~15重量份的兰炭和45重量份~75重量份的无烟煤;3)、将第三混合物向所述步骤2)喷吹后的高炉进行喷吹,所述第三混合物包括:45重量份~65重量份的烟煤、10重量份~25重量份的兰炭和10重量份~45重量份的无烟煤;4)、将第四混合物向所述步骤3)喷吹后的高炉进行喷吹,所述第四混合物为上述技术方案所述的高炉喷吹混合燃料。本发明提供的这种高炉喷吹混合燃料的喷吹方法,在喷吹的过程中逐步降低无烟煤的配比,逐步提高烟煤和兰炭的配比,最终使喷吹过程中使用的燃料不含无烟煤。本发明提供的这种高炉喷吹混合燃料的喷吹方法成本较低,而且比较安全。

具体实施方式

[0025] 下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0026] 本发明提供了一种高炉喷吹混合燃料,以重量份计,包括:
[0027] 60份~80份的烟煤;
[0028] 20份~40份的兰炭。
[0029] 本发明提供的高炉喷吹混合燃料,采用兰炭中和烟煤中的灰分和硫分,使这种高炉喷吹混合燃料喷吹的过程中炉况稳定,燃烧率较高。此外,本发明提供的高炉喷吹混合燃料只含烟煤和兰炭,不含无烟煤,这种高炉喷吹混合燃料的成本较低。
[0030] 本发明提供的高炉喷吹混合燃料,包括60重量份~80重量份的烟煤,优选为65重量份~75重量份,更优选为70重量份。本发明提供的高炉喷吹混合燃料中烟煤的含量较多,成本较低。在本发明中,所述烟煤的挥发分优选为20%~40%,更优选为25%~35%,最优选为30%。本发明对所述烟煤的来源没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的烟煤即可,可由市场购买获得。
[0031] 本发明提供的高炉喷吹混合燃料,包括20重量份~40重量份的兰炭,优选为25重量份~35重量份,更优选为30重量份。在本发明中,所述兰炭能够中和上述技术方案所述烟煤中的灰分和硫分,使本发明提供的高炉喷吹混合燃料喷吹的过程中炉况稳定,燃烧率较高。在本发明中,所述兰炭的灰分优选为5%~15%,更优选为8%~12%,最优选为10%。本发明对所述兰炭的来源没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的兰炭即可,可由市场购买获得。
[0032] 在本发明中,所述高炉喷吹混合燃料的粒度优选为-150目~-250目,更优选为-180目~-220目,最优选为-200目。在本发明中,所述粒度目数中的负号表示可通过对应目数的筛孔。在本发明中,所述高炉喷吹混合燃料中-200目粒级的质量占所述高炉喷吹混合燃料总质量的比例优选≥75%,更优选为76%~95%,最优选为80%~90%。
[0033] 在本发明中,所述高炉喷吹混合燃料的制备方法优选为:
[0034] 将60重量份~80重量份的烟煤和20重量份~40重量份兰炭混合,得到高炉喷吹混合燃料。
[0035] 本发明将60重量份~80重量份的烟煤和20重量份~40重量份的兰炭混合,得到高炉喷吹混合燃料时,所述混合过程中氧气在空气中的体积浓度优选<8%,更优选<6%。本发明可通过控制喷吹系统的密封性使上述氧气的体积浓度达到所需的要求。在本发明中,所述烟煤和兰炭的重量份数、种类和来源与上述技术方案所述烟煤和兰炭的重量份数、种类和来源一致,在此不再赘述。
[0036] 本发明提供了一种高炉喷吹混合燃料的喷吹方法,包括以下步骤:
[0037] 1)、将第一混合物向高炉进行喷吹,所述第一混合物包括:5重量份~15重量份的烟煤、5重量份~15重量份的兰炭和70重量份~90重量份的无烟煤;
[0038] 2)、将第二混合物向所述步骤1)喷吹后的高炉进行喷吹,所述第二混合物包括:20重量份~40重量份的烟煤、5重量份~15重量份的兰炭和45重量份~75重量份的无烟煤;
[0039] 3)、将第三混合物向所述步骤2)喷吹后的高炉进行喷吹,所述第三混合物包括:45重量份~65重量份的烟煤、10重量份~25重量份的兰炭和10重量份~45重量份的无烟煤;
[0040] 4)、将第四混合物向所述步骤3)喷吹后的高炉进行喷吹,所述第四混合物为上述技术方案所述的高炉喷吹混合燃料。
[0041] 本发明提供的这种高炉喷吹混合燃料的喷吹方法,在喷吹的过程中逐步降低无烟煤的配比,逐步提高烟煤和兰炭的配比,最终使喷吹过程中使用的燃料不含无烟煤。本发明提供的这种高炉喷吹混合燃料的喷吹方法成本较低,而且比较安全。
[0042] 本发明将第一混合物向高炉进行喷吹,所述第一混合物包括:5重量份~15重量份的烟煤、5重量份~15重量份的兰炭和70重量份~90重量份的无烟煤。在本发明中,喷吹第一混合物的温度优选≥1150℃,更优选≥1200℃,最优选为1210℃~1250℃。在本发明中,喷吹第一混合物的喷吹量优选为1t/h~10t/h,更优选为3t/h~7t/h,最优选为4t/h~6t/h。在本发明中,喷吹第一混合物的富氧率优选≥2.0%,更优选为2.1%~2.5%,最优选为2.2%~2.3%。在本发明中,喷吹第一混合物的时间优选为7天~14天,更优选为8天~12天,最优选为10天。
[0043] 在本发明中,所述第一混合物包括:5重量份~15重量份的烟煤、5重量份~15重量份的兰炭和70重量份~90重量份的无烟煤。在本发明中,所述第一混合物中烟煤的重量份数优选为8份~12份,更优选为10份。在本发明中,所述烟煤的粒度优选为-150目~-250目,更优选为-180目~-220目,最优选为-200目。在本发明中,所述烟煤的挥发分优选为20%~40%,更优选为25%~35%,最优选为30%。本发明对所述烟煤的来源没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的烟煤即可,可由市场购买获得。
[0044] 在本发明中,以所述5重量份~15重量份的烟煤为基准,所述第一混合物中兰炭的重量份数优选为8份~12份,更优选为10份。在本发明中,所述兰炭的粒度优选为-150目~-250目,更优选为-180目~-220目,最优选为-200目。在本发明中,所述兰炭的挥发分优选为
5%~15%,更优选为8%~12%,最优选为10%。本发明对所述兰炭的来源没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的兰炭即可,可由市场购买获得。
[0045] 在本发明中,以所述5重量份~15重量份的烟煤为基准,所述第一混合物物中无烟煤的重量份数优选为75重量份~85重量份,更优选为80重量份。在本发明中,所述无烟煤的粒度优选为-150目~-250目,更优选为-180目~-220目,最优选为-200目。在本发明中,所述无烟煤的挥发分优选为5%~15%,更优选为8%~12%,最优选为11%。本发明对所述无烟煤的来源没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的无烟煤即可,可由市场购买获得。
[0046] 在本发明中,所述第一混合物的制备方法优选为:
[0047] 将5重量份~15重量份的烟煤、5重量份~15重量份的兰炭和70重量份~90重量份的无烟煤混合,得到第一混合物。
[0048] 本发明在将5重量份~15重量份的烟煤、5重量份~15重量份的兰炭和70重量份~90重量份的无烟煤混合,得到第一混合物时,所述混合过程中氧气在空气中的体积浓度优选<8%,更优选<6%。在本发明中,所述第一混合物的粒度优选为-150目~-250目,更优选为-180目~-220目,最优选为-200目。在本发明中,所述第一混合物中-200目粒级的质量占所述第一混合物总质量的比例优选≥75%,更优选为76%~95%,最优选为80%~90%。
在本发明中,所述第一混合物的挥发分优选为10%~15%,更优选为12%~14%,最优选为
13%。
[0049] 本发明将第二混合物向上述第一混合物喷吹后的高炉中进行喷吹,所述第二混合物包括:20重量份~40重量份的烟煤、5重量份~15重量份的兰炭和45重量份~75重量份的无烟煤。在本发明中,喷吹第二混合物的温度优选≥1150℃,更优选≥1200℃,最优选为1210℃~1250℃。在本发明中,喷吹第二混合物的喷吹量优选为1t/h~10t/h,更优选为3t/h~7t/h,最优选为4t/h~6t/h。在本发明中,喷吹第二混合物的富氧率优选≥2.0%,更优选为2.1%~2.5%,最优选为2.2%~2.3%。在本发明中,喷吹第二混合物的时间优选为7天~14天,更优选为8天~12天,最优选为10天。
[0050] 在本发明中,所述第二混合物包括:20重量份~40重量份的烟煤、5重量份~15重量份的兰炭和45重量份~75重量份的无烟煤。在本发明中,所述第二混合物中烟煤的重量份数优选为25份~35份,更优选为30份。在本发明中,所述烟煤的粒度、挥发分和来源与上述技术方案所述烟煤的粒度、挥发分和来源一致,在此不再赘述。
[0051] 在本发明中,以所述20重量份~40重量份的烟煤为基准,所述第二混合物中兰炭的重量份数优选为8份~12份,更优选为10份。在本发明中,所述兰炭的粒度、挥发分和来源与上述技术方案所述兰炭的粒度、挥发分和来源一致,在此不再赘述。
[0052] 在本发明中,以所述20重量份~40重量份的烟煤为基准,所述第二混合物中无烟煤的重量份数优选为50份~70份,更优选为55份~65份,最优选为60份。在本发明中,所述无烟煤的粒度、挥发分和来源与上述技术方案所述无烟煤的粒度、挥发分和来源一致,在此不再赘述。
[0053] 在本发明中,所述第二混合物的制备方法优选为:
[0054] 将20重量份~40重量份的烟煤、5重量份~15重量份的兰炭和45重量份~75重量份的无烟煤混合,得到第二混合物。
[0055] 本发明将20重量份~40重量份的烟煤、5重量份~15重量份的兰炭和45重量份~75重量份的无烟煤混合,得到第二混合物时,所述混合过程中氧气在空气中的体积浓度优选<8%,更优选<6%。在本发明中,所述第二混合物的粒度优选为-150目~-250目,更优选为-180目~-220目,最优选为-200目。在本发明中,所述第二混合物中-200目粒级的质量占所述第二混合物总质量的比例优选≥75%,更优选为76%~95%,最优选为80%~90%。
在本发明中,所述第二混合物的挥发分优选为15%~20%,更优选为16%~18%,最优选为
17%。
[0056] 在喷吹第二混合物过程中,本发明优选对喷吹系统的安全性进行检测。在本发明中,所述安全性检测的方法优选为对第二混合物的温度进行监测。在本发明中,当第二混合物的温度<75℃时为安全状态;所述第二混合物的温度优选<70℃。当第二混合物的温度高于上述安全状态的温度时,本发明优选停止喷吹第二混合物,并向第二混合物中充入氮气进行保护。
[0057] 本发明将第三混合物向上述第二混合物喷吹后的高炉进行喷吹,所述第三混合物包括:45重量份~65重量份的烟煤、10重量份~25重量份的兰炭和10重量份~45重量份的无烟煤。在本发明中,喷吹第三混合物的温度优选≥1150℃,更优选≥1200℃,最优选为1210℃~1250℃。在本发明中,喷吹第三混合物的喷吹量优选为1t/h~10t/h,更优选为3t/h~7t/h,最优选为4t/h~6t/h。在本发明中,喷吹第三混合物的富氧率优选≥2.0%,更优选为2.1%~2.5%,最优选为2.2%~2.3%。在本发明中,喷吹第三混合物的时间优选为7天~14天,更优选为8天~12天,最优选为10天。
[0058] 在本发明中,所述第三混合物包括:45重量份~65重量份的烟煤、10重量份~25重量份的兰炭和10重量份~45重量份的无烟煤。在本发明中,所述第三混合物中烟煤的重量份数优选为50份~60份,更优选为55份。在本发明中,所述烟煤的粒度、挥发分和来源与上述技术方案所述烟煤的粒度、挥发分和来源一致,在此不再赘述。
[0059] 在本发明中,以所述45重量份~65重量份的烟煤为基准,所述第三混合物中兰炭的重量份数优选为12份~20份,更优选为14份~18份,最优选为15份。在本发明中,所述兰炭的粒度、挥发分和来源与上述技术方案所述兰炭的粒度、挥发分和来源一致,在此不再赘述。
[0060] 在本发明中,以所述45重量份~65重量份的烟煤为基准,所述第三混合物中无烟煤的重量份数优选为20份~40份,更优选为25份~35份,最优选为30份。在本发明中,所述无烟煤的粒度、挥发分和来源与上述技术方案所述无烟煤的粒度、挥发分和来源一致,在此不再赘述。
[0061] 在本发明中,所述第三混合物的制备方法优选为:
[0062] 将45重量份~65重量份的烟煤、10重量份~25重量份的兰炭和10重量份~45重量份的无烟煤混合,得到第三混合物。
[0063] 本发明将45重量份~65重量份的烟煤、10重量份~25重量份的兰炭和10重量份~45重量份的无烟煤混合,得到第三混合物时,所述混合过程中氧气在空气中的体积浓度优选<8%,更优选<6%。在本发明中,所述第三混合物的粒度优选为-150目~-250目,更优选为-180目~-220目,最优选为-200目。在本发明中,所述第三混合物中-200目粒级的质量占所述第三混合物总质量的比例优选≥75%,更优选为76%~95%,最优选为80%~90%。
在本发明中,所述第三混合物的挥发分优选为20%~25%,更优选为21%~23%。
[0064] 本发明将第四混合物向上述第三混合物喷吹后的高炉进行喷吹,所述第四混合物为上述技术方案所述的高炉喷吹混合燃料。在本发明中,喷吹第四混合物的温度优选≥1150℃,更优选≥1200℃,最优选为1210℃~1250℃。在本发明中,喷吹第四混合物的喷吹量优选为1t/h~10t/h,更优选为3t/h~7t/h,最优选为4t/h~6t/h。在本发明中,喷吹第四混合物的富氧率优选≥2.0%,更优选为2.1%~2.5%,最优选为2.2%~2.3%。本发明对喷吹第四混合物的时间没有特殊的限制,满足实际操作过程中高炉冶炼的要求即可。
[0065] 在本发明中,所述第四混合物为上述技术方案所述的高炉喷吹混合燃料;在本发明中,所述第四混合物的成分和制备方法与上述技术方案所述高炉喷吹混合燃料的成分和制备方法一致,在此不再赘述。
[0066] 在本发明中,第四混合物为上述技术方案所述的高炉喷吹混合燃料,所述第四混合物中不含无烟煤,在喷吹完上述第三混合物后直接喷吹第四混合物较为危险;因此本发明优选在第三混合物喷吹完成后、第四混合物喷吹开始前,在喷吹的过程中逐步降低喷吹燃料中无烟煤的比例,提高烟煤和兰炭的比例,直至所述喷吹燃料中烟煤和兰炭的比例与所述高炉喷吹混合燃料中烟煤和兰炭的比例一致。在本发明中,所述第三混合物喷吹完成后、第四混合物喷吹开始前,喷吹的温度优选≥1150℃,更优选≥1200℃,最优选为1210℃~1250℃。在本发明中,所述第三混合物喷吹完成后、第四混合物喷吹开始前,喷吹的喷吹量优选为1t/h~10t/h,更优选为3t/h~7t/h,最优选为4t/h~6t/h。在本发明中,所述第三混合物喷吹完成后、第四混合物喷吹开始前,喷吹的富氧率优选≥2.0%,更优选为2.1%~2.5%,最优选为2.2%~2.3%。
[0067] 具体的,本发明优选在所述第三混合物喷吹完成后、第四混合物喷吹开始前的喷吹过程中,逐步调整所述第三混合物中无烟煤、烟煤和兰炭的质量比例,直至得到上述技术方案所述高炉喷吹混合燃料;所述调整的周期为7天~14天,每次调整时无烟煤的质量比例下降≤5%,烟煤的质量比例提高≤5%,兰炭的质量比例提高≤5%。在本发明中,所述调整的周期优选为8天~12天,更优选为10天。在本发明中,所述每次调整时无烟煤的质量比例优选下降2%~4%。在本发明中,所述每次调整时烟煤的质量比例优选提高2%~4%。在本发明中,所述每次调整时兰炭的质量比例优选提高2%~4%。
[0068] 采用煤粉燃烧率测定仪,检测本发明提供的高炉喷吹混合燃料的燃烧率。检测结果为,本发明提供的高炉喷吹混合物燃料的燃烧率为85%~90%。
[0069] 本发明提供了一种高炉喷吹混合燃料,以重量份计,包括:60份~80份的烟煤;20份~40份的兰炭。本发明提供的高炉喷吹混合燃料,采用兰炭中和烟煤中的灰分和硫分,使这种高炉喷吹混合燃料喷吹的过程中炉况稳定,燃烧率较高。此外,本发明提供的高炉喷吹混合燃料只含烟煤和兰炭,不含无烟煤,这种高炉喷吹混合燃料的成本较低。
[0070] 本发明提供了一种高炉喷吹混合燃料的喷吹方法,包括以下步骤:1)、将第一混合物向高炉进行喷吹,所述第一混合物包括:5重量份~15重量份的烟煤、5重量份~15重量份的兰炭和70重量份~90重量份的无烟煤;2)、将第二混合物向所述步骤1)喷吹后的高炉进行喷吹,所述第二混合物包括:20重量份~40重量份的烟煤、5重量份~15重量份的兰炭和45重量份~75重量份的无烟煤;3)、将第三混合物向所述步骤2)喷吹后的高炉进行喷吹,所述第三混合物包括:45重量份~65重量份的烟煤、10重量份~25重量份的兰炭和10重量份~45重量份的无烟煤;4)、将第四混合物向所述步骤3)喷吹后的高炉进行喷吹,所述第四混合物为上述技术方案所述的高炉喷吹混合燃料。本发明提供的这种高炉喷吹混合燃料的喷吹方法,在喷吹的过程中逐步降低无烟煤的配比,逐步提高烟煤和兰炭的配比,最终使喷吹过程中使用的燃料不含无烟煤。本发明提供的这种高炉喷吹混合燃料的喷吹方法成本较低,而且比较安全。
[0071] 本发明以下实施例所用的烟煤粉为北京鑫亮煤炭公司提供的;所用的无烟煤粉为山西晋城无烟煤矿业集团提供的;所用的兰炭粉为陕西神木兰炭公司提供的。
[0072] 实施例1
[0073] 检测喷吹系统的密封性,在氧气体积浓度为4%的条件下,将10重量份粒度为-200目的烟煤粉、10重量份粒度为-200目的兰炭粉和80重量份粒度为-200目的无烟煤粉混合,得到第一混合物;所述烟煤粉的挥发分为30%,所述兰炭粉的挥发分为10%,所述无烟煤粉的挥发分为11%,所述第一混合物的挥发分为13%,所述第一混合物中-200目粒级的质量占所述第一混合物总质量的80%。
[0074] 将所述第一混合物向高炉进行喷吹,喷吹所述第一混合物的温度为1150℃,喷吹量为6t/h,富氧率为2,喷吹时间为7天。
[0075] 在氧气体积浓度为4%的条件下,将30重量份的上述烟煤粉、10重量份的上述兰炭粉和60重量份的上述无烟煤粉混合,得到第二混合物;所述第二混合物的挥发分为17%,所述第二混合物中-200目粒级的质量占所述第二混合物总质量的80%。
[0076] 将所述第二混合物向上述第一混合物喷吹后的高炉进行喷吹,喷吹所述第二混合物的温度为1200℃,喷吹量为4t/h,富氧率为2.1,喷吹时间为8天。在喷吹所述第二混合物的过程中,检测所述第二混合物的温度,当所述第二混合物的温度高于75℃时停止喷吹第二混合物,并向第二混合物中充氩气保护。
[0077] 在氧气体积浓度为4%的条件下,将55重量份的上述烟煤粉、15重量份的上述兰炭粉和30重量份的上述无烟煤粉混合,得到第三混合物;所述第三混合物的挥发分为21%,所述第三混合物中-200目粒级的质量占所述第三混合物总质量的80%。
[0078] 将所述第三混合物向上述第二混合物喷吹后的高炉进行喷吹,喷吹所述第三混合物的温度为1200℃,喷吹量为5t/h,富氧率为2.2,喷吹时间为14天。
[0079] 所述第三混合物喷吹完成后,调整上述第三混合物中烟煤、兰炭和无烟煤的比例,将得到的混合燃料继续向上述高炉喷吹,每7天使所述第三混合物中烟煤的质量比例增加3%,兰炭的质量比例增加3%,无烟煤的质量比例降低4%,直至将所述混合燃料调整到烟煤的质量比例为70%,兰炭的质量比例为30%,不含无烟煤,所述喷吹的温度为1200℃,喷吹量为6t/h,富氧率为2.3。
[0080] 在氧气体积浓度为4%的条件下,将70重量份的上述烟煤粉、30重量份的上述兰炭粉混合,得到高炉喷吹混合燃料,所述高炉喷吹混合燃料中-200目粒级的质量占所述高炉喷吹混合燃料总质量的80%。
[0081] 将所述高炉喷吹混合燃料向上述喷吹后的高炉进行喷吹,喷吹所述高炉喷吹混合燃料的温度为1200℃,喷吹量为7t/h,富氧率为2.5。
[0082] 采用煤粉燃烧率测定仪,检测本发明实施例1提供的高炉喷吹混合燃料的燃烧率。检测结果为,本发明实施例1提供的高炉喷吹混合物燃料的燃烧率为85%,成本较低。
[0083] 实施例2
[0084] 检测喷吹系统的密封性,在氧气体积浓度为3%的条件下,将5重量份粒度为-150目的烟煤粉、5重量份粒度为-150目的兰炭粉和90重量份粒度为-150目的无烟煤粉混合,得到第一混合物;所述烟煤粉的挥发分为20%,所述兰炭粉的挥发分为5%,所述无烟煤粉的挥发分为10%,所述第一混合物的挥发分为10%,所述第一混合物中-150目粒级的质量占所述第一混合物总质量的75%。
[0085] 将所述第一混合物向高炉进行喷吹,喷吹所述第一混合物的温度为1200℃,喷吹量为1t/h,富氧率为2.1,喷吹时间为14天。
[0086] 在氧气体积浓度为3%的条件下,将20重量份的上述烟煤粉、5重量份的上述兰炭粉和75重量份的上述无烟煤粉混合,得到第二混合物;所述第二混合物的挥发分为15%,所述第二混合物中-150目粒级的质量占所述第二混合物总质量的75%。
[0087] 将所述第二混合物向上述第一混合物喷吹后的高炉进行喷吹,喷吹所述第二混合物的温度为1210℃,喷吹量为3t/h,富氧率为2.2,喷吹时间为12天。在喷吹所述第二混合物的过程中,检测所述第二混合物的温度,当所述第二混合物的温度高于75℃时停止喷吹第二混合物,并向第二混合物中充氩气保护。
[0088] 在氧气体积浓度为3%的条件下,将45重量份的上述烟煤粉、10重量份的上述兰炭粉和45重量份的上述无烟煤粉混合,得到第三混合物;所述第三混合物的挥发分为20%,所述第三混合物中-150目粒级的质量占所述第三混合物总质量的75%。
[0089] 将所述第三混合物向上述第二混合物喷吹后的高炉进行喷吹,喷吹所述第三混合物的温度为1150℃,喷吹量为4t/h,富氧率为2.5,喷吹时间为8天。
[0090] 所述第三混合物喷吹完成后,调整上述第三混合物中烟煤、兰炭和无烟煤的比例,将得到的混合燃料继续向上述高炉喷吹,每8天使所述第三混合物中烟煤的质量比例增加4%,兰炭的质量比例增加4%,无烟煤的质量比例降低5%,直至将所述混合燃料调整到烟煤的质量比例为60%,兰炭的质量比例为40%,不含无烟煤,所述喷吹的温度为1210℃,喷吹量为3t/h,富氧率为2.4。
[0091] 在氧气体积浓度为3%的条件下,将60重量份的上述烟煤粉、40重量份的上述兰炭粉混合,得到高炉喷吹混合燃料,所述高炉喷吹混合燃料中-150目粒级的质量占所述高炉喷吹混合燃料总质量的75%。
[0092] 将所述高炉喷吹混合燃料向上述喷吹后的高炉进行喷吹,喷吹所述高炉喷吹混合燃料的温度为1210℃,喷吹量为6t/h,富氧率为2.2。
[0093] 采用煤粉燃烧率测定仪,检测本发明实施例2提供的高炉喷吹混合燃料的燃烧率。检测结果为,本发明实施例2提供的高炉喷吹混合物燃料的燃烧率为88%,成本较低。
[0094] 实施例3
[0095] 检测喷吹系统的密封性,在氧气体积浓度为5%的条件下,将15重量份粒度为-250目的烟煤粉、15重量份粒度为-250目的兰炭粉和70重量份粒度为-250目的无烟煤粉混合,得到第一混合物;所述烟煤粉的挥发分为40%,所述兰炭粉的挥发分为15%,所述无烟煤粉的挥发分为12%,所述第一混合物的挥发分为15%,所述第一混合物中-250目粒级的质量占所述第一混合物总质量的95%。
[0096] 将所述第一混合物向高炉进行喷吹,喷吹所述第一混合物的温度为1210℃,喷吹量为10t/h,富氧率为2.5,喷吹时间为8天。
[0097] 在氧气体积浓度为5%的条件下,将40重量份的上述烟煤粉、15重量份的上述兰炭粉和45重量份的上述无烟煤粉混合,得到第二混合物;所述第二混合物的挥发分为20%,所述第二混合物中-250目粒级的质量占所述第二混合物总质量的95%。
[0098] 将所述第二混合物向上述第一混合物喷吹后的高炉进行喷吹,喷吹所述第二混合物的温度为1250℃,喷吹量为7t/h,富氧率为2,喷吹时间为10天。在喷吹所述第二混合物的过程中,检测所述第二混合物的温度,当所述第二混合物的温度高于70℃时停止喷吹第二混合物,并向第二混合物中充氩气保护。
[0099] 在氧气体积浓度为5%的条件下,将65重量份的上述烟煤粉、25重量份的上述兰炭粉和10重量份的上述无烟煤粉混合,得到第三混合物;所述第三混合物的挥发分为25%,所述第三混合物中-250目粒级的质量占所述第三混合物总质量的95%。
[0100] 将所述第三混合物向上述第二混合物喷吹后的高炉进行喷吹,喷吹所述第三混合物的温度为1210℃,喷吹量为6t/h,富氧率为2,喷吹时间为12天。
[0101] 所述第三混合物喷吹完成后,调整上述第三混合物中烟煤、兰炭和无烟煤的比例,将得到的混合燃料继续向上述高炉喷吹,每12天使所述第三混合物中烟煤的质量比例增加2%,兰炭的质量比例增加2%,无烟煤的质量比例降低3%,直至将所述混合燃料调整到烟煤的质量比例为80%,兰炭的质量比例为20%,不含无烟煤,所述喷吹的温度为1250℃,喷吹量为7t/h,富氧率为2.1。
[0102] 在氧气体积浓度为5%的条件下,将80重量份的上述烟煤粉、20重量份的上述兰炭粉混合,得到高炉喷吹混合燃料,所述高炉喷吹混合燃料中-250目粒级的质量占所述高炉喷吹混合燃料总质量的95%。
[0103] 将所述高炉喷吹混合燃料向上述喷吹后的高炉进行喷吹,喷吹所述高炉喷吹混合燃料的温度为1150℃,喷吹量为4t/h,富氧率为2.2。
[0104] 采用煤粉燃烧率测定仪,检测本发明实施例3提供的高炉喷吹混合燃料的燃烧率。检测结果为,本发明实施例3提供的高炉喷吹混合物燃料的燃烧率为90%,成本较低。
[0105] 实施例4
[0106] 检测喷吹系统的密封性,在氧气体积浓度为7%的条件下,将12重量份粒度为-220目的烟煤粉、8重量份粒度为-220目的兰炭粉和80重量份粒度为-220目的无烟煤粉混合,得到第一混合物;所述烟煤粉的挥发分为25%,所述兰炭粉的挥发分为8%,所述无烟煤粉的挥发分为15%,所述第一混合物的挥发分为12%,所述第一混合物中-220目粒级的质量占所述第一混合物总质量的90%。
[0107] 将所述第一混合物向高炉进行喷吹,喷吹所述第一混合物的温度为1250℃,喷吹量为4t/h,富氧率为2.2,喷吹时间为12天。
[0108] 在氧气体积浓度为7%的条件下,将35重量份的上述烟煤粉、12重量份的上述兰炭粉和53重量份的上述无烟煤粉混合,得到第二混合物;所述第二混合物的挥发分为16%,所述第二混合物中-220目粒级的质量占所述第二混合物总质量的90%。
[0109] 将所述第二混合物向上述第一混合物喷吹后的高炉进行喷吹,喷吹所述第二混合物的温度为1150℃,喷吹量为6t/h,富氧率为2.1,喷吹时间为14天。在喷吹所述第二混合物的过程中,检测所述第二混合物的温度,当所述第二混合物的温度高于70℃时停止喷吹第二混合物,并向第二混合物中充氩气保护。
[0110] 在氧气体积浓度为7%的条件下,将50重量份的上述烟煤粉、12重量份的上述兰炭粉和38重量份的上述无烟煤粉混合,得到第三混合物;所述第三混合物的挥发分为23%,所述第三混合物中-220目粒级的质量占所述第三混合物总质量的90%。
[0111] 将所述第三混合物向上述第二混合物喷吹后的高炉进行喷吹,喷吹所述第三混合物的温度为1250℃,喷吹量为7t/h,富氧率为2.2,喷吹时间为7天。
[0112] 所述第三混合物喷吹完成后,调整上述第三混合物中烟煤、兰炭和无烟煤的比例,将得到的混合燃料继续向上述高炉喷吹,每14天使所述第三混合物中烟煤的质量比例增加5%,兰炭的质量比例增加5%,无烟煤的质量比例降低5%,直至将所述混合燃料调整到烟煤的质量比例为75%,兰炭的质量比例为25%,不含无烟煤,所述喷吹的温度为1150℃,喷吹量为5t/h,富氧率为2.3。
[0113] 在氧气体积浓度为7%的条件下,将75重量份的上述烟煤粉、25重量份的上述兰炭粉混合,得到高炉喷吹混合燃料,所述高炉喷吹混合燃料中-220目粒级的质量占所述高炉喷吹混合燃料总质量的90%。
[0114] 将所述高炉喷吹混合燃料向上述喷吹后高炉进行喷吹,喷吹所述高炉喷吹混合燃料的温度为1250℃,喷吹量为3t/h,富氧率为2.2。
[0115] 采用煤粉燃烧率测定仪,检测本发明实施例4提供的高炉喷吹混合燃料的燃烧率。检测结果为,本发明实施例4提供的高炉喷吹混合物燃料的燃烧率为85%,成本较低。
[0116] 比较例1
[0117] 申请号为201210268366.8的中国专利公开的高炉喷吹用混合煤粉,将焦化厂炼焦炉干熄焦除尘后产生的废品干熄焦粉,与通过磨煤机制成的小于80目的无烟煤粉、烟煤粉混合制成混合煤粉,其通过200目筛孔的占70%。干熄煤粉的重量占混合煤粉重量的20%,无烟煤粉的重量占混合煤粉重量的40%,烟煤粉的重量占混合煤粉重量的40%。
[0118] 采用煤粉燃烧率测定仪,检测本发明比较例1提供的混合煤粉的燃烧率。检测结果为,本发明比较例1提供的混合煤粉的燃烧率为80%;本发明比较例1提供的混合煤粉中无烟煤含量较高,成本较高。
[0119] 由以上实施例可知,本发明提供了一种高炉喷吹混合燃料,以重量份计,包括:60份~80份的烟煤;20份~40份的兰炭。本发明提供的高炉喷吹混合燃料,采用兰炭中和烟煤中的灰分和硫分,使这种高炉喷吹混合燃料喷吹的过程中炉况稳定,燃烧率较高。此外,本