·246· 北京科技人学学报 1993年No.3 150~200kg/THM的水平，月呈上升趋势) 我国高炉喷煤技术起步较早，日前重点企业中78%的高炉喷煤，1990年全国重点企 业高炉年平均喷煤量为50.8kg/THM,其中首钢、上钢一)的几座高炉喷煤量也超过 100kg/THM、但是绝人部分高炉喷吹尤烟煤。与世界先进T业[因家相比，我国在喷煤 量、喷煤技术和装备上、尤其在计量检测、自动控制等方面还存在一些差距，因此，开发 研究高炉氧煤强化炼铁技术有其重要意义。 1高炉富氧喷煤的技术经济效果 高炉喷吹煤粉在吨铁燃料消耗中所占白分数称喷吹率。显然，高炉的喷吹率愈高，其 焦比愈低、若在相同置换比条件下，由节约焦炭'喷吹煤粉的生铁成本差价产生的经济效 益愈高。但是由于从风口喷人的冷态煤粉与高炉内下降到达风口的约1500C的焦炭相 比，温度较低。同时，由子煤的热分解要吸收一部分热量，使风门燃烧带温度降低。一般 喷吹1kg煤粉风大理论燃烧温度要降低2~3℃，问时使炉腹煤气增加。计算和实践 证明，如果风温一定(1100℃)，鼓风不富氧、保证煤粉燃烧达到必要的理论燃烧温度和 保证高温区热平衡的最人喷吹率仪为30%左：右。 富氧敬风使高风！前理论燃烧温度升高，鼓风中每篇氧1%，理论燃烧温度升高35 ~45℃。富氧后鼓风含氮量降低、kg碳燃烧消耗的风量减少，炉腹煤气生成量降低。因 此，各国普遍采用富氧来补偿人喷煤对炉缸热状态和高炉行程的影响。由于富氧喷煤后 炉腹煤气中CO和H,的含量增高，促进了间接还原的发展，提高了炉顶煤气的发热值， 使高炉生铁产量增加。生产实践表明，高炉每信氧1%可增加喷煤12一13kg,降低焦比 约05%，减少吨铁鼓风消耗4.5%。若其他条件不变，综介冶炼强度可以提高，高炉可 增2%一3%，吨铁成本降低【一5心。 80年代原苏联有84%的高炉富氧综个歧风，富到*达30%~40%，并认为最作的富 氧屏为35%左右。1971至1975年，原苏联增：生铁1704万t,其中篇氧增产的占 61%。苏联高工作者认为，修建制氧机增加高炉试氧，比新建高炉和焦炉增产：生铁节 省投资)。川本、美国的高炉也普遍采用富强化生产，这是他们获得高系数，低焦比 的重要措施之一，理论分析计算表明~)，在直接还原度降低到0.2时.高炉经济上有 利的富氧率是40%~45%东，这时喷吹料可达50%左i,焦比可降至250kg左有，利 用系数比不济提高约45%。这·点已为菜特纳报告的“喷煤量250kg/THM,鼓风含 氧29%，焦比263kg/THM“的i试验结果(s)所证实。1966年首钢1号高炉富氧 4.2%,喷吹煤粉250~270kg/THM(皎尚达319kg/THM)、焦比369kg/THM.喷 吹率达46.3%，冶炼强度1.581.利H系数2.264”。文献7)]报片，英因Teesside实验！ 的半工.业试验高心经证明，喷吹4OOkg/THM煤粉、达到焦比I50kg/THM是可以 实现的。虽然喷煤量达到3O0kg/THM时，高炉操作可能出：现困难，但由于现役焦炉逐 渐期满，炼焦尘能力下降、为降低生铁成本，节能和环保等多方面的考虑，欧洲高炉委 员会仍提出：超高喷吹率即吨铁喷煤达200~400kg的设想。 日前，高炉的！/3燃料消耗已绘可以由煤取代。将米，作进·步改善原料基础上篇 并采用剁煤枪、等离子枪等特殊燃烧器及其它高新技术、收善煤粉燃烧，克服流体力学· · 北 京 科 技 大 学 学 报 年 一 的 水 平 ， 目 呈 卜升趋势 〔 ” 。 我 国 高炉 喷 煤 技 术 起 步较 旱 ， 日 前 重点 企 业 中 的 高炉 喷煤 ， 年 全 国 重点 企 业 高炉 年 平均 喷 煤 量 为 ， 其 中 首 钢 、 上钢 一 厂 的 几 座 高炉 喷 煤 量 也 超过 ， 但 是 绝 大 部 分 高炉 喷 吹 无烟 煤 。 ‘寸世 界先进 工 业 国 家 相 比 ， 我 国 在喷 煤 量 、 喷煤技 术和 装 备 卜 ， 尤其 在计量 检测 、 自动控 制等 方 面还 存在 一 些 差 距 ， 因 此 ， 开 发 研究 高炉 氧煤 强 化炼 铁技 术 有其 敢要意 义 。 高炉 富氧喷煤的 技术 经济效果 高炉 喷 吹煤 粉 在 吨铁燃 料 消耗 中所 占 汀分 数 称 喷 吹 率 。 显然 ， 高炉 的 喷吹 率愈 高 ， 其 焦 比愈低 ， 若在 相 同置换 比 条件 卜 ， 由节约 焦 炭 ， 喷 吹煤 粉 的 生 铁 成 本 差 价产 生 的 经济效 益 愈 高 。 但 是 由 于从 风 口 喷 人 的 冷 态 煤 粉 与，匆炉 内 卜降到 达 风 口 的 约 亡 的 焦 炭 相 比 ， 温 度较低 。 同时 ， 由 卜煤 的热 分解 要 吸 收 一 部分热 量 ， 使 风 门 燃 烧带温度 降低 。 一般 喷 吹 煤 粉 风 区 理 沦燃 烧 温 度 要降低 一 ℃ ， 同时 使炉 腹煤 气 量 增 加 。 计 算 和 实践 证 明 ， 如果 风温 一 定 亡 ， 鼓 风 不 富 氧 ， 保 证煤 粉燃烧 达 到必 要 的 理论燃烧温 度和 保证 高温 区热 平衡 的最 大喷 吹 率仅 为 左 右 。 富 氧鼓 风使 高炉 风 前理 论燃烧温 度升 高 ， 鼓 风 中梅富 氧 ， 理 论燃烧温 度 升 高 一 ℃ 。 富 氧后 鼓 风 含 氮量 降低 碳燃烧 消耗 的 风 量减 少 ， 炉 腹 煤 气 生成 量降 低 。 因 此 ， 各 国 普遍 采用 富 氧来 补偿 人 最喷煤 对炉 缸 热状 态 和 高炉 行程 的 影 响 。 由 一 二 富 氧喷煤后 炉 腹 煤 气 中 和 ， 的 含量 增 高 ， 促进 ’ 间接 还 原 的 发 展 ， 提 高 了炉 顶 煤 气 的 发 热 氏 ， 使 高炉 ’ 铁 产 量增 加 。 ’ 卜产 实践 表 明 ， 高炉 征 富 氧 可增 加 喷 煤 一 ， 降 低 焦 比 约 ， 减 少 吨 铁鼓 风 消 耗 。 若 其 他 条 件 不 变 ， 综 合 冶炼 强 度 可 以 提 高 ， 高炉 可 增 产 一 ， 吨 铁 成 本降 低 一 少 一 乙 。 年 代 原 苏联 有 的 高炉 富 氧综 合鼓 风 ， 富 氧率达 一 ， 仁认 为最 佳的 富 氧 量 为 左 右 。 】 至 年 ， 原 苏 联 增 产 生 铁 万 ， 其 中 富 氧增 产 的 占 。 苏联 高炉 几作 者 认 为 ， 修 建 制 氧 机增 加 高炉 富 氧 、 比新 建 高炉 和 焦炉 增 产 生 铁 一 节 省投 资 〔 ” 。 日 本 、 美 国 的 高炉 也 普遍 采川富 碱强 化生 产 ， 这 是 他们 获得 高系 数 ， 低 焦 比 的 重要措 施 之 一 理 论 分 析 计算表 明 〔 ’ 一 〕 ， 在 改接还 原 度降低到 时 ， 高炉 经 济 卜有 利 的 富 氧率 是 一 左 子 ， 这 寸喷 吹 率 ，‘ 达 左 右 ， 焦 比 ， 降 至 左 右 ， 利 川 系 数 比 不 富 碱提 高 约 。 这 · 点已 为 莱特 纳 报 告 的 ‘ · 喷煤 量 ， 鼓 风 含 氧 鼠 ， ， 焦 比 。 ” 的 试 验 结 果 〔 〕 示证 实 。 年 首钢 号 高 办” 富 氧 ， 喷 吹 煤 粉 一 ‘ 最 ，石达 ， 焦 比 ， 喷 吹 率达 ‘ ， 冶炼 强 度 一 ， 利用 系 数 〕 文献 报 导 ， 英 国 实验 厂 ‘ 的 半 工业 试验 戊灯 ， 已 经 证 明 ， 喷 吹 ， 煤 粉 、 达 到 焦 比 是 ‘， 以 实现 的 。 虽 然 喷 煤 鼠达 到 ” 、 上 ， 高炉 操 作 可能 出现 困难 ， 但 山 二 现 役 焦炉 逐 渐 期满 ， 炼焦 产 广” 能 力 卜降 为降低 产卜铁 成 本 ， 、 能 和 环保 等 多 方 面 的 考虑 ， 欧 洲 高炉 委 员会仍提 出超 高喷 吹 率 即 吨铁 喷煤 达 一 的 设 想 。 前 ， 高灯 ，的 燃 料 消 耗 已 经 可 以 山煤 取 代 。 将 来 ， 在进 步 改 善原 料 基 础 卜富 牡 并采 用氧煤 枪 、 等 离 枪 等特 殊燃烧 器 及其它 高新技 术 改 善煤 粉燃烧 ， 克服 流 体 力学