第11期 段旭琴等：燃烧效果最佳的混煤喷吹配比计算方法 ·1323· 基本原理是，煤粉样品以一定的速度升温，温度变化 燃烧率.本次实验利用热分析测定煤粉燃烧至500 过程中煤粉燃烧产生样品质量变化导致热重曲线下 600、700和800℃时的燃烧率.通过实验得到第1 降.通过分析热重曲线，可以知道煤粉在多少温度 组六个配方煤粉在上述几个温度点的静态燃烧率， 时产生变化，并且根据失重量，可以计算该温度下的 见表4. 表4静态燃烧性实验结果 Table 4 Static combustibility test data 第1组 燃烧率/% 第1组 燃烧率/% 配方 500℃ 600℃ 700℃ 800℃ 配方 500℃ 600℃ 700℃ 800℃ 1 14.02 46.07 99.68 100 4 22.89 58.92 99.75 100 2 17.35 52.37 99.78 100 25.31 63.82 99.78 100 3 18.37 53.25 99.76 100 25.56 63.91 99.82 100 700℃与800℃时各组煤粉均基本燃尽，区分度 比无烟煤要低￥150~200左右：但该煤易自燃，实 不大.从500℃与600℃时的燃烧率数据可明显看 验测得返回火焰长度大于400mm,属于强爆炸性 出印尼烟煤配比为30%时，混煤的燃烧率基本达到 煤，因而在安全方面有一定要求.四个配方均取到 最大且趋于稳定，与计算值29.38%基本一致 印尼煤比例为30%.其挥发分控制为18%~20%， 3.4用作高炉喷吹煤的可行性分析 既满足高炉喷吹的要求，又在安全的范围内.由表5 对选出的四个配方进行高炉喷吹煤的理化性能 看出，新配方在工业分析、硫分、发热量和可燃性方 和工艺性能实验，包括对四个配方煤粉进行工业分 面均与预期相符，可磨性方面原钢厂高炉煤粉是入 析、硫分测定、发热量测定和动态燃烧性测定，然后 炉煤粉，新配方在指标上符合喷吹煤要求.与新余 与钢铁厂6、7和8号高炉入炉喷吹煤粉进行性能对 钢铁二厂目前使用的喷煤配方相比，四个配方各项 比.见表5. 性能均优势明显，尤其燃烧率和挥发分明显提高，整 在我国市场上，印尼煤售价在￥700t1左右，相 体上达到了提高配方喷吹性能的目的 表5性能比较 Table 5 Performance comparison 配方序号 挥发分1% 灰分1% 疏分1% 发热量/(Mkg1) 可磨性，HGI 燃烧率/% 5 17.95 11.56 0.55 30.43 77.6 97.2 11 18.46 11.77 0.56 30.32 78.4 93.3 17 18.68 11.60 0.57 30.44 83.2 93.3 23 20.64 11.81 0.58 30.34 84.0 93.8 钢厂使用配方，6炉 9.39 12.68 0.57 30.03 79.2 84.9 钢厂使用配方，7*炉 10.17 13.65 0.59 29.64 80.0 84.4 钢厂使用配方，8炉 8.56 12.10 0.62 30.94 82.4 87.9 控制目标 18.0020.00 ≤12.00 ≤0.60 ≥30.00 75.0-100.0 100.0 4结论 的比例由30%继续增大，其着火点变化趋于平稳， 燃烧性趋于稳定 (1)对目前常用喷吹煤混煤方法进行了归纳和 (3)根据实验结果，应用本文研究的混煤模型 类比，通过计算配煤的方法提出了以混煤燃烧效果 计算出燃烧效果最佳的印尼烟煤比例.结合成本与 最佳为目标的混煤模型 安全方面的因素，可以较为全面地配出合适高炉喷 (2)基于实验结果，揭示出高挥发分烟煤比例 吹的煤粉. 对混煤着火温度的影响有以下规律：混煤着火点的 (4)经性能结果验证，新配方在工业分析、硫 变化是非线性的，且存在明显变化的临界点.对本 分、发热量、可燃性和可磨性方面均与预期相符，整 次实验中使用的印尼烟煤而言，这一个引起混煤跳 体上达到了提高配方配吹性能的目的.对比新配方 跃性变化的值就在25%和30%之间.当印尼烟煤 与新余钢铁二厂目前使用的喷煤配方，燃烧率和挥第 11 期 段旭琴等: 燃烧效果最佳的混煤喷吹配比计算方法 基本原理是，煤粉样品以一定的速度升温，温度变化 过程中煤粉燃烧产生样品质量变化导致热重曲线下 降． 通过分析热重曲线，可以知道煤粉在多少温度 时产生变化，并且根据失重量，可以计算该温度下的 燃烧率． 本次实验利用热分析测定煤粉燃烧至 500、 600、700 和 800 ℃ 时的燃烧率． 通过实验得到第 1 组六个配方煤粉在上述几个温度点的静态燃烧率， 见表 4． 表 4 静态燃烧性实验结果 Table 4 Static combustibility test data 第 1 组 配方 燃烧率/% 500 ℃ 600 ℃ 700 ℃ 800 ℃ 1 14. 02 46. 07 99. 68 100 2 17. 35 52. 37 99. 78 100 3 18. 37 53. 25 99. 76 100 第 1 组 配方 燃烧率/% 500 ℃ 600 ℃ 700 ℃ 800 ℃ 4 22. 89 58. 92 99. 75 100 5 25. 31 63. 82 99. 78 100 6 25. 56 63. 91 99. 82 100 700 ℃与 800 ℃时各组煤粉均基本燃尽，区分度 不大． 从 500 ℃与 600 ℃ 时的燃烧率数据可明显看 出印尼烟煤配比为 30% 时，混煤的燃烧率基本达到 最大且趋于稳定，与计算值 29. 38% 基本一致． 3. 4 用作高炉喷吹煤的可行性分析 对选出的四个配方进行高炉喷吹煤的理化性能 和工艺性能实验，包括对四个配方煤粉进行工业分 析、硫分测定、发热量测定和动态燃烧性测定，然后 与钢铁厂 6、7 和 8 号高炉入炉喷吹煤粉进行性能对 比． 见表 5． 在我国市场上，印尼煤售价在 ￥ 700 t " 1 左右，相 比无烟煤要低 ￥ 150 ～ 200 左右; 但该煤易自燃，实 验测得返回火焰长度大于 400 mm，属于强爆炸性 煤，因而在安全方面有一定要求． 四个配方均取到 印尼煤比例为 30% ． 其挥发分控制为 18% ～ 20% ， 既满足高炉喷吹的要求，又在安全的范围内． 由表 5 看出，新配方在工业分析、硫分、发热量和可燃性方 面均与预期相符，可磨性方面原钢厂高炉煤粉是入 炉煤粉，新配方在指标上符合喷吹煤要求． 与新余 钢铁二厂目前使用的喷煤配方相比，四个配方各项 性能均优势明显，尤其燃烧率和挥发分明显提高，整 体上达到了提高配方喷吹性能的目的． 表 5 性能比较 Table 5 Performance comparison 配方序号 挥发分/% 灰分/% 硫分/% 发热量/( MJ·kg － 1 ) 可磨性，HGI 燃烧率/% 5 17. 95 11. 56 0. 55 30. 43 77. 6 97. 2 11 18. 46 11. 77 0. 56 30. 32 78. 4 93. 3 17 18. 68 11. 60 0. 57 30. 44 83. 2 93. 3 23 20. 64 11. 81 0. 58 30. 34 84. 0 93. 8 钢厂使用配方，6# 炉 9. 39 12. 68 0. 57 30. 03 79. 2 84. 9 钢厂使用配方，7# 炉 10. 17 13. 65 0. 59 29. 64 80. 0 84. 4 钢厂使用配方，8# 炉 8. 56 12. 10 0. 62 30. 94 82. 4 87. 9 控制目标 18. 00 ～ 20. 00 ≤12. 00 ≤0. 60 ≥30. 00 75. 0 ～ 100. 0 100. 0 4 结论 ( 1) 对目前常用喷吹煤混煤方法进行了归纳和 类比，通过计算配煤的方法提出了以混煤燃烧效果 最佳为目标的混煤模型． ( 2) 基于实验结果，揭示出高挥发分烟煤比例 对混煤着火温度的影响有以下规律: 混煤着火点的 变化是非线性的，且存在明显变化的临界点． 对本 次实验中使用的印尼烟煤而言，这一个引起混煤跳 跃性变化的值就在 25% 和 30% 之间． 当印尼烟煤 的比例由 30% 继续增大，其着火点变化趋于平稳， 燃烧性趋于稳定． ( 3) 根据实验结果，应用本文研究的混煤模型 计算出燃烧效果最佳的印尼烟煤比例． 结合成本与 安全方面的因素，可以较为全面地配出合适高炉喷 吹的煤粉． ( 4) 经性能结果验证，新配方在工业分析、硫 分、发热量、可燃性和可磨性方面均与预期相符，整 体上达到了提高配方配吹性能的目的． 对比新配方 与新余钢铁二厂目前使用的喷煤配方，燃烧率和挥 ·1323·