D0I:10.13374/j.issnl00I53.2006.06.012 第28卷第6期 北京科技大学学报 Vol.28 No.6 2006年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun.2006 高炉炉尘中含碳物质来源 张飞)吴铿)朱锦明 熊国兰) 张吉刚)张星洪) 1)北京科技大学治金与生态工程学院，北京1000832)宝山钢铁股份公司，上海201900 摘要宝钢1高炉二次灰粒径主要以小于149m为主，约为80%，粒度分布是2个正态分布 曲线的组合.重力灰粒径主要以74~297m为主，约为65%，粒度分布是3个正态分布曲线的组 合·通过岩相显微分析确定了高炉炉尘中未消耗煤粉和焦炭存在的不同结构形态·根据炉尘中煤 粉和焦炭中碳的消耗程度，由显微分析结果进行计算，给出了在常村煤工业试验炉尘中未消耗煤 粉碳所占比例的公式 关键词高炉炼铁：喷煤：炉尘：含碳物质 分类号TF053 在炼铁过程中减少焦炭使用量，增加煤粉喷 中未消耗煤粉与焦炭颗粒比例的方法，为确定最 吹量是高炉生产可持续发展的重要方向-].21 佳常村煤的配比提供了必要的依据， 世纪初，美国、英国等欧洲发达国家和地区都对钢 铁工业的发展进行了预测和规划，提出了扩大高 1炉尘灰的粒度分布和组成 炉喷煤量、降低焦比、保证高炉稳定顺行和高产、 表1中宝钢1#高炉喷吹常村煤工业试验过 缓解焦炭不足和减轻环境压力的战略性规 程中部分重力灰的粒度组成主要以74~297m 划4.高炉喷煤量增加到一定程度后，炉尘中碳 为主，平均比例在65%左右.大于297m的在 含量也会随之增加，有时增加很快，并含有一定数 9%~15%范围内，小于74m的绝大部分在 量未消耗煤粉，但相关的研究报道甚少，本文研 20%以上.而由表2宝钢1高炉喷吹常村煤工 究了宝钢高炉进行常村煤工业试验，对高炉炉尘 业试验前后的部分二次灰粒度组成可见，二次灰 的粒度组成和分布进行了较为详细的分析，采用 主要是以小于149m的为主，大部分的比例在 岩相显微分析方法观察了炉尘中未消耗煤粉和焦 80%以上，大于297m的大部分在10%以下. 炭细颗粒的微观变化，提出了定量确定高炉炉尘 表11高炉喷吹常村煤工业试验过程重力灰的粒度组成 Table I Size distribution of part dust during industrial experiments of injected Changcun coal at 1BF % 筛分粒度分布 主要分布 日期 >2974m 149~2974m 74~149Hm <74m 74~297m 200004 11.43 49.98 23.14 15.45 73.12 20005-21 10.93 31.62 30.55 26.91 62.17 200-06-21 9.37 29.83 38.00 22.80 67.83 20007-25 14.02 27.20 32.34 26.44 59.54 200-08-02 12.30 30.77 36.28 20.65 62.72 采用日本株式会社清新企业LMS-30激光 常村煤工业试验中200107-22二次灰和重力灰 衍射、散射式粒度分布测定仪，分散剂为水，测定 的粒度分布，炉尘灰的粒度分布是呈多个正态分 了炉尘的粒度分布，图1和图2分别为宝钢喷吹 布曲线的组合， 收稿日期：2005-05-08修回日期：2006-04-24 二次灰是由2个正态分布曲线组合而成的 基金项目：国家钢铁联合基金资助项目(N。-50174006) (见图1)，而重力灰是3个正态分布曲线的组合 作者简介：张飞(1980一)，男，硕士研究生 (见图2)，表明重力灰中不同比例位置更多一些高炉炉尘中含碳物质来源 张 飞1） 吴 铿1） 朱锦明2） 熊国兰1） 张吉刚1） 张星洪1） 1） 北京科技大学冶金与生态工程学院‚北京100083 2） 宝山钢铁股份公司‚上海201900 摘 要 宝钢1＃高炉二次灰粒径主要以小于149μm 为主‚约为80％‚粒度分布是2个正态分布 曲线的组合．重力灰粒径主要以74～297μm 为主‚约为65％‚粒度分布是3个正态分布曲线的组 合．通过岩相显微分析确定了高炉炉尘中未消耗煤粉和焦炭存在的不同结构形态．根据炉尘中煤 粉和焦炭中碳的消耗程度‚由显微分析结果进行计算‚给出了在常村煤工业试验炉尘中未消耗煤 粉碳所占比例的公式． 关键词 高炉炼铁；喷煤；炉尘；含碳物质 分类号 TF053 收稿日期：20050508 修回日期：20060424 基金项目：国家钢铁联合基金资助项目（No．50174006） 作者简介：张飞（1980—）‚男‚硕士研究生 在炼铁过程中减少焦炭使用量‚增加煤粉喷 吹量是高炉生产可持续发展的重要方向［13］．21 世纪初‚美国、英国等欧洲发达国家和地区都对钢 铁工业的发展进行了预测和规划‚提出了扩大高 炉喷煤量、降低焦比、保证高炉稳定顺行和高产、 缓解 焦 炭 不 足 和 减 轻 环 境 压 力 的 战 略 性 规 划［46］．高炉喷煤量增加到一定程度后‚炉尘中碳 含量也会随之增加‚有时增加很快‚并含有一定数 量未消耗煤粉‚但相关的研究报道甚少．本文研 究了宝钢高炉进行常村煤工业试验‚对高炉炉尘 的粒度组成和分布进行了较为详细的分析‚采用 岩相显微分析方法观察了炉尘中未消耗煤粉和焦 炭细颗粒的微观变化‚提出了定量确定高炉炉尘 中未消耗煤粉与焦炭颗粒比例的方法‚为确定最 佳常村煤的配比提供了必要的依据． 1 炉尘灰的粒度分布和组成 表1中宝钢1＃高炉喷吹常村煤工业试验过 程中部分重力灰的粒度组成主要以74～297μm 为主‚平均比例在65％左右．大于297μm 的在 9％～15％范围内‚小于 74μm 的绝大部分在 20％以上．而由表2宝钢1＃ 高炉喷吹常村煤工 业试验前后的部分二次灰粒度组成可见‚二次灰 主要是以小于149μm 的为主‚大部分的比例在 80％以上‚大于297μm 的大部分在10％以下． 表1 1＃高炉喷吹常村煤工业试验过程重力灰的粒度组成 Table1 Size distribution of part dust during industrial experiments of injected Changcun coal at1＃ BF ％ 日期 筛分粒度分布 ＞297μm 149～297μm 74～149μm ＜74μm 主要分布 74～297μm 2001—04—04 11∙43 49∙98 23∙14 15∙45 73∙12 2001—05—21 10∙93 31∙62 30∙55 26∙91 62∙17 2001—06—21 9∙37 29∙83 38∙00 22∙80 67∙83 2001—07—25 14∙02 27∙20 32∙34 26∙44 59∙54 2001—08—02 12∙30 30∙77 36∙28 20∙65 62∙72 采用日本株式会社清新企业 LMS—30激光 衍射、散射式粒度分布测定仪‚分散剂为水‚测定 了炉尘的粒度分布．图1和图2分别为宝钢喷吹 常村煤工业试验中2001—07—22二次灰和重力灰 的粒度分布‚炉尘灰的粒度分布是呈多个正态分 布曲线的组合． 二次灰是由2个正态分布曲线组合而成的 （见图1）‚而重力灰是3个正态分布曲线的组合 （见图2）‚表明重力灰中不同比例位置更多一些． 第28卷 第6期 2006年 6月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．28No．6 Jun．2006 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2006．06．012