·250 北京科技人学学报 1993年No.3 快，燃烧率可人幅度地提高。由煤粉燃烧是界面化学反应，燃烧速度受到氧向碳粒表面 传质速度的限制。如果能在粉煤燃烧区人幅度提高氧与煤粉混合速度、就能提高煤粉的燃 烧气化率。实践中发现喷煤量增大时，煤的燃烧率有所降低，一般都是由于喷吹量扩大 后，氧、煤间局部混合和传质条件恶化引起的。这时应该改善各风门喷吹的均匀性，或改 变喷枪结构及其任直吹件中的位置米改善传质条件。 为此，我们研制了通过环缝或多孔直接向可轴喷煤枪供氧的自冷式高效氧煤枪。喷枪 的结构设计成使氧气在喷枪前端'与中心煤粉流股激烈渗混，使氧气直接与单个煤粒强烈混 合。通过选样适当的旋流数、出1扩张角、以及在实际操作时调节和控制回流区人小和轴 向最大速度的衰减程度，达到稳定着火、挖制火焰长短，提高混合速率，实现提高燃烧率 的目的。日前，这些氧煤枪已经在一些企业应用。 3.4开发粉煤燃烧促进剂 提高粉煤燃烧率的另一途径是向煤中添加少量燃烧促进剂。由于它们对燃烧过程某些 化学反应的加速作用，或者降低某-一反应的活化能、或者改变了煤粉的表面性质，使着 火、燃烧时间提前和缩短，加速了粉煤的燃烧。德国蒂森公司在煤粉中添加CCO,粉促 进剂提高了煤粉燃烧率)；美国阿姆柯公司也在研究用催化剂提高喷煤量。 3.5采用配煤技术提高燃烧率 实验发现，煤的种类对其快速热分解和燃烧气化过程有决定性影响。高挥发份煤的含 碳量低，挥发份燃烧快，并因其挥发份的燃烧加速了预热过程，碳粒迅速形成写外部连通 的裂缝和中空微孔，燃烧气化速度比尤烟煤快得多。 德国蒂森公司施书尔根高炉在煤粉中添加5%~10%褐煤，使高炉喷煤量达到 173kg/THM,月平均增加生铁产量17~18kg/THM。另一项实验室研究发现，增加 10%褐煤喷吹可使喷煤要求的氧过剩系数减少，这相当于在I150℃热风、含氧22.37% 条件下，把喷吹率由155kg/THM提高到196kg/THM1)。其原因是褐煤的高挥发份 和特n水分解使的缸煤气中的氢增加，灯炉金[温度更均匀、热量充足使燃烧率提高。 4结论 1)高炉到煤强化炼铁是一明能人幅度以煤代焦，提高高炉产量的新「，艺，有很人的 经济效益，应抓紧对这项治金科学的前沿课题进行发研究。 (2)喷吹州煤、降低煤粉灰份、提高炉「热水平、改善煤气利用和高灯各风「1均匀喷 吹以提高喷吹煤粉的骨换比。 (3)开发直接在：风门吹管煤粉燃烧父局部富氧强化氧煤混合的高效氧煤枪，提高热 风温芟，采用煤技术以及在煤粉西人燃烧促进剂等技术、可以有效地提高高喷吹煤 粉的燃烧率。 参考文献 1杜华公.世界金属导报、1992.10期 2李马可.炼铁.1985.(3)42· · 北 京 科 技 人 学 学 报 年 快 ， 燃烧 率 可大 幅 度地提 高 。 由 于煤 粉燃烧 是 界面 化学 反 应 ， 燃烧速 度受到 氧 向碳 粒 表 面 传 质速 度 的 限制 。 如 果能 在粉 煤燃烧 区 大 幅 度提 高 氧 与煤 粉混 合速 度 ， 就能提 高 煤 粉 的燃 烧 气 化 率 。 实 践 中 发 现 喷 煤 量增 人 时 ， 煤 的燃 烧 率有 所 降低 ， 一 般 都 是 由 于 喷 吹 量 扩 大 后 ， 氧 、 煤 间 局 部混 合和 传 质 条件恶 化引 起 的 。 这 时应 该改善各 风 喷 吹 的均 匀性 ， 或 改 变喷枪结 构 及 其在 良吹管 中的 位 置 来改善 传 质条件 。 为此 ， 我 们研 制 了通 过 环缝 或 多孔直 接 向同轴 喷煤枪供氧 的 自冷式 高效 氧煤枪 。 喷枪 的结 构 设 计 成使 氧气 在喷 枪 前端 与中心煤粉 流股激 烈 渗混 ， 使氧气 直接 ‘ 单 个煤粒强 烈 混 合 。 通 过 选择适 当 的 旋 流 数 、 出 日 扩 张角 ， 以 及在 实 际操 作 时调 节 和 控 制 回 流 区 大 小 和 轴 向最 大 速 度的 衰 减 程 度 ， 达 到 稳 定 着 火 、 控 制火焰 长短 ， 提 高混 合速 率 ， 实现提 高燃烧 率 的 目的 。 口前 ， 这 些 氧煤 枪 己经 在 一 些 企 」应 用 。 开发粉煤燃烧促进剂 提 高粉煤燃烧 率的 另 一途 径是 向煤 中添 加 少量燃 烧促进 剂 。 由于 它 们对燃烧过程 某些 化学 反 应 的 加 速 作 用 ， 或 者 降 低 某 一 反 应 的 活 化 能 ， 或 者 改 变 了煤 粉 的 表 面性 质 ， 使着 火 、 燃 烧 时 问提 前 和 缩 短 ， 加 速 了粉 煤 的燃 烧 。 德 国 蒂 森 公 司在 煤 粉 中添 加 、 粉促 进 剂提 高 了煤 粉燃烧 率 川 ’ 美国 阿 姆柯 公 司也在 研 究 用 催 化 剂提 高喷煤量 。 采 用配煤技术提高燃烧率 实验 发现 ， 煤 的种 类 对 其快 速热分解 和燃烧气 化过 程 有 决定性影 响 。 高挥发 份煤 的 含 碳量低 ， 挥 发份燃烧快 ， 井因 其挥 发份的 燃烧加 速 了预热过 程 ， 碳 粒迅 速形 成 与外部连通 的裂缝 和 中空 微孔 ， 燃烧气 化速 度 比无烟 煤快 得 多 。 德 国 蒂 森 公 司 施 书 尔 根 尚 炉 在 煤 粉 中 添 加 一 褐 煤 ， 使 高 炉 喷 煤 量 达 到 ， 月 ‘ ’ 均 增 加 ‘ 铁 产 量 一 。 另 一 项 实 验 室 研 究 发 现 ， 增 加 褐 煤 喷 吹 可 使 喷 煤 要求 的 氧过 剩 系 数 减 少 ， 这 相 当 于在 ℃ 热 风 、 含 氧 条件 卜 ， 把 喷 吹 率 由 ， 提 高到 川 ’ 。 其 原 因 是 褐煤 的 高挥 发 份 和结 晶 水分解使 炉 缸 煤 气 中的 氛增 加 ， 炉 缸 温 度 更均 匀 ， 热 量充足 使燃烧 率提 高 。 结 论 高炉 软煤 强 化炼 铁 是 一 项 能 大 幅 度 以 煤 代焦 ， 提 高 高炉 产 量的 新 一 艺 ， 有 很 大 的 经济效 益 ， 应抓 紧 对这 项 冶 金科学 的 前沿课 题进 布口干发研 究 。 喷 吹烟 煤 、 降 低煤 粉 灰份 、 提 高炉 击 热 水 平 、 改 善煤 气 利 目和 高炉 各风 日 均 匀喷 吹 可 以 提 高喷 吹 煤 粉的 汁换 比 。 开发 直接 在风 八吹 竹煤 粉燃烧 区 局 部 富 氧强 化 氧煤 混 合的 高效 氧煤枪 ， 提 尚热 风温 度 ， 采用 配煤技 术 以 及 在煤 粉 中配 人 燃烧 促进 剂等技 术 ， 可以 有效 地提 高高炉 喷吹煤 粉的 燃烧 率 〔， 参 考 文 献 杜华 石 世 界 金 属 导 报 ， ， 期 李马 可 炼 铁