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喷煤技术是冶金生产中的一项重要技术,在众多炼铁生产工艺中得到广泛的应用。随着冶金技术的不断进步,可以预见喷煤技术势必将继续发展,所以关于煤粉稳定输送问题仍然是冶金工作者关注的焦点。众所周知,在钢铁生产过程中产生大量的除尘泥,这些除尘泥大多属于可回收利用的资源,而随着对资源和环境问题的日益重视,加强对除尘泥的资源综合利用显得尤为迫切。由于除尘泥与煤粉同属细小粉体,课题提出在炼铁工艺中将煤粉与除尘泥混合喷吹,从而实现除尘泥的综合利用,为除尘泥的利用提供一种新的途径。
研究通过对典型钢铁企业煤粉与除尘泥的成分、物性分析和粉体的流动性、喷流性、可磨性与着火点等指标的研究,分析煤与除尘泥混合喷吹的可行性,并给出适宜的混合比例,得到如下结论:
1、通过对研究用的粉体的物性分析可知,无烟煤A1的固定碳含量最高(77.72%)。烟煤B的挥发分最高(30.65%),固定碳含量最低。除尘泥TFe含量相对较高,可达52.29%,具有较高的利用价值。无烟煤A1粒径-74μm的比例最大为79.68%,其次是烟煤B为74.02%,无烟煤A2为73.26%。与煤粉相比,除尘泥S粒径较细,-74μm比例达93.19%;同时,除尘泥具有较大的比表面积。合理的粒级分布为实现煤粉与除尘泥混合喷吹奠定了良好的基础。
2、课题对典型钢铁企业喷吹用煤粉流动性进行了研究,得到了当Carr流动性指数F(index)介于45~52之间仍能够满足生产要求,所以后续的工作也将这一标准作为研究参考。由Carr流动性测试结果可知,单种粉体的流动性与粉体的基本物性有关。对于混合煤粉,二元混合粉体流动性具有一定的趋中性,即流动性介于两种单一粉体之间。通过对比上述标准认为混煤比例为A2∶B=3∶7时,混合煤粉的流动性最好,流动性指数F(index)=48。同样,研究表明除尘泥具有改善煤粉流动性的作用,综合上述结果,基于煤粉流动性与喷流性、可磨性与着火点指标的考量以及除尘泥的综合利用,研究认为,合适的混煤比例为:A2∶B=7∶3+10%of S。
3、关于煤粉的喷流性指数,结果表明:除尘泥的喷流性最强,B次之,A1、A2较上述两种粉体喷流性要弱,其中A2喷流性最弱。混合煤粉的喷流性呈趋中性,更趋向于占比例更大的粉体的喷流性。无论单煤、混煤,所测煤粉的喷流性均属于强喷流性粉体,尤其是除尘泥,其喷流性指数可达77,而Carr喷流性指数要求粉体喷流性应小于70,但通过对现场用煤粉喷流性进行的测试结果可知,当Fl(index)介于71~79之间,仍然满足生产要求。综上可知:A2∶B=7∶3+10%of S混合比例的喷流性指数相对较低,其Fl(index)=74。
4、煤的可磨性通常由哈氏可磨性指数来表征,哈氏可磨性指数越大,煤的可磨性越好。煤的可磨性与其水分、灰分和挥发分存在着一定的联系,水分含量较高可能会导致其可磨性指数偏低。随着煤中灰分增高,其可磨性越好。
5、单一煤粉中无烟煤A1的着火点最高为393℃,A2次之为376℃,烟煤B的着火点最低为300℃。一般烟煤的着火点低于无烟煤,由于烟煤的挥发分较无烟煤高,煤的着火点随挥发分的增高而降低。混合煤粉的着火点具有一定的趋中性,混合煤粉的着火点介于两种煤的着火点之间,且随着无烟煤配比的增大,混合煤粉的着火点升高。无论单种煤粉和混合煤粉在配加除尘泥后,混合粉体的着火点基本呈升高趋势。高炉要求喷吹用煤粉着火点在350℃~400℃之间,从研究结果来看,在配加10%除尘泥的范围内,着火点基本满足喷吹用煤粉要求。
综合对煤粉与除尘泥及其混合粉体的成分、基础物性、流动性与喷流性、可磨性与着火点进行研究。研究认为,最适宜的煤泥混合比例:A2∶B=7∶3+10%of S。此时既能够保证粉体的稳定输出,又能够实现除尘泥中有价元素的回收利用,为除尘泥的资源综合利用提供了一种新的思路。
研究通过对典型钢铁企业煤粉与除尘泥的成分、物性分析和粉体的流动性、喷流性、可磨性与着火点等指标的研究,分析煤与除尘泥混合喷吹的可行性,并给出适宜的混合比例,得到如下结论:
1、通过对研究用的粉体的物性分析可知,无烟煤A1的固定碳含量最高(77.72%)。烟煤B的挥发分最高(30.65%),固定碳含量最低。除尘泥TFe含量相对较高,可达52.29%,具有较高的利用价值。无烟煤A1粒径-74μm的比例最大为79.68%,其次是烟煤B为74.02%,无烟煤A2为73.26%。与煤粉相比,除尘泥S粒径较细,-74μm比例达93.19%;同时,除尘泥具有较大的比表面积。合理的粒级分布为实现煤粉与除尘泥混合喷吹奠定了良好的基础。
2、课题对典型钢铁企业喷吹用煤粉流动性进行了研究,得到了当Carr流动性指数F(index)介于45~52之间仍能够满足生产要求,所以后续的工作也将这一标准作为研究参考。由Carr流动性测试结果可知,单种粉体的流动性与粉体的基本物性有关。对于混合煤粉,二元混合粉体流动性具有一定的趋中性,即流动性介于两种单一粉体之间。通过对比上述标准认为混煤比例为A2∶B=3∶7时,混合煤粉的流动性最好,流动性指数F(index)=48。同样,研究表明除尘泥具有改善煤粉流动性的作用,综合上述结果,基于煤粉流动性与喷流性、可磨性与着火点指标的考量以及除尘泥的综合利用,研究认为,合适的混煤比例为:A2∶B=7∶3+10%of S。
3、关于煤粉的喷流性指数,结果表明:除尘泥的喷流性最强,B次之,A1、A2较上述两种粉体喷流性要弱,其中A2喷流性最弱。混合煤粉的喷流性呈趋中性,更趋向于占比例更大的粉体的喷流性。无论单煤、混煤,所测煤粉的喷流性均属于强喷流性粉体,尤其是除尘泥,其喷流性指数可达77,而Carr喷流性指数要求粉体喷流性应小于70,但通过对现场用煤粉喷流性进行的测试结果可知,当Fl(index)介于71~79之间,仍然满足生产要求。综上可知:A2∶B=7∶3+10%of S混合比例的喷流性指数相对较低,其Fl(index)=74。
4、煤的可磨性通常由哈氏可磨性指数来表征,哈氏可磨性指数越大,煤的可磨性越好。煤的可磨性与其水分、灰分和挥发分存在着一定的联系,水分含量较高可能会导致其可磨性指数偏低。随着煤中灰分增高,其可磨性越好。
5、单一煤粉中无烟煤A1的着火点最高为393℃,A2次之为376℃,烟煤B的着火点最低为300℃。一般烟煤的着火点低于无烟煤,由于烟煤的挥发分较无烟煤高,煤的着火点随挥发分的增高而降低。混合煤粉的着火点具有一定的趋中性,混合煤粉的着火点介于两种煤的着火点之间,且随着无烟煤配比的增大,混合煤粉的着火点升高。无论单种煤粉和混合煤粉在配加除尘泥后,混合粉体的着火点基本呈升高趋势。高炉要求喷吹用煤粉着火点在350℃~400℃之间,从研究结果来看,在配加10%除尘泥的范围内,着火点基本满足喷吹用煤粉要求。
综合对煤粉与除尘泥及其混合粉体的成分、基础物性、流动性与喷流性、可磨性与着火点进行研究。研究认为,最适宜的煤泥混合比例:A2∶B=7∶3+10%of S。此时既能够保证粉体的稳定输出,又能够实现除尘泥中有价元素的回收利用,为除尘泥的资源综合利用提供了一种新的思路。