什么叫未燃煤粉？它对高炉冶炼有何影响？

Posted 2023-01-04 高炉

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　　国内外高炉喷煤实践和研究表明，在高炉炼铁的条件下，喷入炉缸的煤粉在有限空间和短暂的时间内不可能100%完全气化，而且挥发分中碳氢化合物还不可避免地产生有很高抗表面氧化能力的炭黑微粒，这些就是喷煤操作中称为未燃煤粉的来源。未燃煤粉数量与煤粉的燃烧性能，特别是煤粉的粒度、鼓风中含氧、风口工作的均匀性等有关。一般要求未燃煤粉量应低于喷煤量的15～20%。超量的未燃煤粉随煤气进入料柱将会产生对高炉行程不利的影响，它们是：

　　（1）大量进入炉渣超过直接还原所要求的数量，以悬浮状存在于炉渣中，会增加炉渣的黏度，严重时造成滴落带渣流不顺利和炉缸堆积，这对攀钢等特殊矿冶炼影响尤为严重。

　　（2）大量附着在炉料表面和空隙中，会降低料柱的空隙度，恶化煤气上升过程中的流体力学条件，也就是煤气通过料柱时的阻力增加。近来一些喷吹量大的高炉和喷吹煤粉粒度较粗的高炉出现中心气流难打开，而边缘气流易发展的现象，这与喷吹燃料早期和喷吹量不大时出现的中心气流发展的现象正相反，其原因可能是未燃煤粉和炭黑随气流上升较多地沉积在料柱的中心部分，使其透气性变差。欧洲部分专家也持这种观点，部分日本专家也用这个观点来解释大喷吹量下中心难于打开的现象。

　　（3）大量未燃煤粉和炭黑滞留在软熔带及滴落带，降低了它们的透气性和透液性，出现下部难行或悬料，也是造成液泛现象的前提。因此，在生产中提高煤粉在风口前燃烧带内的燃烧率（气化率），是提高喷吹量的重要课题。实践表明，喷入高炉的煤粉在200kg/t以下时，其燃烧率应达到80~85%，而且喷吹量越大，其燃烧率应保持在越高的水平，因为相同燃烧率的情况下，未燃煤粉的绝对数量，随喷吹量的提高而增加，给高炉行程带来麻烦的可能性也越大。另外，高炉操作技术水平也在某种程度上产生影响，例如日本、宝钢或欧洲一些高炉，在喷吹量提高时中心气流难打开，借助于它们的布料技术能很好地调整边缘和中心气流分布，使未燃烧煤粉在炉内完全气化，高炉也能正常运行生产；而一些原燃料条件差、布料技术不成熟或无良好的布料设施的高炉，就不能长期维持较高的喷吹量。尽管如此，由于未燃烧煤粉大部分在高炉内被充分利用技术的出现，大大推动了喷吹煤粉量的迅速提高。