一种高炉喷吹用含兰炭混合燃料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高炉喷吹用含兰炭混合燃料及其制备方法，主要解决现有高炉喷吹用含兰炭混合燃料制粉效率低、兰炭利用低以及含兰炭混合燃料中兰炭占比低的技术问题。技术方案为，一种高炉喷吹用含兰炭混合燃料，由以下质量百分比配煤混合破碎而成：兰炭65～79％，无烟煤10～20％，烟煤10～20％，配合煤各组分的质量百分比之和为100％，兰炭在参与配煤前需进行预破碎，破碎后，控制兰炭粒径≤2.0mm，本发明专利技术方法将高炉喷吹用混合燃料中兰炭的质量占比提高到65

【技术实现步骤摘要】
一种高炉喷吹用含兰炭混合燃料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种用于高炉喷吹的混合燃料，特别涉及一种高炉喷吹用含兰炭混合燃料及其制备方法，属于高炉喷吹燃料和煤化工


技术介绍

[0002]高炉喷煤是钢铁企业降低成本，提高竞争力的重要手段。随着喷煤量的持续上升，为进一步降低喷煤成本，钢企普遍采用无烟煤与烟煤混合喷吹的方式。但近年来，随着国家环保政策逐步趋严，减煤、限煤、换煤政策力度的加强，加上不断上涨的无烟煤价格，使得钢铁企业期望能寻找到性能优良、价格更为低廉的喷吹煤种。
[0003]现有高炉喷吹工艺要求：高炉喷吹用燃料粒度≤0.0740mm燃料占其总质量比例≥40％。
[0004]兰炭是以高挥发分的弱黏结或不黏结性煤为原料，经中、低温干馏炭化除去煤中焦油物质和大部分挥发分后的半焦产品，具有硫分低、灰分低、气化效率高、反应性好、燃烧性能好等特点，可作为高炉喷吹用原料资源拓展的方向。兰炭以其优良的性能、较无烟煤低廉的价格以及环保特性进入钢企视野，逐步成为钢企高炉喷吹用料。
[0005]高炉喷吹兰炭过程中，由于兰炭与烟煤的哈氏可磨系数差异(兰炭40-50，烟煤60-70)，兰炭与烟煤同时制粉时，当烟煤满足粒度要求时，兰炭还没有达到高炉喷吹粒度要求，兰炭制粉能力低下；同时由大量的难以磨细的兰炭从清渣孔排出，浪费原料。
[0006]直接用中速磨对兰炭与无烟煤、烟煤的混合成的配合煤进行破碎，因为兰炭的硬度高，破碎困难，导致粒径0.0740mm以下的配合煤占其总质量比例为30～35％，故只能降低配合煤中兰炭的质量占比，控制兰炭占混合燃料质量比例为20-30％，从而提高导致粒径0.0740mm以下的配合煤占其总质量比例，满足高炉喷吹燃料的粒径要求。
[0007]申请公布号CN104212508A的中国专利申请文件公开了一种高炉喷吹混合燃料及其喷吹方法，该申请公开的一种高炉喷吹混合燃料，以重量份计，包括：60～80份的烟煤；20～40份的兰炭；该专利申请公开混合燃料组分，没有公开兰炭制粉和兰炭磨细的解决方案。
[0008]申请公布号CN102827972A的中国专利申请文件公开了炼铁厂利用兰炭的高炉喷吹煤工艺，通过将兰炭、无烟煤与烟煤按比例混合，在磨机中磨成粉后在风温1200℃条件下，利用高炉喷煤系统向高炉进行一次或者多次喷吹，该专利申请没有公开兰炭制粉和兰炭磨细的解决方案。
[0009]现有技术中缺乏含兰炭混合燃料制粉技术，造成高炉喷吹含兰炭混合燃料时，生产成本高。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是提供一种高炉喷吹用含兰炭混合燃料及其制备方法，主要解决现有高炉喷吹用含兰炭混合燃料制粉效率低、兰炭利用低以及含兰炭混合燃料中兰炭占比低的技术问题；本专利技术方法解决了现有工艺中存在兰炭研磨困难的技术难题，同时能改善兰
炭颗粒的棱角锐利度，使其边缘变得圆滑，从而缓解后续喷吹过程中对输送喷吹设备的磨损情况，能大幅度提高其配比含量。
[0011]本专利技术的技术思路是，通过增设兰炭预破碎的步骤，使混合燃料中兰炭与烟煤形成了粒度差，从而提高兰炭的研磨效果，解决现有工艺中存在兰炭研磨困难的问题，使得烟煤与兰炭可同时研磨成粉，实现最终高炉的高效喷吹。
[0012]本专利技术采用的技术方案是，一种高炉喷吹用含兰炭混合燃料，由以下质量百分比配煤混合破碎而成：兰炭65～79％，无烟煤10～20％，烟煤10～20％，配合煤各组分的质量百分比之和为100％。
[0013]所述兰炭在参与配煤前需进行预破碎，破碎后，控制兰炭粒径≤2.0mm。
[0014]配煤后配合煤需经破碎，粒径≤0.0740mm的配合煤占其总质量比例≥80％。
[0015]本专利技术所述兰炭，预破碎前兰炭的粒径≥8.0mm，兰炭灰分A
d
≤11.5％、全硫St,d≤0.55％、挥发分Vd≤18.5％、热值≥6300千卡/千克、粘结指数G为0。
[0016]本专利技术所述无烟煤破碎前的粒径为4～13mm，无烟煤灰分A
d
≤12.5％、全硫St,d≤0.7％、挥发分Vd≤12.5％、热值≥6928千卡/千克、粘结指数G为0。
[0017]本专利技术所述烟煤破碎前的粒径为6～25mm，烟煤灰分A
d
≤7.5％、全硫St,d≤0.7％、挥发分Vd≤40％、热值≥5728千卡/千克、粘结指数G为0。
[0018]上述高炉喷吹用含兰炭混合燃料的制备方法，包括以下步骤：
[0019]1)兰炭预破碎，破碎后，控制兰炭粒径≤2.0mm；
[0020]2)配煤，按以下质量百分比配煤，兰炭65～79％，无烟煤10～20％，烟煤10～20％，配合煤各组分的质量百分比之和为100％；
[0021]3)配合煤破碎，将配煤后的配合煤破碎，粒径≤0.0740mm的配合煤占其总质量比例≥80％。
[0022]进一步，用蒸汽动能磨机对兰炭进行预破碎。
[0023]进一步，用中速磨对配合煤进行破碎。
[0024]蒸汽动能磨机利用过热的蒸汽经过同轴心喷嘴将颗粒加速、并进行碰撞粉碎，粉碎后的物料经过分级机分级，合格粉料进入后面的收集，不合格的粉料继续进行粉碎，如此反复，直到达到粒度的要求。
[0025]蒸汽动能磨机采用的粉碎方式主要是离子的碰撞，几乎不污染物料，而且颗粒表面光滑，能改善兰炭颗粒的棱角锐利度，使其边缘变得圆滑，同时能够将其粉碎达到要求。
[0026]申请人通过研究发现，预破碎后的兰炭与无烟煤、烟煤混合成配合煤，用中速磨对配合煤进行破碎，粒径≤0.0740mm的配合煤占其总质量比例≥80％，极好地满足了高炉喷吹燃料的粒径要求。
[0027]本专利技术技术方案机理如下：申请人通过研究发现，通过预破碎后的兰炭与无烟煤、烟煤混合成配合煤，用中速磨对配合煤进行破碎，粒径0.0740mm以下的配合煤占其总质量比例≥80％，满足了高炉喷吹燃料的粒径要求。粒径≥8.0mm的兰炭经过预破碎，破碎后，兰炭粒径≤2.0mm；接着，将预破碎后的兰炭与烟煤、无烟煤混合配煤；然后用中速磨对配合煤进行破碎，破碎后兰炭与烟煤形成了粒度差，从而加速兰炭颗粒的研磨效果，解决现有工艺中存在兰炭研磨困难的问题，使得烟煤与兰炭可同时研磨成粉，实现最终高炉的高效喷吹。预破碎后的兰炭改善了兰炭颗粒的棱角锐利度，使其边缘变得圆滑，这对缓解后续喷吹过
程中对输送喷吹设备的磨损起到了很好的效果。
[0028]本专利技术相比现有技术具有如下积极效果：1、本专利技术方法通过增设兰炭预制粉的步骤，使混合燃料中兰炭与烟煤形成了粒度差，从而提高兰炭的研磨效果，解决现有工艺中存在兰炭研磨困难的问题，使得烟煤与兰炭可同时研磨成粉，实现最终高炉的高效喷吹，提高兰炭使用率与生产效率。2、本专利技术方法，通过兰炭预破碎降低了兰炭颗粒的棱角锐利度，缓解其在输送、喷吹过程中对收粉布袋、输送管道以及喷枪的磨损，使输送喷吹设备与喷吹烟煤无烟煤混合煤粉的服役周期相当，降低本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高炉喷吹用含兰炭混合燃料，其特征是，由以下质量百分比配煤混合破碎而成：兰炭65～79％，无烟煤10～20％，烟煤10～20％，配合煤各组分的质量百分比之和为100％，兰炭在参与配煤前需进行预破碎，破碎后，控制兰炭粒径≤2.0mm；所述兰炭，预破碎前兰炭的粒径≥8.0mm，兰炭灰分A
d
≤11.5％、全硫St,d≤0.55％、挥发分Vd≤18.5％、热值≥6300千卡/千克、粘结指数G为0；所述无烟煤破碎前的粒径为4～13mm，无烟煤灰分A
d
≤12.5％、全硫St,d≤0.7％、挥发分Vd≤12.5％、热值≥6928千卡/千克、粘结指数G为0；所述烟煤破碎前的粒径为6～25mm，烟煤灰分A
d
≤7.5％、全硫St,d≤0.7％、挥发分Vd≤40％、热值≥5728千卡/千克、粘结指数G为0。2.如权利要求1所述的高炉喷吹用含兰炭混合燃料，其特征是，配煤后配合煤需经破碎，粒径≤0.0740mm的配合煤占其总质量比例≥80％。3.一种高炉喷吹用含兰炭混合燃料的制备方法，其特征是，包括以下步骤：1)兰炭预破...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪建国，韩凤光，毕传光，
申请(专利权)人：上海梅山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：