高炉喷煤技术的现状及发展
钢铁厂高炉喷煤操作
高炉喷煤 一、喷吹煤粉已成为小高炉炼铁的当务之急 i.当前,钢铁冶金行业遭遇到全球性的原料价格上涨,焦炭、矿石的 价格涨幅惊人,冶炼成本普遍提高,这给小高炉炼铁业带来更大的 困难。因此,降低冶炼成本成了小高炉作业的重要目标。其中,降 低焦化,尤其重要。 b)从50年代起,人们就在努力向高炉内喷吹相对廉价的煤粉,以部分替代 价格相对昂贵的焦炭。经过半个世纪的努力,在喷煤技术方面取得了巨 大的成功,喷煤技术日趋成熟。但是,成功的喷煤作业绝大部分都是在 大高炉完成的,高炉喷煤技术还有待推广和完善。 二、高炉喷吹煤粉降低焦比的原理 i.焦炭在高炉内主要有三大作用:还原剂和料柱骨架。焦炭生产过程 相对复杂,对于原料有特殊要求,由于资源和设备投资方面的因素, 这些年来焦炭价格不断上涨,成为炼铁成本上升的主要原因。从高 炉风口向高炉的内喷吹煤粉,由于具有和焦炭同样的碳素,可以部 分替代焦炭低廉许多,从而可以在很大程度上降低生铁生产成本。 三、喷吹煤粉的技术效果 i.高炉喷煤后,除了焦比大幅度降低外,还给高炉操作增加了一个调 剂手段,高炉操作人员可以利用控制喷煤量来控制高炉的热状态; 喷煤后,由于煤比焦炭具有更多的挥发分,从而增加了煤气中氢的 含量,煤气还原能力增强,有利于发展间接还原,这实际上也是降 低焦比的原因之一。 四、高炉喷煤的特点
高炉喷煤之后,高炉压差并没有显著增加,也就是说,对于高炉透气性的影响不如大高炉那样明显。高炉由于整体能耗水平较高,喷煤后 效果比较明显,置换比好于大高炉,接近1.0。高炉采用球式热风炉,风 温相对较高,有利于喷煤。此外,小高炉喷煤的实践表明:喷煤后高炉 炉况进一步稳定,炉缸工作状态改善,普遍顺行。 五、重要意义 i.高炉喷煤对现代高炉炼铁技术来说是具有革命性的重大措施。它 是高炉炼铁能否与其他炼铁方法竞争,继续生存和发展的关键技 术,其意义具体表现为: b)以价格低廉的煤粉部分替代价格昂贵而日趋匮乏的冶金焦炭,使高炉 炼铁焦比降低,生铁成本下降; c)喷煤是调剂炉况热制度的有效手段; d)喷煤可改善高炉炉缸工作状态,使高炉稳定顺行; e)喷吹的煤粉在风口前气化燃烧会降低理论燃烧温度,为维持高炉冶炼 所必需的动力,需要补偿,这就为高炉使用高风温和富氧鼓风创造了 条件; f)喷吹煤粉气化过程中放出比焦炭多的氢气,提高了煤气的还原能力和 穿透扩散能力,有利于矿石还原和高炉操作指标的改善; g)喷吹煤粉替代部分冶金焦炭,既缓和了焦煤的需求,也减少了炼焦设 施,可节约基建投资,尤其是部分运转时间已达30年需要大修的焦 炉,由于以煤粉替代焦炭而减少焦炭需求量,需大修的焦炉可停产而 废弃; h)喷煤粉代替焦炭,减少焦炉炉座数和生产的焦炭量,从而可降低炼焦 生产对环境的污染。 六、工艺组成 高炉喷煤工艺系统主要由原煤贮运、煤粉制备、煤粉输送、煤粉喷吹、干燥气体制备和供气动力系统组成。 七、工艺模式 从煤粉制备和喷吹设施的配置上来分,高炉喷煤工艺有两种模式,即间接喷吹模式和直接喷吹模式。制粉系统和喷吹系统结合在一起直接向高炉喷吹的工艺叫直接喷吹工艺;制粉系统和喷吹系统分开,通过罐车或气动输送管道将煤粉从制粉车间送到靠近高炉的喷吹站,再向高炉喷吹煤粉的工艺
核心技术的重要性
核心技术的重要性 企业核心技术是与产品关键部件相对应的一个概念,即关键部件的设计和制造技术。本文作者基于核心技术观点,分析了我国企业DVD产品受制于国外大企业的根本原因在于,企业经营没有抓住价值链的战略环节,基础研发(R&D)投入严重不足,对人才重视不够,企业专利意识不强,以及企业缺乏战略眼光等。指出中国制造企业要真正走向国际,必须要重视核心技术的研究与开发,可以通过引进与自主开发,建立技术联盟等措施来加快中国企业核心技术的前进步伐。 一、核心技术的内涵 核心技术是与产品关键部件相对应的一个概念[1],即关键部件的设计和制造技术。核心技术在不同产品中表现为专利、技术诀窍、产业标准等不同形式的知识。这类技术可以重复使用,在使用过程中价值不但不减少,而且能够增加,具有连续增长、报酬递增的特征。例如,对于空调器、电冰箱等制冷类产品来说,压缩机制造技术就是核心技术;对于彩电、显像管来说,电路技术就是核心技术;对于汽车、摩托车等机动车辆来说,发动机技术就是核心技术。核心技术决定的关键零部件的水平决定了产品整体性能。对于一个企业即使没有整体竞争优势,也可以通过少数几个关键技术或核心技术获得超额利润。核心技术之外的技术通称为外围技术。外围技术也是重要的,但由于它相对容易获得,企业在此难以拉开差距,因而核心技术的竞争就成了企业比拼技术实力的主战场[2]。中国制造业一直面临“核心技术缺失”的担忧。尽管有些企业的规模可观,但由于种种核心技术掌握在外企手中,中国企业恐怕难以摆脱只能赚取低附加值利润,并且发展受制于人的命运。我国加入WTO之后,如果不采取措施,这种局面只能会越来越严重。2002年我国发生的“DVD专利事件”就说明了这一问题。 二、“DVD专利事件”的背景 近年来,中国已成为全球DVD生产大国。我国DVD市场已趋于成熟,产品质量和形象与国际名牌已不相上下,而低价优势对日本等国外同类产品构成强有力的威胁。在国内市场,洋品牌DVD也一直进不了市场前五位。而国产DVD的出口规模却越来越大。在此背景下,一些国外技术开发商以中国DVD企业没有获得知识产权认证为由,要求中国DVD生产企业交纳专利费。国外厂商的这些举动的实质是要利用“专利技术”这个杀手锏,来“封锁”中国的DVD产品进入国际市场。2002年3月份,6C联盟(由东芝、三菱、日立、松下、JVC、时代华纳六大技术开发商组成)两次向国内DVD生产企业发出“最后通牒”,要求在2002年3月31日前国内DVD生产企业与6C联盟达成专利费交纳协议,否则将提起诉讼。这一事件的出现,预示着中外DVD巨头的矛盾趋向激化,而这种矛盾其实由来已久。 从国际知识产权保护的角度来看,国内DVD生产企业支付专利费看来是大势所趋。现在的主要焦点是尽量将专利费降到合理的额度。据悉,6C开出的条件是专利费按产品单价的20%收取,每台约为20美元。但中方企业认为太高,无法接受,这也是谈判一直僵持而无结果的主要原因。另外从何时开始收起也
喷煤技术简介
中冶京诚工程技术有限公司 (原北京钢铁设计研究总院)高炉喷煤技术简介 中冶京诚-高炉富氧大喷煤技术开拓者与引领者! 二00四年十二月
一、CERIS喷煤技术开发概况: 我院是国内最早开发研究高炉喷吹煤粉技术的单位。1965年,我院和首钢(原石景山钢铁厂)成功的开发设计我国第一套高炉喷吹煤粉装置,经国家科技委鉴定认为此项技术达到世界先进水平。这套装置从1966年至1978年在首钢高炉上一直连续安全生产,并在全国30多座高炉上推广使用。1978年获北京市表彰奖和全国科学大会奖,1979年获国家发明二等奖,而后我院又对安全喷吹烟煤和计量调节手段进行了攻关和研究,取得很大的成效。从1990年6月开始,我院和有关单位参加了包头特殊矿高炉富氧喷煤技术的试验研究,改进和完善了喷吹系统,提高了喷煤技术和装备水平,开发了高炉富氧喷煤单支管流量测量及控制技术和喷吹罐连续计量的先进技术,实现了低富氧率高煤比的喷吹,使高炉冶炼各项技术指标有了重大突破。这是我国炼铁事业的一项重要技术成果,1993年获冶金部科技进步一等奖,1995年获国家科技进步二等奖。 为彻底改变传统炼铁工艺创造新途径,我院和鞍钢、北京科技大学、鞍山钢铁学院等单位开发设计高炉氧煤强化炼铁新工艺,1992年11月1日至1993年3月31日在鞍钢2号高炉进行了150天试验,首次完成了100%喷吹烟煤,平均喷煤比161kg/tHM,鼓风含氧量24.71%,高炉利用系数为 2.21/m3d,入炉焦比407kg/tHM,煤焦置换比0.88。该试验成果获冶金部科技进步二等奖。在此基础上,从1995年8月21日至11月20日又在鞍钢3号高炉上进行提高喷煤量试验,连续三个月平均喷吹混合煤203kg/tHM,成为当时世界上高喷煤量连续操作时间最长的高炉之一,高炉入炉焦比307kg/tHM,高炉利用系数2.185t/m3.d,富氧只有3.42%。这标志着我国高炉氧煤强化炼铁技术的总体水平己跃居世界前列。1996年获国家“八五”科技攻关重大成果和“国民经济贡献巨大的十大攻关成果”之一。 此外,我院研制的高炉喷煤用的可调煤粉给料器,在济钢、宝钢、天铁、包钢、唐钢、酒钢、攀钢、首钢等厂使用多年,该装置结构新颖,体积小巧、灵活准确、效果很好。1993年获国家发明专利权。该设备与电容流量计配合,能进一步提高喷煤均匀度,改善煤粉燃烧效果,为实现喷煤工艺全自动化奠定了基础。1993年获冶金部科技进步二等奖。 我院的高炉喷煤技术和设计成果不仅已在国内各地开花结果,而且引起国际上的关注,1987年我院高炉喷煤技术转让给印度MECON公司。
我国煤炭科技现状与发展趋势
我国煤炭科技现状与发展趋势 煤炭工业是我国重要的基础能源产业。在一次能源生产和消费结构中,煤炭的比重约占70%左右,这就决定了在今后相当长的时期内,煤炭在我国能源结构中的主导地位不会改变。随着国民经济和人民生活水平的迅速提高,国家对煤炭的需求也将快速增长。根据党的十七大提出的“全面建设小康社会奋斗目标”的新要求,到2020年,我国GDP将突破35亿元,煤炭需求将达到22~32亿t标准煤。面对如此大的煤炭需求量,应用先进的科学技术提升煤炭生产力水平,加快新井建设、提高现有矿井产量是保障煤炭供给的根本手段。 一、我国煤炭科技现状 我国煤炭资源分布不均,煤层赋存条件复杂,中小型矿井数量较多,井工矿井比例较大,开采技术水平不一,煤矿整体科技水平相对落后;同时,我国煤炭资源洁净开发利用研究起步较晚,技术不够成熟,传统采煤工艺对生态环境的破坏已不容忽视,地面塌陷、大量的地下水流失、向大气排放烟尘和硫化物等,已经给一些地区的生态环境构成了较大威胁,严重地影响了煤炭工业的健康发展。要解决这一系列问题,必须依靠技术进步与创新,全面提升煤炭工业的整体技术水平。随着现代科学技术的快速发展,现代化的新理念、新工艺和新技术不断渗透到煤炭工业领域,有力地促进了煤炭科技的快速发展,主要表现在以下四个方面:
㈠煤田地质勘探精度、快速建井、巷道掘进技术水平不断提高 以高分辨率三维地震勘探技术为核心的精细物探技术,结合其他的高精度、数字勘探技术的应用推广,极大地提高了井田精细化勘探程度,为大型矿井设计提供了资源保障。深井、厚冲积层条件下矿井建设水平不断提高,采用钻井法、冻结法两种凿井工艺,基本解决了近600 m厚松散冲积层矿井建设难题,达到国际领先水平;千米深凿井技术和工艺取得了突破性进展,立井井筒施工速度达到230 m/月以上,创造了世界纪录。煤巷、半煤岩巷掘进技术装备得到长足发展,研制成功了一系列高可靠性半煤岩巷掘进机,配合巷道锚杆锚索支护新技术,显著地提高了巷道掘进施工机械化水平,为我国现代化矿井建设提供了有力技术保障。 ㈡煤矿综采成套装备水平得到提升,高产高效矿井建设取得巨大成就 近年来,我国自主研发了具有国际先进水平的大功率电牵引采煤机,具有电液控制功能的大采高强力液压支架,大运力重型刮板运输机及机和大倾角、大运力胶带输送机,可为开采煤层厚度5m左右、配套能力2500 t/h、生产能力600 万t/a 的综采工作面提供成套装备及开采工艺,在比较复杂的开采条件下实现高产高效。截至2007年底,全国符合高产高效矿井建设条件的矿井共有253处,原煤产量达25.23亿t,人均工效为4.599 t,百万吨死亡率为1.485,主要技术经济指标接近或达到了世界先进水平。
喷煤工艺流程图及概述
炼铁一厂喷煤系统工艺流程图及概述 山西中阳钢铁有限公司一体系升级改造项目高炉工程制粉喷吹系统,制粉、收粉系统全部利旧;干燥系统除热风炉废气管道需改造外,其她设施利旧;对喷吹系统进行局部改造。 制粉喷吹系统主要工艺现状:制粉喷吹站厂房为混凝土结构,全封闭。煤粉制备系统采用单系列全负压制粉工艺,喷吹系统采用1个煤粉仓、下部六罐并列(每三罐分别对应405m3高炉)。整个系统即1套干燥气发生炉系统、1套磨煤机制粉系统、1套煤粉收集系统、2套喷吹系统(一个煤粉仓,下部六罐并列)。 新建1780m3高炉投产后,2座405m3高炉拟全部拆除,现有制粉喷吹站只为新1780m3高炉供给煤粉。新建1780m3高炉主管及分配器设置方案为:2根喷吹主管(一个主管对应一个分配器)及2个炉前分配器(1#分配器对应奇数风口,2#分配器对应偶数风口)的直接喷吹工艺。 喷吹系统与原系统的交接界面为:喷吹罐输煤阀后的喷吹主管起点。喷吹煤粉主管及分配器平台为本工程设计范围。 1、工艺条件及要求 1) 原煤条件 单一煤种与混合煤均可喷吹,通常使用三种煤组成混合煤,安全措施上按强爆炸性烟煤设计。原煤的理化指标见表2、10-1。 表1 原煤的理化指标表 2) 煤粉条件
煤粉质量要求见表2、10-2。 表2 煤粉质量要求表 3) 制粉喷吹能力 按高炉正常日产铁水量4005吨,正常喷吹能力为160kg/t铁计,高炉正常喷吹所需煤粉量为26、7t/h;按高炉正常日产铁水量4005吨,喷吹能力为200kg/t铁计,高炉最大喷吹所需煤粉量为33、4t/h。 2、主要工艺参数 制粉喷吹系统主要工艺参数见表2、10-3。 表3 喷吹系统工艺参数
国外钢铁企业的高炉喷煤技术
2 国外钢铁企业的高炉喷煤技术 2.1浦项光阳厂和阿塞勒Gijon厂 近年来,浦项公司和阿塞勒公司的高炉生产者一直计划改进现有的喷煤装置,并对其静力分配器系统提出两种改进方案。改进现有喷煤装置的主要原因如下:1)焦炭的价格提高,质量较差,改进喷煤系统后,可以减少焦炭的使用量;2)寻求一种更经济、更稳定的高炉操作方式;3)高炉中修后,铁水生产能力提高;4)多年来的喷煤实践证明,喷吹煤粉可以实现高炉工艺最佳化,高煤比操作是可行的;5)原有喷煤装置的计量精度无法满足更高煤比的要求,即高煤比时不能保证稳定喷吹。 要想对原有的喷煤装置进行改进,有两个问题必须解决:首先,提高喷煤装置喷吹能力,应额外增加1台喷吹罐或优化喷吹罐的倒罐循环次序;其次,须检测煤粉总流量和流量精度。 对于单管流量控制系统或采用分配器的喷吹系统以及流量均衡喷嘴的系统,在安装测量和控制设备后,一般能够达到所要求精度,为了达到今后所必需的高精度,须改进喷煤装置。 2.1.1 单管流量控制 计划用一台喷吹罐取代静力分配器。喷吹罐后序的喷吹管线将安装煤粉流量的测量装置和煤粉流量控制阀,以对高炉各个风口煤粉喷吹过程实现闭环控制。喷吹罐前序的输送罐将用于向喷吹罐送煤。输送煤的载气一部分用于维持喷吹罐内的压力,另一部分通过布袋收粉器释放掉。布袋收粉器出口处的压力控制阀用于控制喷吹罐内的压力。这套方案具有单管流量控制装置的所有优点,如在喷吹管路中,煤粉流量精度的偏差小于1%、总流量控制偏差小于0.5%以及带入高炉的氮气量少等。实际上,由于喷吹罐的位置靠近高炉,因此喷吹罐内的喷吹压力较低,可实现高浓相输送。 此外,由于输送系统(输送罐到喷吹罐)与喷吹系统是分开的,所以总流量的波动不会影响喷吹流量。对简单分配器进行的第一套改进方案已在韩国浦项公司光阳厂的1号高炉成功实施,其原理见图1-1所示。
高炉喷煤基本知识
高炉喷煤基本知识 一、喷吹煤粉对高炉的影响: 1、炉缸煤气量增加,鼓风动能增加,燃烧带扩大。煤粉含碳氢化合 物高,在风口前气化后产生大量H2,使炉缸煤气量增加,煤气中的H/C比值越高,增加的幅度越大,无疑也将增大燃烧带; H2的粘度和密度均小,穿透能力大于CO,部分煤粉在风管和风口内就开始脱气分解和燃烧,所形成的高温混合气流其流速和动能远大于全焦冶炼时的风速和动能,故喷吹煤粉后,风口面积应适当扩大,以保持适宜的煤气流分布。 2、理论燃烧温度下降,而炉缸中心温度均匀并略有上升。理论燃烧 温度下降的原因:①喷入煤粉量冷态进入燃烧带;②煤粉中碳氢化合物在高温作用下先分解再燃烧,分解反应吸收热量;③燃烧生成的煤气量增加。 炉缸中心温度上升的原因:①煤气及动能增加炉缸径向温度梯度缩小;②上部还原得到改善,热支出减少;③高炉热交换改善。 3、料柱阻损增加,压差升高。①喷吹后煤气量增加流速加快;②料 柱中的矿/焦比值越大。 4、间接还原发展。①煤气中还原成份(CO+H2)浓度增加;②H2 的数量和浓度显著提高,炉内温度场变化。 二、喷吹燃料“热补偿” 喷吹燃料以常温态进入高炉要消耗部分热量需进行热补偿,经验
表明:喷煤量增加,50kg/t ·Fe 需补偿风温均80℃。 三、 热滞后: 煤粉在炉缸分解吸热增加,初期使炉缸温度降低直到新增加喷吹量带来的煤气量和还原气体浓度(尤其是H 2量)的改变而改善了矿石的加热和还原下到炉缸后,开始提高炉缸温度比过程所经历的时间为“热滞后”时间,即炉料从H 2代替C 参加还原的区域(炉身温度1100~1200℃处)下降到炉缸所经过的时间,一般滞后时间在2—4h 。 估算热滞后时间 ·V 13 V 2—每批料的体积m 3 N —下料批数 批/h 四、 煤粉喷入高炉后的去向: 风口前燃烧 煤粉 未燃煤粉 随煤气逸出炉外 五、 置换比煤粉的置换比常为0.7—0.9,一般取0.8。 六、 喷煤高炉操作 1、 应固定风温调剂煤量,用调节喷吹量来保持料速的基本稳定。 2、 喷煤纠正炉温波动的效能,随喷煤量的增加而减弱。
电力电子技术发展的重要性
随着计算机应用技术在电力系统中不断发展和普及化,对于电力电子技术的重视程度也越发增加。面对我国电力系统的不断建设和庞大的用电量,电力电子技术为我国当代电力生产供应系统提供了良好的技术平台,为电力系统的发电、配电、输电功能给予了支持。电力电子是国民经济和国家安全领域的重要支撑技术。它是工业化和信息化融合的重要手段,它将各种能源高效率地换成为高质量的电能,将电子信息技术和传统产业相融合的有效技术途径。同时,还是实现节能环保和提高人民生活质量的重要技术手段,在执行当前国家节能减排、发展新能源、实现低碳经济的基本国策中起着重要的作用。 电力电子的诞生,上世纪五十年代未第一只晶闸管问世,电力电子技术开始登上现代电气传动技术舞台,以此为基础开发的可控硅整流装置,是电气传动领域的一次革命,使电能的变换和控制从旋转变流机组和静止离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代,这标志着电力电子的诞生。 电力电子技术的创新与电力电子器件制造工艺改进,已成为世界各国工业自动化控制和机电一体化领域竞争最激烈的阵地,各个发达国家均在这一领域注入极大的人力,物力和财力,使之进入高科技行业,就电力电子技术的理论研究而言,目前日本、美国及法国、荷兰、丹麦等西欧国家可以说是齐头并进,在这些国家先进的电力电子技术不断开发完善,促进电力电子技术向着高频化迈进,实现用电设备的高效节能,为真正实现工控设备的小型化,轻量化,智能化奠定了重要的技术基础,也为电力电子技术的不断拓展创新描绘了广阔的前景。 “十二五”期间是实现我国小康社会的关键时刻,是我国实现强国强军梦想的重要阶段。为了实现这个宏伟的目标,必须认真贯彻我国政府制定的节能减排、绿色环保、低碳经济的基本国策。电力电子是实现上述基本国策的关键技术,和实现小康社会、强国强军紧密相连,发展电力电子技术和产业已成为我国科技、经济和国防的当务之急。发展我国的电力电子技术及产业,必须走有中国特色的创新之路,即坚持产学研用相结合,从跟踪国外先进技术开始,逐步走上自主创新之路。同时,要把技术创新和产品应用、市场推广相结合,以加快科技创新的良性循环,使我国电力电子产业和器件制造技术、产品设计技术得到长足的发展,通过“十二五”期间的努力,使我国电力电子技术和产业有一个跨越式的提高和发展,满足国民经济飞速发展的要求。
我国高炉喷煤技术的现状及发展趋势
邯钢1000m3高炉提高喷煤比的探索 刘伟,樊泽安,王飞,徐俊杰 (河北钢铁集团邯郸钢铁公司炼铁部,河北邯郸056015) 摘要:邯钢4#高炉(有效容积1000m3)经过不断探索,加强原燃料管理、高炉的操作和维护,使喷煤比逐月提高、焦比和综合焦比不断下降。喷煤比由2008年的130.6 kg/t提高到2009年6月的163.1 kg/t,焦比由361kg/t下降到了305kg/t,综合焦比由524kg/t下降到了500kg/t,取得了良好的经济效益。 关键词:高炉;喷煤比;探索 引言 邯钢4#高炉有效容积917m3,2007年、2008年虽然炉况长期稳定顺行,但由于燃料变化比较大,有时甚至一天就变换数次焦炭,各项指标未达到最好水平,平均日产2600t上下,一级品率70%,焦比361kg/t,煤比130kg/t,焦丁比16kg/t风温1100℃,平均[Si]0.61%。进入2009年以来,4#高炉以“低耗高产”举措应对当前市场挑战,进一步探索好的经济技术指标成效显著,通过监督改善原燃料质量、适时调整煤气流分布、降低入炉焦比、提高富氧、增加喷煤、高风温协调互补、适当提高炉渣碱度等措施,基本实现了全捣固焦冶炼的长期稳定顺行,并实施了低硅冶炼,取得了很好的经济技术指标。2009年4月以来,平均日产达到2700t以上,利用系数达到3.0,一级品率93.45%,焦比降到305kg/t,煤(全无烟煤)比达到160kg/t以上,中焦比达到18kg/t,焦丁比达到16kg/t,风温达到1135℃,平均[Si]达到0.43%以下。通过优化高炉操作技术经过不断实践和探索,在喷吹全无烟煤的情况下煤比达到160kg/t以上实属难得(见表1)。 表1 4高炉生产指标 利用系/t. (m-2. d-1) 煤 比 /kg.t-1 入 炉焦比 /kg.d-1 焦 丁比 /kg.d-1 中 焦比 /kg.d-1 风 温/℃ R 2 [ Si]/% 20 08 2.88 6 1 30.6 361 14 20 1 107 1 .15 .61 20 09.4 3.0 1 51.7 327 16 18 1 132 1 .13 .44 20 3.001308 17 18 110
我国煤炭科学技术发展现状与展望(通用版)
When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors. (安全管理) 单位:___________________ 姓名:___________________ 日期:___________________ 我国煤炭科学技术发展现状与展 望(通用版)
我国煤炭科学技术发展现状与展望(通用版)导语:生产有了安全保障,才能持续、稳定发展。生产活动中事故层出不穷,生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时,生产活动停下来整治、消除危险因素以后,生产形势会变得更好。"安全第一" 的提法,决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。 随着现代科学技术的快速发展,现代化的新理念、新工艺和新技术不断渗透到煤炭科学技术领域,有力地促进了煤炭科学技术的迅猛发展。我国政府提出的以煤为主体的能源发展战略,颁布的《国务院关于促进煤炭工业健康发展的若干意见》,引起了全社会对煤炭工业健康发展的高度关注,也将有效地促进我国煤炭科学技术的不断发展。在“十五”期间,通过广大煤炭科技工作者的不懈努力,奋勇攻关,自主创新,我国煤炭科学技术得到了长足的发展,积极赶超国际先进水平。 一是煤田地质勘探精度不断提高,快速建井技术及巷道掘进技术水平不断提高。应用以高分辨率三维地震勘探技术为核心的精细物探技术,结合其他的高精度、数字勘探技术的推广,在物探条件适宜的矿区可以有效地控制落差5米左右的小断层和直径15米左右的陷落柱,极大地提高了井田的精细化勘探程度,为大型矿井设计提供了资源保障。我国深井、厚冲积层条件下的矿井建设水平不断提高,采用
配煤理论
配煤理论 当前世界各国炼焦煤资源稀缺,高炉的大型化对焦炭质量及其稳定性的要求越来越高,而炼焦煤资源中强粘结性煤却越来越少,这一矛盾在我国尤为突出。考虑到经济效益及现实情况,国内外各焦化厂都在致力于配煤方案的研究。虽然方案千变万化,而配煤的原理却不外乎胶质层重叠原理、互换性原理、共炭化原理这三种。 1 胶质层重叠原理 要求配合煤中各单种煤的胶质体的软化区间和温度间隔能较好地搭接,这样可使配合煤在炼焦过程中,能在较大的温度范围内处于塑性状态,从而改善粘结过程,并保证焦炭的结构均匀。其中典型的方法是“J法”配煤技术。“J法”配煤技术是一种快速、准确、简单、经济、随机确定各种最佳(实用)配煤方案的新技术,以“煤的粘结能力测定法”为基础,以煤与焦相互统一变化规律为依据,准确预测焦炭强度,按Jb-Vdaf“米”字形配煤图及其原则进行操作,评估煤质,确定“主导煤”,辨明“添加剂煤”和“填充剂煤”,用简易“优选法”确定配煤比,定出配煤方案。 2 互换性配煤原理 焦炭质量取决于炼焦煤中的活性组分、惰性组分含量及炼焦操作条件。单种煤的变质程度决定其活性组分的质量,镜质组平均组最大反射率是反映单种煤的变质程度的最佳指标。目前应用煤岩学指导配煤,很多焦化厂都有自己的配煤方案,但一般都是镜质组平均随机反射率、反射率直方图及镜惰比三个参数作为煤岩学配煤参数。根据互换性配煤原理,当配煤有较强粘结性时,加入一定量焦粉或无烟煤有利于焦炭质量提高,回配3%~5%的焦粉代替瘦煤炼焦,技术上是可行的,但在同样煤质情况下不添加粘结剂,要保证焦炭质量,焦粉的细度至关重要。 3 共炭化原理 煤中加入非煤粘结剂进行炭化,称为共炭化。共炭化研究为采用低变质程度弱粘结煤炼焦时选用合适的粘结剂提供了理论依据,也为加入有机渣油﹑塑料类﹑橡胶类﹑沥青等与煤共炭化提供了可能性,并且为解决当前世界的环境污染问题做出了很大的贡献。国外Collin在400℃下将废塑料与煤焦油沥青共热解,收集热解油和气体产物,反应所得的残余物与弱粘结煤共焦化能提高其结焦性;乌克兰的研究工作则是利用配煤同塑脂废料共焦化,由于芳香结构的有机物对配煤的结焦性具有良好的影响,所得焦炭强度得以提高,并获得贵重的化学产品。国内中国科学院山西煤炭化学研究所李保庆等利用10g固定床反应器研究废塑料与煤共焦化特性。试验结果表明,当废塑料添加量不超过5%时,煤气产率增加,焦油收率提高,焦油中脂肪烃和甲基化芳香化合物明显增加,而半焦性质基本不受影响。研究认为,废塑料与煤共焦化技术可行。该所曾对几种沥青与重庆焦化渣
浅谈高炉经济喷煤比
浅谈高炉经济喷煤比 王立杰尹焕岭赵杨 (唐钢不锈钢) 摘要:高炉喷煤是降低铁水成本,增加利润的重要手段;同时,直接喷吹煤粉,不经过焦化工艺,减少了环境污染。提高喷煤比应具备的条件是:稳定的原燃料质量、合适的理论燃烧温度、精细的操作和合理煤气分布。高炉提高喷煤比是冶炼技术发展的必然趋势,然而各单位能满足的条件不同,因此各单位的经济煤比也应根据自身条件确定。 关键词:高炉经济喷煤比理论燃烧温度未燃煤粉置换比 0 前言 高炉喷吹煤粉则是部分替代焦炭的“提供热量”及“还原剂和渗碳剂”,即以价格低廉的煤粉部分替代价格日趋昂贵的冶金焦炭,以缓解因炼焦用主焦煤匮乏所造成的冶金焦炭产量渐显不足的矛盾,最终降低高炉炼铁焦比和生铁成本。当前高炉生产的一些习惯性认识和操作,直接影响到高炉喷煤的科学性,且给高炉喷煤效益乃至生铁成本带来不良影响,因此选择合理的喷煤比就是实现企业效益最大化的重要一项。 1 经济喷煤比的概念 所谓经济喷煤比,是在一定的生产条件下(产量、原燃料质量、炉料结构、煤和焦炭的市场价格等),喷煤比最高且稳定、焦比和燃料比最低的操作煤比。可见,经济喷煤比的大小取决于喷煤量水平、煤交置换比和能量消耗利用程度,最终有总燃料消耗、工序成本来确定。喷煤对高炉工序降低值的影响可按下式计算:△J=PCR(P k×R—P m)/1000(1) 式中△J——高炉工序成本降低值,元/t; PCR——喷煤比,kg/t; R——未校正煤焦置换比; P k——焦炭价格,元/t; P m——煤粉工序成本,元/t。 从图1曲线可见,喷煤生产操作中存在经济喷煤比。由于原燃料质量、炉况参数在一定范围内波动,因此经济喷煤比是一个操作范围。 2 提高喷煤比的关键技术 2.1稳定原燃料条件 2.1.1提高焦炭质量,特别是焦炭的热性能,保证高炉必要炉料柱透气性。
煤炭清洁利用技术发展现状
煤炭清洁利用技术发展现状 所谓煤炭清洁利用技术就是指以煤炭洗选为源头、以煤炭高效洁净燃烧为先导、以煤炭气化为核心、以煤炭转化和污染控制为重要内容的技术体系,主要包括煤炭加工、煤炭高效洁净燃烧和转化等技术手段。 近年来,随着我国经济的快速发展.煤炭的产生量和消费量节节攀升。我国已经成为全球最大的煤炭生产国和煤炭消费国。因此,发展煤炭清洁利用技术,对发挥我国煤炭资源优势、提高能源效率、加强环境保护、实现可持续发展具有重要意义。 一、我国动力煤清洁利用现状分析 1、大型发电集团动力煤清洁使用的现状 近年来,随着我国经济迅猛发展.大型发电集团新增了大量的发电机组,电力供应能力得到了大幅度提高,全社会用电的保障性大为改善,发电装机容量的富余程度大大提高。同时,在国家环保政策的引导下,大型发电集团关停了一大批能效和排放较差的燃煤发电机组,新建了很多国际上最为先进的燃煤发电机组,有效地改善了我国燃煤发电对环境的不良影响,一些新的燃煤发电机组的排放已经接近了燃气发电机组的排放水平,成效十分显著。大型发电集团是我国动力煤使用的绝对主力,其均为国有企业,有能力更有责任在动力煤的清洁使用上高标准严要求,全面严格落实国家有关法律法规和相关政策。但应该认识到:一方面,我国大型发电集团动力煤使用的环保治理还存在着区域性的不平衡问题,一些经济发达地区的治理已经达到了较高的水平,但一些经济欠发达地区或边远地区的环保治理还没有得到足够重视,治理水平相对落后。大型发电集团在动力煤清洁利用方面目前存在的问题主要表现为: (1)部分燃煤电厂进厂煤还是采用汽车运输方式。 (2)脱硫脱硝尚未全面实现与发电同步运行。 (3)气体排放和灰水排放需进一步深化治理。随着科技的进步和社会对环境要求的提高,以往未被认识和重视的一些污染物质的排放,需要进行治理。如:磷(P)、氟(F)、氯(c1)、汞(Hg)、砷(As)、铍(Be)、镉(Cd)、硒(Se)、铅(Pb)、锰(Mn)、铬(Cr)、镭(Ra)、铀(u)、镍(Ni)、钒(V)、铋(Bi)等有毒有害微量元素的排放。因此,解决环保问题还远未终及。 (4)燃煤发电形式还很单一,更多燃煤洁净发电技术尚未得到应用。目前国际上普遍认可的燃煤洁净发电技术主要有:常压循环流化床(CFB)、整体煤气化联合循环(IGCC)、增压循环流化床联合循环(PFBC)、常规煤粉炉加烟气脱硫脱硝(PC+FGD+SCR)技术等。有些技术在我国的实际应用还很少。 (5)很多大型燃煤锅炉设计煤种等级过低。从宏观上看,现在我国很多大型燃煤锅炉设计煤种的等级过低。这与我国煤炭生产和市场供给长期处于较落后状态有着直接的关系。由于煤炭生产加工长期处于落后的状况,大量高灰分高含矸的煤炭均直接进入市场销售,动力煤使用企业只能从这些低质煤炭中采购和使用。因而,燃煤锅炉的设计煤种也只能依据实际可采 购煤炭的质量情况来确定。燃煤锅炉设计煤种的选定.对其生产运行起着决定性作用。理论上,锅炉最佳使用煤质与设计煤质基本一致或接近。因此,选择低等级煤炭作为锅炉设计煤种将产生如下结果:锅炉的建设成本、运行成本均会较高,设备使用寿命缩短;大量低等级动力煤的运输造成了大量的运输能源损失;误导动力煤市场对高品质煤的真正需求.延误动力煤深加工的良性发展。 2 、动力煤汽车运输的环境污染
高炉喷煤制粉控制方案(王宏伟)
高炉喷煤控制系统 技术方案 辽宁中新自动控制有限公司 2003-2-17
目录 一、概述 二、高炉喷煤工艺流程及主要部分自动化控制说明 三、自动化系统硬件组成 四、控制策略 五、控制系统的监控与操作
一、概述 近年来,我国的高炉喷煤取得了巨大的成绩,已经形成了具有特色的、成熟配套的喷煤技术和工艺流程。在高炉炼铁过程中采用富氧大喷煤可以节省大量焦炭,能够较大幅度地降低炼铁成本。例如采用先进的配煤技术,能够把不同性能的煤种进行混合,以提高其燃烧率;采用中速磨进行煤粉制备,大幅度降低电耗和噪音污染;采用热风炉烟气做载气和干燥气,既节约了能耗又起到了防爆作用;采用布袋一次收粉,取消了一级、二级旋风收粉装置;采用一级风机,实现全负压操作;采用直接喷吹工艺,喷吹系统和制粉系统设在同一厂房内;喷吹罐可采用串联或并联方式,采用流化罐上出料及浓相输送技术,可以使出煤均匀,防止脉动和减少对输煤管道的磨损;采用总管加分配器工艺将煤粉送至高炉的各个风口;采用电容流量计进行总管及支管煤粉计量,配合其它设备可以形成闭环煤量自动控制;采用氧煤枪进行局部富氧以提高煤粉燃烧率;采用供氧及安全控制系统以防止氧气泄露。因此,如何在保证控制安全可靠的前提下,实现低成本自动化,是喷煤自动控制设计者主要考虑的问题。 二、高炉喷煤工艺流程及主要部分自动化控制说明 从工艺角度来讲,整个系统可分为制粉和喷吹两个子系统,制粉工艺系统又分为原料控制系统、干燥系统、磨煤系统,喷吹工艺系统又分为布袋除尘、喷吹系统、动力系统。如下面高炉喷煤主工艺图。其工艺流程见图
高炉喷煤工艺主流程图 1:排烟风机入口调节阀,2:布袋除尘事故充氮阀,3:布袋反吹阀,4:中速磨事故充氮阀,5:煤粉仓事故充氮阀,6:均压阀,7:煤粉仓流化阀,8、9:喷吹罐放散阀,10、11:蝶阀,12、13:球阀,14、15:充压阀,16、25:补压阀,17、18:喷吹罐流化阀,19、22:补气调节阀,20、23:出煤阀,24、快切阀,26:氮气空气切换阀,27:安全用氮减压阀,28:氮气总管调节阀电气控制主要设备: a、制粉系统: 圆盘给料机、胶带机、检铁器、犁式卸料器、定量给料机、热风炉废气引风机,助燃风机,中速磨(密封电机、液压电机、慢传电机、加热器、润滑泵)、排煤风机。 各种阀:热风炉废气放散阀,冷风阀、干燥剂放散阀,中速磨事故充氮阀,快切阀,输煤阀等。 b、喷吹系统: 主排烟风机、布袋叶轮给煤机 各种阀:排烟风机入口调节阀,布袋除尘事故充氮阀,布袋反吹阀,煤粉仓脉冲阀、停风阀、煤粉仓事故充氮阀,煤粉仓流化阀,均压阀,喷吹罐放散阀,蝶阀,球阀,充压阀,补压阀,喷吹罐流化阀,补气调节阀,出煤阀,快切阀,氮气空气切换阀,安全用氮减压阀,
浅谈“经济富氧”
浅谈“经济富氧” 臧向阳黄后芳 摘要:富氧喷煤是高炉强化冶炼的重要手段,选择适宜的富氧率、喷吹比,实现高炉经济炼铁。本文结合实际生产中提高富氧量,提高煤比,取得较好效益的情况,建立经济富氧量的简单数学模型。 关键词:经济富氧 1 引言 高炉富氧鼓风的历史发展 早在1876年贝塞麦就提出采用富氧鼓风来强化高炉冶炼,1913年比利时乌格尔厂第一次进行了高炉富氧鼓风试验,鼓风含氧增加到23%,产量提高12%,焦比降低2.5%~3.o%。以后德国、前苏联也相继进行了试验。但是富氧鼓风作为一项实际应用技术,是从50年代开始的,1951年美国国家钢铁公司威尔顿厂建立一台氧气纯度达95%的制氧机用于高炉富氧,鼓风含氧量达到22.5%~25.O%,并取得富氧1%增产4%~5%的效果。进入60年代由于大功率低能耗高炉专用制氧机的诞生和高炉喷吹燃料技术的开发和广泛应用,高炉富氧鼓风在欧、美、日本及前苏联等国得到迅速推广。1976~1981年苏联新利比茨克2000m3高炉,先后进行富氧35%和40%的试验,创造高炉富氧最高水平,喷吹天然气156m3/t,高炉增产9.4%,利用系数达到2.5t/(m3?d),焦比398kg /t,获得了较好的经济效益。 60年代以来,随着高炉喷吹燃料技术的发展,首钢、鞍山钢铁公司(鞍钢)、马鞍山钢铁公司、上海钢铁一厂等先后在高炉上采用富氧鼓风。1966年首钢1号高炉鼓风富氧量达24%~25%,喷吹煤粉量最多达到270kg/t,效果是鼓风增氧1%即增产4%~5%。1986~1987年鞍钢2号高炉进行高富氧大喷吹工业试验,鼓风含氧达到28.59%,喷煤量170.02kg/t,效果十分明显,鼓风增氧1%增产2.5%~3%,同时可增加喷煤12~13kg/t。1985年宝钢1号高炉4063m3大型高炉上采用鼓风机前富氧,最大富氧率4%。高炉喷煤的历史发展 高炉喷吹煤粉始于1840年班克(S.Banks)喷吹焦炭和无烟煤的设想,在1881年获得专利。1961年,在北美汉纳公司的2号高炉完成第一次大规模的工业高炉喷煤试验,1972年阿姆科钢铁公司的阿曼达高炉成为第一座完全将喷吹煤粉应用于工业规模的高炉。 日本于1981年开始采用高炉喷煤技术,法国于1982年首次采用高炉喷煤技术,英国于1983年首次采用高炉喷煤技术,德国于1985年首次采用高炉喷煤技术。1988年克利夫兰炼铁厂进行了富氧喷煤试验。
我国煤炭技术发展现状参考文本
我国煤炭技术发展现状参 考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
我国煤炭技术发展现状参考文本 使用指引:此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 随着现代科学技术的快速发展,现代化的新理念、新 工艺和新技术不断渗透到煤炭科学技术领域,有力地促进 了煤炭科学技术的迅猛发展。,也将有效地促进我国煤炭 科学技术的不断发展。 1煤炭技术进步得到了长足发展 1)煤田地质勘探精度、快速建井和巷道掘进技术水平 不断提高 以高分辨率三维地震勘探技术为核心的精细物探技 术,结合其他的高精度、数字勘探技术的应用推广,极大 地提高了井田的精细化勘探程度,为大型矿井设计提供了 资源保障。深井、厚冲积层条件下的矿井建设水平不断提 高,采用钻井法、冻结法两种凿井工艺,基本解决了近
600米厚松散冲积层的矿井建设难题,达到国际领先水平;千米深凿井技术和工艺取得了突破性进展,立井井筒施工速度达到每月230米以上,创造了世界纪录。煤巷、半煤岩巷掘进技术装备得到长足发展,研制成功了一系列高可靠性的半煤岩巷掘进机,配合巷道锚杆锚索支护新技术,显著地提高了巷道掘进施工的机械化水平,为我国现代化矿井建设提供了有力的技术保障。 2)煤矿综采成套装备水平得到提升,高产高效矿井建设取得巨大成就 近几年来,自主研究开发了具有国际先进水平的大功率电牵引采煤机,具有电液控制功能的大采高强力液压支架,大运力重型刮板运输机及转载机,大倾角、大运力胶带 输送机,可为开采煤层厚度5米左右、配套能力每小时2500吨、年生产能力600万吨的综采工作面提供成套
高炉喷煤技术方案 2
1 概述 上世纪60年代初,我国高炉喷煤试验获得成功后,高炉喷煤技术在我国逐渐推广应用。进入90年代,特别是经过“八五”“氧煤强化炼铁”项目攻关后,我国高炉喷煤技术发展跃上了一个新的台阶,已经赶上了世界先进水平,吨铁喷煤量和覆盖率大幅度增加。2002年全国54家重点(原重点和地方骨干)联合钢铁企业吨铁喷煤量已达到125kg/t,企业喷煤覆盖率达到85%以上。高炉喷吹煤粉及提高喷煤量已经成为现代高炉炼铁技术的发展方向,同时也是降低生产成本最直接和最有效的手段之一。当前我国炼铁生产规模正在迅速扩大,生产效率也在不断提高,对焦炭的需求量日益增加,导致冶金焦价格高,资源紧缺,高炉大量喷煤是解决这一矛盾的最佳措施。 贵公司现有两座高炉450立方米的高炉。年产生铁约126万吨。如两座高炉采用全焦冶炼,每年需要焦炭约70万吨。高炉生产成本较高,采用高炉喷煤技术,不但在很大程度上可以缓解焦炭的供需矛盾,减轻焦炭质量波动对高炉操作的影响,而且也会进一步降低炼铁生产成本,同时也为高炉操作增加了下部调节手段,有利于改善高炉生产的技术经济指标。 鉴于上述情况,以及着眼于贵公司长期的发展战略目标,拟建设高炉喷煤工程,工程建设指标为喷煤工艺及设备能力正常XX kg/t,最大达到XXX kg/t喷煤比能力,喷吹煤种为无烟煤浓相输送设计。置换比按X计算,可以代替约X万吨焦炭。
2.喷煤设计工艺要求 2.1 喷煤量 根据贵公司对喷煤工程的要求,和参照国内外喷煤技术的发展…。 2.2 设计条件 喷吹用煤…。 2.3工艺流程 设计采用…方案,以节省投资和占地面积。…本喷煤工程包括…高炉。目前高炉喷煤系统有关的工艺参数如表1所示。 表1 喷吹系统有关的基本参数 2.4 喷吹站 喷吹站采用并罐浓相喷吹工艺。 喷吹站的操作全部自动联锁,整个系统各设备既可自动也可手动。 2.5 原煤理化指标
高炉富氧喷煤
高炉富氧喷煤 摘要:提高煤比是今后我国炼铁的重要任务。富氧对提高煤比的作用在理论和实践中都得到证实。3%一5%的富氧是实现200kg/t以上煤比的必要条件。当今的价格体系使富氧在经济上已可行,变压吸附制氧为高炉用氧提供了新的选择。必须建立完善的高富氧大喷煤技术保障措施,尤其重视风口监测、鼓风湿分的监控以及喷煤系统的完善。 关键词:高炉富氧鼓风喷煤 Blast furnace oxygen-enriched coal spray Abstract :High coal ratio is a target of ironmaking in future and the role of oxygen enrichment in high coal ratio has been proved in theory and practice.3%~5%oxygen enrichment is essential for realizing the coal ratio higher than 200 kg/t.The current price system makes the oxygen enrichment feasible economically and oxygen generation by absorption at variable pressure provides new routine of oxygen supply for blast furnace.It is very important to set up a complete technical system of pulverized coal injection with high oxygen enrichment,monitoring of tuyere status and water content in blasting air. Key words: blast furnace air blasting with oxygen enrichment pulverized coal injection 1.概述 高炉是生产率和热效率都很高的炼铁设备,其主要目的是用燃料和铁矿石及溶剂,经济而高效率地得到温度和成分合乎要求的液态生铁。目前,炼铁系统正受到投资、资源、成本、能源、环境和运输等方面金融风暴的巨大影响,面临着严重的挑战。而利用技术进步减轻这些压力是高炉炼铁系统继续生存和发展的关键。高炉富氧喷煤技术可以使高炉大幅度降低焦碳消耗,缓解各方面的压力,提高高炉的竞争力。高炉富氧喷煤技术是炼铁系统结构优化的中心环节。 2 高炉富氧鼓风 2.1何谓高炉富氧鼓风 富氧鼓风是指往高炉鼓风加入工业氧(一般含氧99.5%),使鼓风含氧超过大气含氧量,其目的是提高冶炼强度以增加高炉产量和强化喷吹燃料在风口前燃烧。 2.2富氧鼓风的方法 富氧鼓风的方法主要有两种:一种是从鼓风机吸入口加入低压氧气,其优点是氧气不用专门氧压机加压,可节约投资与电耗,高炉操作方便;其缺点是需设高炉专用制氧机,氧漏损较多,该方法在前苏联普遍采用;另一种是采用高压供氧即工业氧通过加压后直接加入高炉管道内,其优点是可与炼钢用氧联网,保持制氧机全负荷运行,比较经济,但需增设氧压机加压,投资多,电耗高。最近一些国家正在研究发展高炉氧煤燃烧器,即将工业氧通过氧煤燃烧器送入,与喷吹煤粉有效混合,实现充分燃烧和大量喷吹煤粉。 2.3 高炉富氧鼓风对冶炼的影响 (1)提高冶炼强度: (2)提高理论燃烧温度;