專利名稱：：改善貧煤、貧瘦煤輸送性能的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明專利屬于高爐煉鐵的煤粉利用領(lǐng)域，具體是提供了一種改善貧煤、貧瘦煤輸送性能的工藝。
背景技術(shù)：
：高爐噴吹煤粉是煉鐵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的中心環(huán)節(jié)，是國內(nèi)外高爐煉鐵技術(shù)發(fā)展的大趨勢，也是我國鋼鐵工業(yè)發(fā)展的三大重要技術(shù)路線之一。高爐噴煤代替焦炭，不僅減少了高爐煉鐵對焦炭的需求，降低了煉焦過程對環(huán)境的污染，而且還緩解了我國主焦煤的短缺現(xiàn)狀，優(yōu)化了煉鐵系統(tǒng)用能結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到降低企業(yè)成本、創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的目的。高爐噴吹煤粉是從高爐風(fēng)口向高爐內(nèi)噴吹磨細(xì)了的煤粉，以替代焦炭起到提供熱量和還原劑作用，從而達(dá)到降低焦比、增加高爐產(chǎn)量、降低生鐵成本等一系列目的。高爐噴吹用煤的性質(zhì)對高爐冶煉過程具有很大的影響。噴吹煤的揮發(fā)分、灰分、硫分、固定碳含量等直接影響煤粉在高爐風(fēng)口的燃燒。揮發(fā)分高的煤粉則燃燒性能好、易燃。灰分和固定碳影響發(fā)熱值，硫分對冶煉很不利。專利申請?zhí)枮?00410030866.3公開了一種用于高爐噴吹的貧瘦煤的優(yōu)化處理方法的專利申請，該技術(shù)方案以貧瘦煤為研究處理對象，經(jīng)過浮選粉碎后選擇煤粒徑為75微米以下的煤粉，用于噴吹效果好。在該技術(shù)方案中，提出考察的指標(biāo)是合理粒徑與輸送性能、以及燃燒性能。但是在該技術(shù)文獻(xiàn)中并沒有指出貧瘦煤的輸送性能的數(shù)據(jù)以及參考范圍。事實上，煤粉的輸送性能對高爐噴吹煤粉的輸送過程影響很大。高爐噴吹煤粉過程中出現(xiàn)的空槍和堵槍現(xiàn)象都與煤粉的輸送性能有關(guān)，高爐噴煤濃相輸送技術(shù)要求煤粉均勻、穩(wěn)定的輸送也與煤粉的輸送性能有關(guān)。煤粉的輸送性能不僅反映煤粉所受重力對煤粉輸送過程的影響，還反映輸送氣體對煤粉在流化噴吹罐和輸送管道內(nèi)流動狀態(tài)的影響。因此，煤粉的輸送性能是煤粉物理性能和輸送氣體流動狀態(tài)的綜合反映，是一個動態(tài)工藝參數(shù)。有研究結(jié)果表明，煤粉的輸送性能不僅與煤粉的粒度組成有關(guān)，而且還與煤種有關(guān)，與成品煤的性質(zhì)有關(guān)。在噴吹時，選擇適宜的煤種進(jìn)行混合配煤有利于改善煤粉的輸送性能。目前，貧煤、貧瘦煤是高爐噴煤領(lǐng)域內(nèi)的一大煤源。但是，國內(nèi)外針對貧煤、貧瘦煤的輸送性能的系統(tǒng)性研究鮮見報道，尤其是采用合理的工藝方法改善貧煤、貧瘦煤的輸送性能尚屬空白。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為了解決在高爐噴吹煤粉的輸送過程中經(jīng)常出現(xiàn)的空槍、堵槍等輸送性能差的問題，以及為了適應(yīng)濃相輸送的工藝要求，在全面掌握貧煤、貧瘦煤的輸送性能和特點的基礎(chǔ)上，通過適當(dāng)?shù)膰姶蹬涿汉痛_定煤粉合理的粒度組成，提供了一種改善貧煤、貧瘦煤輸送性能的工藝。本發(fā)明是由以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，一種改善貧煤、貧瘦煤輸送性能的工藝，方案是選用貧煤或貧瘦煤作為基本煤源，選擇長焰煤、不粘煤、褐煤與貧煤或貧瘦煤進(jìn)行噴吹配煤。貧煤或貧瘦煤比例不小于60%，-200目比例不小于70%。貧煤或貧瘦煤的特點是灰分彡11%，全硫含量≤0.4%，低位發(fā)熱量≤27.OOMJ/kg，揮發(fā)分≤12%，可磨性指數(shù)≤90，輸送性能在160-190g/min的范圍內(nèi)。本發(fā)明中提供的可以選擇的煤種包括長焰煤、不粘煤、褐煤，混合煤的輸送性能隨著所選擇煤種比例的增加而得到顯著改善。根據(jù)所選擇煤種輸送性能的差異，確定與貧煤、貧瘦煤進(jìn)行噴吹配煤的優(yōu)先順序依次為長焰煤、不粘煤、褐煤。而且在高爐噴吹煤可以接受的粒度范圍內(nèi)，煤粉顆粒之間的相互吸引力與煤粉的粒度成正比關(guān)系，降低粒度有利于改善煤粉在流化噴吹罐內(nèi)和輸送管道內(nèi)的流動特性。在高爐噴吹過程中，煤粉的輸送性能是煤粉物理性能和輸送氣體流動狀態(tài)的綜合反映，是一個動態(tài)工藝參數(shù)。本發(fā)明中，用煤粉輸送裝置對定一量的煤粉進(jìn)行IOmin左右的模擬輸送試驗，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對電子稱監(jiān)測的煤粉重量減少值和輸送時間作圖(失重曲線)，用最小二乘法對煤粉在輸送過程中的失重曲線進(jìn)行線性回歸，以回歸直線的斜率-dW/dt來表示煤粉的輸送性能。實際上-dW/dt的物理意義就是單位時間的煤粉輸送量，即煤粉的輸送速度(g/min)，這個參數(shù)是煤粉在噴吹流化罐內(nèi)的流動行為和在管道內(nèi)的懸浮及運動狀態(tài)的綜合反應(yīng)。本發(fā)明提供了一種改善貧煤、貧瘦煤輸送性能的工藝方法，特點是選擇輸送性能較好的煤種對貧煤、貧瘦煤進(jìn)行合理配煤，從而顯著改善貧煤、貧瘦煤用于高爐噴吹時的輸送性能，使之在用于高爐噴吹時能夠達(dá)到穩(wěn)定、均勻的輸送效果。經(jīng)過以上方法處理以后，在保證煤粉特性滿足高爐噴吹的前提條件下，可以顯著改善貧煤、貧瘦煤的輸送性能。通過選擇適宜的煤種進(jìn)行合理的噴吹配煤，可以將貧煤、貧瘦煤的輸送性能提高50%以上，再通過調(diào)整煤粉的粒度組成，可以將其輸送性能在此基礎(chǔ)上再提高5%-10%。本發(fā)明的優(yōu)點如下(1)提出了一種能夠全面反映煤粉在噴吹流化罐內(nèi)的流動行為和在管道內(nèi)的懸浮及運動狀態(tài)的參數(shù)，該參數(shù)能夠更科學(xué)地表征煤粉在高爐噴吹輸送過程中的輸送性能。(2)針對高爐噴吹煤對煤質(zhì)的要求，系統(tǒng)研究了貧煤、貧瘦煤的輸送性能，為改善貧煤、貧瘦煤用于高爐噴吹時的噴吹效果打下了技術(shù)基礎(chǔ)。(3)用于改善貧煤、貧瘦煤輸送性能的手段簡單實用，在現(xiàn)有的高爐噴煤的工藝條件下很容易實現(xiàn)，既可以有效地避免在高爐噴煤輸送過程中的空槍、堵槍等現(xiàn)象的發(fā)生，而且還能夠適應(yīng)高爐大噴煤和濃相輸送所要求的均勻穩(wěn)定輸送。綜上所述，本發(fā)明對合理利用我國的煤炭資源，適應(yīng)高爐大噴煤的工藝要求，促進(jìn)高爐噴煤技術(shù)的發(fā)展，節(jié)省煉鐵成本，減少焦炭用量和焦化工業(yè)對環(huán)境的污染都具有重大的意義，同時也給煤炭企業(yè)和鋼鐵企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。從而優(yōu)化應(yīng)用貧煤、貧瘦煤進(jìn)行高爐噴吹時的噴吹效果，合理利用我國的煤炭資源，促進(jìn)高爐噴煤工藝的發(fā)展，進(jìn)一步提高煤炭企業(yè)和鋼鐵企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。圖1為煤粉輸送性能測定裝置示意圖1-高壓膠管、2-氣體流量計、3-支架、4-煤粉輸送管(Φ16/13mmX5m)、5_煤粉接收箱、6-煤粉接收器、7-流化氣體、8-流化噴吹罐、9-輸送氣體、10-稱重系統(tǒng)、11-氣源具體實施例方式實施例1、一種改善貧煤、貧瘦煤輸送性能的方法，方案是選用貧煤、貧瘦煤作為基本煤源，與貧煤、貧瘦煤進(jìn)行噴吹配煤的煤種為長焰煤、不粘煤、褐煤。貧煤、貧瘦煤比例不小于60%,-200目比例達(dá)到70%。(1)選擇煤源選擇貧煤、貧瘦煤為基本煤源，該煤源的特點為灰分<11%，全硫含量彡0.4%，低位發(fā)熱量彡27.00MJ/kg，揮發(fā)分彡12%，可磨性指數(shù)彡90，輸送性能在160-190g/min的范圍內(nèi)。(2)鑒于各種煤種的可磨性的差別，故首先將貧煤、貧瘦煤和選用的配煤煤種(長焰煤、不粘煤、褐煤)分別進(jìn)行磨煤加工，磨煤粒度達(dá)到高爐噴吹煤的要求，然后按照所需要的粒度要求和配煤比例進(jìn)行噴吹噴煤(-200目比例達(dá)到不少于70%重量比，貧煤或貧瘦煤比例不少于60%重量比)。(3)采用上述方法進(jìn)行加工以后，以貧煤、貧瘦煤為主體煤種的混合煤完全可以滿足高爐噴吹煤對煤質(zhì)的要求，可以直接用于高爐噴吹，并且可以顯著改善煤粉在噴吹過程中的輸送性能。(4)實施效果按照這種優(yōu)化的工藝方法進(jìn)行高爐噴吹配煤，選擇煤粉輸送性能測定裝置進(jìn)行試驗，分析試驗數(shù)據(jù)，得到輸送性能的提高效果。詳細(xì)實驗數(shù)據(jù)見下表表1貧煤配比對混合煤粉輸送性能的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表2貧瘦煤配比對混合煤粉輸送性能的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表3煤粉粒度對混合煤粉(貧煤為主體煤)輸送性能的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表4煤粉粒度對混合煤粉(貧瘦煤為主體煤)輸送性能的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>圖1反應(yīng)的是煤粉輸送性能使用的測試裝置，煤粉輸送性能是煤粉噴吹一個重要的工藝參數(shù)，高爐大噴煤要求煤粉能夠穩(wěn)定均勻地輸送。煤粉的輸送性能不僅反映煤粉所受重力對煤粉輸送過程的影響，還反映輸送氣體對煤粉在流化噴吹罐和輸送管道內(nèi)流動狀態(tài)的影響。因此，煤粉的輸送性能是煤粉物理性能和輸送氣體流動狀態(tài)的綜合反映，是一個動態(tài)工藝參數(shù)。煤粉輸送性能測定裝置主要由氣源、流化噴吹罐、稱量系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、煤粉輸送管道、煤粉收集系統(tǒng)等部分組成，其結(jié)構(gòu)見圖1所示。氣源由空氣壓縮機、活塞式減壓閥和玻璃轉(zhuǎn)子流量計構(gòu)成，輸送煤粉的氣體采用變色硅膠進(jìn)行脫濕處理；流化噴吹罐是自行設(shè)計的有機玻璃管，主體尺寸為Φ200/190X350mm；稱量系統(tǒng)由METTLERTOLEDOSB16001型電子秤構(gòu)成，流化噴吹罐內(nèi)煤粉的重量由電子秤顯示；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由數(shù)據(jù)傳輸線和計算機構(gòu)成，數(shù)據(jù)采集的時間間隔為3秒鐘；煤粉輸送的管道為Φ16/13X5000mm的不銹鋼管；輸送結(jié)束的煤粉利用尼龍布袋收集。煤粉輸送系統(tǒng)的壓力控制為0.12MPa，煤粉輸送試驗的風(fēng)量確定為8.5m3/h。煤粉的粒度全部小于100網(wǎng)目，-200目的比例根據(jù)試驗方案確定。用最小二乘法對煤粉在輸送過程中的失重曲線進(jìn)行線性回歸，以回歸直線的斜率-dW/dt來表示煤粉的輸送性能。實際上-dW/dt的物理意義就是單位時間的煤粉輸送量，即煤粉的輸送速度(g/min)，這個參數(shù)是煤粉在噴吹流化罐內(nèi)的流動行為和在管道內(nèi)的懸浮及運動狀態(tài)的綜合反應(yīng)。)權(quán)利要求一種改善貧煤、貧瘦煤輸送性能的方法，其特征在于方案是選用貧煤或貧瘦煤作為基本煤源，選擇煤種為長焰煤、不粘煤、褐煤與貧煤或貧瘦煤進(jìn)行噴吹配煤，貧煤或貧瘦煤比例不小于60％。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善貧煤、貧瘦煤輸送性能的方法，其特征在于噴吹配煤的煤種優(yōu)先順序依次為長焰煤、不粘煤、褐煤。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善貧煤、貧瘦煤輸送性能的方法，其特征在于配煤后的煤粉-200目比例不小于70%。全文摘要本發(fā)明屬于高爐煉鐵的煤粉利用領(lǐng)域，具體是提供了一種改善貧煤、貧瘦煤輸送性能的工藝。解決在高爐噴吹煤粉的輸送過程中經(jīng)常出現(xiàn)的空槍、堵槍等輸送性能差的問題。方案是選用貧煤或貧瘦煤作為基本煤源，選擇長焰煤、不粘煤、褐煤與貧煤或貧瘦煤進(jìn)行噴吹配煤。貧煤或貧瘦煤比例不小于60％，-200目比例不小于70％。既可以有效地避免在高爐噴煤輸送過程中的空槍、堵槍等現(xiàn)象的發(fā)生，而且還能夠適應(yīng)高爐大噴煤和濃相輸送所要求的均勻穩(wěn)定輸送。文檔編號C21B5/00GK101805808SQ20101012963公開日2010年8月18日申請日期2010年3月18日優(yōu)先權(quán)日2010年3月18日發(fā)明者何英杰,劉仁生,曹晨忠,趙兵申請人:山西潞安礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司