炼铁设备之喷吹系统（1）

高炉经风口喷吹燃料已成为节焦和改进冶炼工艺最有效的措施之一。它不仅可以代替日益紧缺的焦炭，而且有利于改进冶炼工艺；扩展风口前的回旋区，缩小呆滞区；降低风口前的理论燃烧温度，有利于提高风温和采用富氧鼓风，特别是喷吹燃料和富氧鼓风相结合，在节焦和增产两方面都能取得非常好的效果；可以提高CO的利用率，提高炉内煤气含氢量，

改善还原过程等等。总之，高炉喷吹燃料既有利于节焦增产，又有利于改进高炉冶炼工艺和促进高炉顺行，受到世界各国的普遍重视。

高炉喷吹燃料有三种：气体燃料、液体燃料和固体燃料。气体燃料主要有天然气和焦炉煤气等，其中以喷吹天然气最多。气体燃料输送方便，喷吹设备简单，效果良好，一些资源丰富的国家广泛采用，如独联体国家等。液体燃料主要有重油和焦油等，液体燃料发热值高，设备简单，操作简单，日本等国家采用。固体燃料主要有无烟煤粉和气煤、瘦煤等有烟煤粉。煤粉价格低，喷煤量大，喷吹效果也好，但灰分较高，置换比低，目前我国高炉主要喷吹煤粉。据此，本章以介绍煤粉的喷吹为重点。

8．1 概述

8．1．1 高炉冶炼对喷吹燃料的要求

高炉冶炼对喷吹燃料的要求是：

(1)燃料中可燃性碳、氢及其化合物的含量要多，发热值越高越好。喷入高炉的燃料是以其放出的热量和形成的还原剂(CO、H₂)来代替焦炭。燃料的发热值越高，置换的焦炭越多。

(2)煤的灰分含量低，一般要求小于15％。有害杂质硫、磷含量要少，硫的含量一般要求小于1％。

(3)煤的可磨性要好，可磨性指数HGI应大于50。

(4)煤的燃烧性和反应性要好，燃烧性和反应性好的煤允许大量喷吹，并允许适当放粗煤粉粒度，降低制粉能耗。

(5)喷吹煤粉水分含量少，一般要求含水量不大于1％。减少煤粉中的含水量，可减少风口前高温区的吸热反应和便于煤粉的制备、分离和输送。

(6)喷吹煤粉粒度要细。除喷吹粒煤外，一般喷吹用煤粉要求粒度较细，无烟煤－200目的占70％～80％以上，烟煤－200目的占50％以上。粒度要求细，主要是利于煤粉在风口前迅速而完全地燃烧。

(7)液体燃料要求黏度低，这样可降低油的加热温度，进行管道输送和喷吹雾化，利于燃料的充分燃烧。

8．1．2喷煤系统的组成

高炉喷煤系统主要由原煤贮运、煤粉制备、煤粉输送、煤粉喷吹、热烟气及供气等部分组成。其工艺流程如图8-1所示，如果是直接喷吹工艺，则取消煤粉输送系统。另外，最新设计的高炉喷煤系统还包括整个喷煤系统的计算机控制中心。