自动喷煤技术在宝钢4号高炉的应用

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。

高炉喷吹煤粉项目简介西安天诺电子测控技术有限公司西安交通大学系统化工程研究所目前,在我国高炉炼铁技术中,大风、高温、精料、喷吹富氧等技术在高炉上普遍得到了应用并取得了较好的高产节能降耗效果。

高炉喷吹技术在一些焦炭资源短缺的地方、小高炉上也得到了较好的推广应用。

但在焦炭资源相对充足的地方，高炉喷吹一直没有得到重视和应用。

随着焦煤资源日益短缺和焦炭价格不断上涨的趋势，高炉喷吹燃料技术已引起越来越多钢铁企业的重视。

一、喷吹燃料从理论上讲，一切燃料都可以作为高炉的喷吹燃料，高炉可以喷吹的燃料分为三大类:液体燃料,如重油、焦油等；固体燃料，如无烟煤、烟煤、褐煤等；气体燃料，如天然气、焦炉煤气等。

喷吹燃料的选择依赖于各国燃料资源的条件，并随资源条件的变化而改变。

自20世纪60年代初喷吹技术在法国获得成功以后，美国、前苏联主要喷吹天然气，西欧、日本则自20世纪80年代初由喷吹重油转为喷吹煤粉。

我国是开发喷煤技术较早的国家，自20世纪60年代初开始试验，至今已有40多年的历史，我国高炉曾经试用的喷吹用燃料有固体燃料（烟煤粉、无烟煤粉、半焦）、重油、天然气；目前广泛使用的是煤粉,由于重油和天然气资源相对紧张，且价格昂贵，本项目主要介绍喷吹煤粉。

高炉喷吹煤粉是我国近几十年来从无到有发展起来并获得良好的经济效果的一项新技术。

我国喷吹煤粉一般有烟煤和无烟煤两种工艺，无烟煤因其含碳量比较高，挥发份低，着火温度高等原因而得到应用，烟煤则由于挥发份高，着火温度低，应用厂家必须具备氮气充压及降低系统氧浓度，并安装氧浓度分析仪、一氧化碳测试仪等监控仪器，也可以达到安全可靠运行的目的。

但两者比较，后者一次性投资略大，但运行成本低。

二、高炉喷煤意义高炉喷煤对现代高炉炼铁技术来说是一项重要的技术革命。

所谓高炉喷煤，就是指从高炉风口炉内直接喷吹磨细了煤粉（无烟煤、烟煤或者两者的混合煤粉），以代替焦炭向高炉提供热量和还原剂。

它的意义在于：(1)以低价的煤代替了日趋贫乏且价格昂贵的冶金焦,降低了焦比,使高炉炼铁的成本大幅下降。

一、实习目的通过本次在钢铁厂喷煤岗位的实习，旨在了解钢铁生产过程中的喷煤工艺，掌握喷煤设备的基本操作流程，增强对钢铁冶金行业的认识，提高自己的实践操作能力，为今后从事相关工作打下坚实基础。

二、实习时间及地点实习时间：2021年x月xx日至2021年x月xx日实习地点：xx钢铁厂喷煤车间三、实习内容1. 喷煤岗位概述喷煤岗位是钢铁生产中一个重要的环节，其主要任务是向高炉喷吹煤粉，以提供热能和还原剂。

喷煤过程对于高炉的生产效率和产品质量有着重要影响。

2. 喷煤设备介绍喷煤设备主要包括喷煤机、输送设备、储煤仓、煤粉制备系统等。

（1）喷煤机：用于将煤粉从储煤仓输送到高炉喷吹口。

（2）输送设备：包括输送皮带、输送螺旋等，用于将煤粉从储煤仓输送到喷煤机。

（3）储煤仓：用于储存煤粉，保证喷煤过程的连续性。

（4）煤粉制备系统：包括煤粉破碎机、磨煤机等，用于将原煤加工成煤粉。

3. 喷煤工艺流程（1）原煤进厂：原煤经过称重、取样等环节，进入厂内储存。

（2）原煤破碎：原煤进入煤粉制备系统，通过破碎机将原煤破碎成一定粒度的煤粉。

（3）磨煤：煤粉在磨煤机中进一步磨细，以满足喷吹要求。

（4）输送：磨好的煤粉通过输送设备输送到储煤仓。

（5）喷吹：喷煤机将煤粉输送到高炉喷吹口，实现煤粉喷吹。

4. 喷煤操作及注意事项（1）喷煤操作：在喷煤过程中，需注意喷吹压力、喷吹角度等参数的调整，以保证喷吹效果。

（2）设备维护：定期检查喷煤设备，发现故障及时处理，确保设备正常运行。

（3）安全操作：喷煤过程中，严格遵守安全操作规程，防止发生意外事故。

四、实习体会1. 实践操作能力得到提高：通过实习，我对喷煤工艺有了更深入的了解，掌握了喷煤设备的基本操作方法，提高了自己的实践操作能力。

2. 增强了团队合作意识：在实习过程中，与同事相互协作，共同完成工作任务，培养了良好的团队合作精神。

3. 深化了对钢铁行业的认识：通过实习，我对钢铁生产过程有了更全面的认识，了解了喷煤工艺在钢铁生产中的重要性。

宝钢4号高炉长期低耗生产实践宝钢股份炼铁厂王俊2019-11-07交流主要内容宝钢4号高炉简介1宝钢4号高炉低耗生产实绩2宝钢4号高炉低耗生产管理3体会及生产技术总结4宝钢4号高炉设计炉容为4747m3；2014年9月1日停炉更换炉缸，炉体喷涂造衬；72天后于2014年11月12日点火开炉。

◆四高炉投产后，长期保持顺行：年崩滑料最多3次、无管道（2018年1次冒尖）、无悬料、无大炉况波动，截止到今年10月底，累计顺行1824天。

◆投产5年来：日均产量11000t/d ，平均利用系数超过2.25t/m 3.d ，总焦比309kg/t ，燃料比484kg/t ，工序能耗365kgce/t 。

利用系数总焦比煤比燃料比烧结比球团比工序能耗2015年 2.20297.7184.7482.467.4618.3364.22016年 2.24302.8180.8483.668.6611.1363.92017年 2.22314.8165.1479.955～5728362.72018年 2.28324.9164.4489.355～5728～32367.72019年2.30308.0180.0488783.4364.9崩料滑料管道悬料炉况大波动2015年010002016年010002017年120002018年111002019年01块矿比最高27%投产前两年：◆2015年12月～2017年3月，块矿比例稳定在20%以上，其中块矿比最高至27%。

◆炉况稳定顺行，风压平稳，月均σ≤30。

平均总焦比303.8kg/t，燃料比483.8kg/t，工序能耗364.1kece/t。

球团比最高32%球团粉率高块矿粒级小“二对四”期间（烧结机环保改造，二座烧结机对四座高炉）：◆2017年4月-2018年11月烧结比由72%±下降至55%～57%±，球团最高比例达32%。

（球团粉率高，膨胀指数24～34%,块矿粒级小）◆压差190～205kPa±，综合炉况稳定、风口安全，煤比由182kg/t±降低至162kg/t±，燃料比稳定在484kg/t±，重点将利用系数由2.225提升至2.238t/m3·d，工序能耗由364kgce/t微升至366kgce/t，仍保持相对低耗高产。

我国高炉喷煤技术的发展和应用作者：孙章程来源：《城市建设理论研究》2013年第28期【摘要】随着钢铁工业的发展，对炼焦煤的需求越来越大，如何节约资源、降低成本是钢铁冶炼行业面临的一个难题。

本文首先分析了我国高炉喷煤技术的发展过程，接着探讨了我国高炉喷煤技术的应用，供业内人士参考。

【关键词】高炉喷煤技术；发展；应用中图分类号：TF54文献标识码： A我国煤炭资源丰富，但炼焦煤资源只占其中的25 .28 ％，而强黏结性的主炼焦煤（焦煤+ 肥煤）又不到炼焦煤资源的40 ％。

发展高炉喷煤技术可以用资源广泛的非结焦性煤（无烟煤、烟煤、贫瘦煤等）部分置换昂贵的焦炭，保护日益紧缺的炼焦煤资源，有巨大的经济效益和社会效益。

1 我国高炉喷煤技术的发展S.M.Banks于1840 年提出高炉喷吹无烟煤粉的设想，但直到20 世纪60 年代，一些国家才开始研发高炉风口喷吹煤粉的工艺。

世界上首套现代化工业性煤粉喷吹装置使用在美国AK 钢公司的Bella-fonte 高炉（1488 m3）上。

我国是开发高炉喷煤技术较早的国家，1964 年3 月，首钢1 号高炉（576 m3）喷煤系统建成投产，这是我国第1 套投入生产的高炉喷煤装置；济钢于1966 年建成一套简易喷煤装置并陆续实施喷煤；鞍钢也先后在高炉上进行了工业性试验。

目前，我国先进企业的年均喷煤指标已达到200 kg/t 以上，但整体上与国际先进水平相比仍有不小差距。

1.1 无氧喷吹煤粉我国早期喷煤大多是无氧喷吹无烟煤，虽然首钢曾创造过150 kg/t（6 d 平均）的记录，但无氧喷吹时，高炉喷煤量一般低于50 kg/t。

首钢高炉所喷煤种为阳泉无烟煤，初期煤粉粒度较粗：＞2 mm者达5% ，1～2 mm占20 % ，其余为＜1 mm粒级；1965 年年末起开始细磨，煤粉平均粒度＜0.2 mm，其中＜0.088 mm的达87 %。

与无烟煤相比，烟煤具有可磨性好、燃烧性能好、资源广泛、价格低廉等优点。

冶金技术在炼铁高炉中的应用以及发展情况摘要：当前，在我国的炼铁高炉的生产过程中存在着很多的问题，例如高炉的数量极其多，但是总高炉的平均炉熔量大多偏小；对高炉喷煤技术的应用水平普遍较低，与国际水平存在着较大差异；大部分炼铁高炉企业对能源的回收利用率过低等情况，需要加大冶金技术对炼铁高炉技术的应用和探究，加强对相关人才的培养。

关键词：冶金技术；炼铁高炉；应用；发展情况引言近几年，随着我国社会改革开放的程度不断加深，市场经济得到了质的飞跃，特别是在冶金技术方面的进步与发展幅度非常大。

冶金技术在炼铁高炉中的应用现在已经非常普遍，所以冶金技术的提升对于炼铁高炉也起着重要的作用。

据目前炼铁高炉中冶金技术的应用现状来看，它带来的经济效益是十分明显的，所以我们必须对炼铁高炉中冶金技术的应用做进一步的研究，使得经济效益最大化。

1冶金技术的分类当前的冶金技术主要分为三个大类：电冶金、湿法冶金、火法冶金。

（1）电冶金。

电冶金技术即用电力能源去提取出金属的过程和工艺，它又分为电冶金和电热冶金两个类别。

将所需的金属利用电化学反应从溶液或者熔体中提取出来的方法就是电冶金，而电热冶金技术是指将电能转换为热能的一个冶金程序。

（2）湿法冶金。

湿法冶金技术一种在液体中冶金的技术，此种冶金方法的温度一般比较低，对提纯制备金属进行浸泡，在浸泡过程中采用适量、恰当的溶剂矿石进行加工，所需的金属或金属物会和溶剂发生反应，铁离子会在溶液中呈游离状态，容易提取。

（3）火法冶金。

利用物理及化学的变化在高温状态下将铁矿石由之前固有的形态转换成另一种化合物或者元素，并其集中在固体、液体或者气体中，让所需的金属和其他金属杂质分离的冶金方式就叫火法冶金。

火法冶金的过程通常依靠燃料的燃烧，温度较高。

2炼铁高炉中冶金技术的应用（1）高炉喷煤。

焦炭在炼铁高炉中是一个非常重要的冶炼项目，它在冶炼技术和铁矿石之间起到了一个还原剂的作用，但是它的冶炼方式和过程都较为复杂，冶炼成本也较高，环境污染严重。

摘要对宝钢4号高炉设计采用的新技术及其特点进行了阐述。

根据宝钢原有3座高炉生产经验，4号高炉设计时采用了以下先进技术：上罐固定式串罐无料钟炉顶、热压小炭砖炉缸结构、板壁结合的炉体冷却结构、无填沙层平坦化钢结构出铁场，新型液压泥炮和开口机，新英巴水渣处理、环缝洗涤煤气清洗等先进技术。

关键词高炉串罐无料钟炉顶喷煤炉渣处理煤气清洗I概况由于宝钢分公司原有3座高炉将相继进入末代炉龄，为了减少高炉大修时对后段工序的影响，同时解决铁水不足对宝钢持续发展所带来的瓶颈制约效应，分公司在原有3座4000m3级特大型高炉的基础上，筹建了4号高炉。

新高炉在设计过程中，吸收前几座高炉的各方面的经验，跟踪国际大型高炉先进技术和发展趋势，以高产、长寿为目的，采用先进、成熟的工艺技术、设神材料，优化设计，使高炉综合技术水平世界领先。

新建的4号高炉炉容4350 m3，于2005年4月27日顺和点火投产，6天后利用系数就达到2．27，超过了设计指标，30天内煤比突破200kg／t，为宝钢历次开炉最好水平，从半年的生产情况来看，高炉各项指标良好(见表1)。

2设计采用的新技术及其特点针对宝钢原有高炉一些实际操作中的问题，结合国内外的炼铁技术进展，在4号高炉的设计过程中，采用了41项新技术。

主要有：紧凑的总图布局、旋转布料器加固定料罐的串罐中心卸料式无料钟、炉缸高挂渣性能的热压小炭砖耐材、冷却壁与冷却壁板结合的全炉身冷却型式、国内集成的喷煤技术、新英巴法转鼓水渣处理工艺、环缝洗涤煤气系统、平坦化出铁场等新型实用技术。

2．1 总图布置由于受建设场地的限制，4号高炉厂区用地面积仅为13．96万m2。

为了不影响现有生产设施，保证物流顺畅，为一代炉龄后的大修留出施工通道，设计时采用了如下方法：(1)结合场地条件，采用半岛式布置，同类成组紧凑安排；(2)管线尽量平行于建筑物和道路布置；(3)场地狭窄和管网密集地段采用管廊。

2．2炉顶装料系统宝钢2、3号高炉采用了当时最先进的带旋转罐的串罐中心卸料式无料钟炉顶，这是PW的第一套该型装置。