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高炉喷吹煤粉性能研究
摘要
本文以高炉喷吹煤粉性能研究为主题，从高炉喷吹煤粉的原理和作用机理入手，详细介绍了各种煤粉的性能参数对高炉喷吹效果的影响，并结合实际案例分析了不同煤粉在高炉内的燃烧过程和产生的效果差异，最后提出了优化煤粉性能参数和选择适合高炉喷吹的煤粉的建议。
关键词：高炉、喷吹、煤粉、性能参数、燃烧过程
一、前言
高炉是钢铁冶炼的核心设备，高炉喷吹煤粉是一种重要的冶炼技术，其作用是增加高炉热量并改善熔铁质量。煤粉的性能参数对喷吹效果具有很大影响，因此对煤粉性能进行研究和优化是提高高炉效率和质量的关键。
二、高炉喷吹煤粉的原理和作用机理
煤粉是通过喷嘴喷入高炉中，与空气混合后形成可燃气体，接着着火点燃，产生高温燃烧，释放热量，并在高炉中加速熔铁还原反应速度，达到提高高炉产量和品质的目的。因此煤粉应具有良好的流动性，适当的粘度和颗粒度，合适的点火性能和燃烧特性。
三、煤粉性能参数对高炉喷吹效果的影响
1.煤粉颗粒度
颗粒度对煤粉输送和混合均匀性影响很大。颗粒度过大会导致煤尘堆积，影响加热效果；颗粒度过小则容易形成积灰和堵塞。因此，合适的颗粒度为高炉喷吹煤粉创造了合适的输送环境。目前广泛采用的煤粉颗粒度范围是0.088-0.200mm。
2.煤粉密度
煤粉密度对煤粉输送和喷射均匀性影响很大，通常采用的密度范围为0.3-0.9g/cm3。如果密度太小，则喷射性能差，易堆积和搓团，而密度过大则不利于煤粉流动性和均匀喷射。
3.煤粉气化特性
煤粉气化特性是指煤粉在喷入高炉时，热解气化过程中产生的气体和其他物质的性质。在高炉中，气化反应和燃烧反应共同进行，因此煤粉的气化特性对煤粉燃烧效果和高炉产量和品质有直接影响。煤粉的气化特性主要包括灰分、挥发分、固定碳、硫和金属元素等。
四、煤粉燃烧过程和产生的效果差异的实际案例分析
新鄂钢公司的高炉在使用喷吹煤粉作为燃料后，熔池温度和炉容增加，出铁率提高，但是同时也存在冷炉渣增多的问题。通过煤粉性能参数的分析，发现煤粉灰分含量偏高，低挥发分煤粉适合在高炉顶喷吹，高挥发分煤粉适合在高炉腰部喷吹，并且合适的粒度、密度、气化特性能大大改善高炉的燃烧效果和减少炉料消耗。
五、优化煤粉性能参数和选择适合高炉喷吹的煤粉
根据煤粉的性能参数，如果高炉压力和炉壁使用状况允许，可选择粒度较大的煤粉，这样有利于减少煤尘和提高运输效率；在选择煤粉时，应根据煤的含硫量和不同程度的粒度等因素来选择煤粉；废煤粉不宜用于喷吹燃料，可能含有大量水分、灰分和粘结物等有害物质，严重影响煤粉的燃烧效果和高炉的质量。
六、结论
高炉喷吹煤粉是一种重要的钢铁冶炼技术，必须考虑煤粉性能参数对喷吹效果的影响，进行煤粉性能分析和选择适合高炉喷吹的煤粉。煤粉的性能参数要适合高炉的加热条件，具有合适的颗粒度、密度、点火性能、气化特性等，才能达到优化高炉喷吹效果和提高生产效率的目的。