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兰炭成为烧结固体新燃料

就炼铁工序而言,高炉、烧结需要加大焦炭、焦粉等非煤燃料的使用量。

烧结矿作为高炉的主要原料,其生产 成本对生铁成本影响显著。兰炭固定碳含量高,发热值高和价格相对低廉的特点,作为近年发展起来的新型优质固体燃料,有三高四低等特性。

烧结常用的固体燃料主要是焦粉和无烟煤两种。我国烧结矿在高炉配比约为70-80%,烧结矿成本的高低直接决定了生铁成本的高低,烧结过程中的固体燃料成本对烧结矿成本有着很大影响,用低价燃料替代部分昂贵的焦粉是降低烧结成本的有效措施。无烟煤资源紧缺,且质量波动很大,影响生产的稳定进行。兰炭质量和性能均优于无烟煤,且每吨价格要比焦炭低。若使用兰炭作为替代燃料,可有效降低成本。

兰炭在烧结中新的应用

燃料反应:颗粒燃烧反应性显示,兰炭粉的反应性明显好于焦粉和无烟煤。

气化性能:兰炭粉与焦粉和无烟煤比较,气化开始温度和结束温度均低,气化温度区间窄,表明兰炭的气化性能比焦粉和无烟煤的好。

燃烧性能:兰炭粉与焦粉和无烟煤比较,燃烧开始温度和结束温度低,燃烧温度区间窄,兰炭粉的燃烧性能比焦粉和无烟煤好。

转鼓强度:用兰炭粉作燃料时的烧结矿转鼓指数与焦粉作燃料时的烧结矿转鼓指数相差不大,比用无烟煤作燃料时的烧结矿转鼓指数高。

环保特性:相比焦炭,兰炭具有较低的灰分和全硫含量,助于减少烧结烟气脱硫的能耗以及二氧化硫气体对设备和环境的破坏。

兰炭在烧结中的生产实践

保证烧结矿产和质量的前提下,烧结过程配加兰炭对降低烧结矿成本有着积极的作用。烧结生产要求焦粉固定碳质量分数高、灰分低、挥发分低、粒度分布合理、可燃性好,而兰炭的水分、挥发分等于烧结用焦粉存在一定差异,尤其挥发分高于焦粉。于是将挥发分为6-10%的兰炭通过烧结杯进行试验,不同替代占比对烧结过程参数、烧结矿质量和成本、固体燃料的影响,来获得较佳的兰炭使用替代占比和适宜的质量标准。显示:随着兰炭替代焦粉占比的增加,烧结矿成品率和落下强度、烧结机利用系数均有下降,烧结矿还原粉化指数有所降低,降幅不大。兰炭替代焦粉占比不超过50%是合理的。

结论

从燃料性能、烧结过程、烧结冶金性能等三方面综合考量,作为烧结燃料,兰炭的发热量、挥发分、灰分、分硫量等各项指标均能满足烧结使用燃料的要求,特别是兰炭灰分中,氧化钙、氧化镁、三氧化二铁含量较高,可显著降低灰分的负面影响,可替代极少部分烧结矿原料和熔剂。同时,兰炭反应性能,气化性能,燃烧性能明显好于焦粉和无烟煤,烧结矿成品率较高。兰炭作烧结燃料可完全替代无烟煤和焦粉。


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