回转窑原料要求二 煤的选用
2010-06-03 15:37:35 来源:
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二 煤的选用
煤是回转窑直接还原生产不可缺少的原料,它是煤基直接还原的还原剂和供热燃料。煤的品质对回转窑直接还原的工艺流程、生产结果、经济效益均有重大影响。做好煤的选择是回转窑直接还原生产中致关重要的前提。作为煤基回转窑直接还原用煤的质量要求,主要从化学成分和冶金性能进行评价。
化学成分
1.固定碳和灰分
生产直接还原铁的煤耗主要取决于煤的固定碳含量。固定碳含量越高,煤耗就越低。煤的固定碳含量低,则灰分增多,占去回转窑的有效容积增加,从而降低设备效率。同时消耗于加热灰分的能量增加。大量实践证明,直接还原用煤最好选用固定碳含量大于50%、灰分小于20%的煤种。
2.挥发分
挥发分是指煤在加热过程中释放出的挥发性物质。挥发分的放出有利于促进还原反应,为还原反应提供燃烧热量和调节反应区域的温度分布。但挥发分过高,使废气量增加,废气热损失大,导致热量消耗的增加,而控制不好则易产生局部过热。煤的挥发分一般在30%为宜。
3.含硫量
入窑原料中硫负荷的80~90%是由煤带入的。减少还原煤的含硫量是降低直接还原铁产品含硫量的主要措施。煤的含硫量应小于1.0%。使用含硫量高的煤作为还原剂,需增加脱硫剂的使用量,以保证产品含硫量合格,从而也导致热量消耗的增加。
4.水份
煤的水分过高,同样会增加回转窑直接还原的热消耗,导致降低回转窑的产率,并影响喷煤的正常作业。加入煤的含水量一般应小于10~l5%,窑头喷吹煤最好小于5%。并且,煤的含水量应稳定,以保证还原过程的稳定。
冶金性能
1.反应性
煤的反应性是指煤在某温度下,煤中固定碳与CO2反应生成CO的能力。煤的反应性是评价固体还原剂的重要指标。反应性好的煤可以使回转窑反应窑间维持较高的cO浓度,促进铁氧化物的还原,允许采用较低的还原作业温度,有利于防止窑内结圈,可以相应降低对还原煤灰分软化温度的要求。通常希望煤的反应性值在950℃时达到90%以上。
2.灰分熔融性
灰分熔融性是指煤的灰分在高温条件下开始软化(T1)、变形(T2)、到完全熔化为液态(T3)的温度。这也是评价煤的一个重要指标。煤灰软化温度(T1)越高,在正常操作温度下,窑内物料越不容易粘结,防止窑内结圈。回转窑所允许的操作温度应低于煤灰软化温度150℃。一般认为灰分软化温度最好大于1200℃。
3。热稳定性
热稳定性是指煤在加热过程中维持其原始粒度的性质。热稳定性差的煤在使用中将过度粉碎,生成大量粉末,引起偏析,影响正常作业。热稳定性适当的煤,在升温过程中粉粹适当,可以减少用前破碎处理。在回转窑直接还原工艺中,煤的热稳定性指标TS+6mm大于70%即可适用。
4.自由臌胀指数和结焦指数
自由膨胀指数是测定挥发物在挥发过程中煤产生自由膨胀的指标。煤在窑内超常膨胀会引起炉料体积增大,堆比重下降,炉料偏析,恶化热传导条件。回转窑用煤,通常要求煤的自由膨胀指数小于l。
结焦指数大,易使煤粒粘结块长大,导致物料偏析和炉料粘结,造成煤的利用率下降。为了保证窑内不产生结焦,通常要求煤的结焦指数小于3。
5.粒度
煤的平均粒度应与矿石(或球团)的平均粒度相近,以保证炉料混合均匀,不产生偏析。热稳定性差的煤,其粒度上限可适当放宽。窑尾加入的煤应尽量减少粉末的数量,避免吹损和结圈。窑头喷入煤的粒度必须严格控制,并力求稳定。
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