随着风温的提高、风中含氧和喷煤量的增加,高炉冶炼过程中的炉料和煤气流分布、温度场分布、还原和热交换过程都发生一定变化,特别要注意随着喷煤量的大幅度增加,例如超过200kg/t,未燃煤粉量也随之大量增加(虽然未燃煤粉占喷煤总量的百分数未变,但绝对量却增加了许多),随煤气上升附着于焦炭和炉料的表面,恶化料柱的透气性。
综合喷煤操作有以下几方面的特点:
维持适宜的理论燃烧温度。如果过低,将使煤粉燃烧率降低、炉料加热和还原不足而导致炉凉;如过高,将导致炉况不顺。应控制在(2100±50)°C,使进入燃烧带时的焦炭温度在1550°C-1600°C,铁水温度在1400°C-1500°C。
(2)应用上下部调节控制好煤气流分布。视不同条件下的综合喷煤情况,在出现中心气流过分发展的倾向时,上部应采取大料批、正分装,下部则扩大风口面积;而出现边缘气流发展趋势时,上部则要进行中心加焦,宝钢采用不等量装入并相应缩小矿批,下部要缩小风口面积和采用短风口。另外还应注意保持软熔带中焦窗厚度,加大喷煤量调负荷时,尽量保持焦批不动而变动矿石批重,以减少矿焦边界处界面效应(焦炭崩塌)的影响。
(3)用富氧维持煤燃烧所要求的氧过剩系数,提高煤粉的燃烧率。在没有富氧时,为提高煤粉燃烧率可将煤粉磨到适当的细度,增加煤粉的比表面积以改善与氧接触的传质条件。均匀喷吹也是提高氧过剩系数和煤粉燃烧率的有效措施。
(4)做好精料工作,改善料柱的透气性。主要操作要点是:提高入炉品位、降低焦炭灰分和硫含量,以保证渣量在300kg/t,宝钢提出喷煤250kg/t要求渣量降到270kg/t以下;改进烧结矿的质量,高还原性、无粉末和高抗低温还原粉化;搞好合理的炉料结构等。
(5)降低鼓风中的湿分,减少鼓风中水分解消耗的热量,尤其是南方和沿海地区。宝钢通过脱湿鼓风将风中的湿分由25g/m3以上降到12~14g/m3,取得了明显的效果。通过计算可以得到风中湿分降低1g/m3可多喷煤1.5kg/t左右。
总之,综合喷煤操作在我国应遵循高风温(1200°C以上)、低富氧相对于国外的5%~8%)、低湿分、高喷煤量的原则。