[发明专利]利用兰炭作为高炉喷吹原料制备高炉喷吹煤粉的方法

说明书

本发明涉及一种利用兰炭作为高炉喷吹原料制备高炉喷吹煤粉的方法，该法采用兰炭作为制备高炉喷吹煤粉的原料；且在将兰炭通过中速磨完成最终制粉之前，包括将兰炭单独制备成兰炭预制粉的步骤。本发明在现有高炉喷吹制粉工艺的基础上增加了制备兰炭预制粉的步骤，使得兰炭颗粒与烟煤形成了粒度差，从而加速兰炭颗粒的研磨效果，解决现有工艺中存在兰炭研磨困难的问题，使得烟煤与兰炭可同时研磨成粉，实现最终高炉的高效喷吹；再者，制备兰炭预制粉可以改善兰炭颗粒的棱角锐利度，使其边缘变得圆滑，这对缓解后续喷吹过程中对输送喷吹设备的磨损起到了很好的效果。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种利用兰炭作为高炉喷吹原料制备高炉喷吹煤粉的方法。

背景技术

高炉喷吹煤技术推广应用已取得了巨大的经济效益并得到了广泛的认同。随着国内钢铁产能的日益增大及高炉煤粉喷吹关键技术的不断进步和完善，市场需求逐渐扩大，特别是随着中国优质炼焦煤资源的日渐匮乏，高炉喷吹煤在钢铁冶炼工艺环节的地位日益提高。

目前我国高炉喷吹原料主要有无烟煤、低挥发分烟煤(贫煤和贫瘦煤)、高挥发分烟煤(主要是长焰煤，不黏、弱黏煤，部分气煤)三种。目前，工业上大多采用这3种类型煤配煤作为高炉喷吹入炉原料。我国高挥发分烟煤的资源量较多，优质无烟煤、贫煤、贫瘦煤的资源量相对短缺，随着无烟煤的逐年消耗，其资源供应日渐紧张，价格也逐渐升高。为了寻求无烟煤的替代品，关于将兰炭(半焦)作为喷吹煤粉原料得到了更多的关注，由于我国兰炭产品大多是用特低灰、特低硫的优质长焰煤和不黏煤生产的，具有灰分低、硫分低燃烧性能好、反应性好、气化效率高等特点，其在理论上已具备了替代无烟煤作为喷吹原料的基础。但是，目前我国兰炭并没有大规模应用于高炉喷吹中，只是在个别企业中试验性投入使用，这主要是在使用兰炭作为原料进行制粉喷吹的过程中存在着突出的问题，主要表现在如下几个方面：

(1)当前通用的高炉喷吹煤粉制粉工艺，其中中速磨具有较高的效率，且在对烟煤与无烟煤的混合煤磨粉过程中具有良好效果，但是当使用兰炭代替无烟煤之后，由于兰炭与烟煤的哈氏可磨系数差异较大(兰炭为40-45，烟煤为65-70)，兰炭难以磨碎，出现烟煤已达到粒度要求而兰炭颗粒仍然较大的情况，造成制粉效率低下，同时大量难以磨碎的粗硬兰炭颗粒从中速磨下部的清渣孔排出，影响煤粉配比成分，浪费原料并提升了生产成本。

(2)利用当前系统制成的兰炭粉末，通过组织结构观察发现其微观组织呈现出明显的尖锐棱角，这使得兰炭粉末对布袋收粉器、输送管道以及喷枪的磨损效果远远的大于烟煤无烟煤粉末，导致相关设备服役周期大幅降低，从而影响了生产效率，提高了生产成本，同时增加了一定的安全生产隐患风险。

(3)球磨机作为上世纪80年代广为采用的制粉设备，可以在一定程度上钝化兰炭粉末的尖锐边缘，改善设备的磨损情况，但是球磨机的能耗大，加工相同产品其耗能为中速磨的三倍，另一方面球磨机的工作效率过低，仅为中速磨的1/3左右，难以满足当前的生产需求，已被淘汰。

因此，急需对当前使用兰炭作为喷吹原料的高炉喷吹制粉工艺进行设计改进，从而实现使用兰炭作为原料进行高炉喷吹的工业应用。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明目的在于提供一种利用兰炭作为高炉喷吹原料制备高炉喷吹煤粉的方法，以解决现有工艺中存在兰炭研磨困难的问题，并且改善兰炭颗粒的棱角锐利度，使其边缘变得圆滑，从而缓解后续喷吹过程中对输送喷吹设备的磨损情况。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明提供了一种制备高炉喷吹煤粉的方法，采用兰炭(半焦)作为制备高炉喷吹煤粉的原料；且在将兰炭通过中速磨完成最终制粉之前，包括将兰炭单独制备成兰炭预制粉的步骤。

优选地，兰炭预制粉的粒度<3mm。

优选地，将兰炭单独制备成兰炭预制粉的步骤中，采用的磨机为球磨机。