煤中的主要元素
(1)碳和氢
碳和氢是煤中的主要成分,在燃烧时能放出大量的热量。一般来说,煤中有机物质的元素随着煤化程度而有规律的变化。煤化程度越高,碳的含量越高,而氢和氧的含量越低。
(2)氧
煤中的氧是助燃元素,含量随煤化程度的加深而降低。
(3)氮
煤中的氮含量不高,一般都在2%以下。煤中氮在燃烧时形成氮的氧化物等
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煤中的主要元素
(1)碳和氢
碳和氢是煤中的主要成分,在燃烧时能放出大量的热量。一般来说,煤中有机物质的元素随着煤化程度而有规律的变化。煤化程度越高,碳的含量越高,而氢和氧的含量越低。
(2)氧
煤中的氧是助燃元素,含量随煤化程度的加深而降低。
(3)氮
煤中的氮含量不高,一般都在2%以下。煤中氮在燃烧时形成氮的氧化物等有害气体,污染大气。
(4)硫
煤中的硫是有害杂质,含量一般在0.5%~3%。煤中的硫分为有机硫和无机硫。有机硫是在成煤过程中与有机物一起进入煤中的。无机硫又分为硫化铁(黄铁矿)硫和硫酸盐硫。
煤中的硫在燃烧时形成SO2,污染大气。SO2在光和热的作用下形成酸雨,腐蚀金属、设备,危害植物生长。硫分在炼焦过程中转移到焦炭中,焦炭中的硫在炼铁中又转移到铁中,使铁变脆。因此,硫分是评价煤质的重要指标。硫化铁硫可在煤炭洗选中除去一部分,硫酸盐硫和有机硫只有在燃烧过程中或在净化烟道气中才能脱除。
高炉喷吹煤产品在得到工业性、推广应用的半个世纪以来,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,特别是近年来随着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,在节约钢铁行业冶炼成本等方面,正在扮演着越来越重要的角色。
其实高炉喷吹煤作为冶金用途而问世的初衷即决定了这样的趋势:(1)以煤粉部分替代冶金焦炭,使高炉炼铁焦比降低,生铁成本下降;(2)调剂炉况热制度及稳定运行;(3)喷吹的煤粉在高炉风口前气化燃烧降低理论燃烧度,为维持T理,需要补偿,这就为高炉使用高风和富氧鼓风创造了条件;(4)喷吹煤粉替代部分焦炭,一方面可节约焦化投资,少建焦炉,减少焦化引起的空气污染;另一方面可大大缓解炼焦煤供求紧张的状况。
煤炭分级利用,有人又称分质利用,主要是指煤炭经中低温干馏,取出挥发分,得到值煤气及煤焦油的一种煤炭利用理念。如果要向上追溯,煤炭分级利用可回溯到大规模利用石油之前,那是一个煤油灯广泛使用的年代,煤油即来自煤炭干馏产生的煤焦油。
煤炭分级利用与过去煤炭高温干馏生产焦炭,中低温干馏生产兰炭相近但不相同。焦炭生产也好,兰炭生产也好,都会副产一部分煤焦油与煤气,但这两种形式目的都很明确,主产品是焦炭或兰炭,而的煤炭分级利用主要目的是拿出煤中的煤焦油与煤气,剩余的半焦反而是副产品,而且煤炭分级利用目前朝着规模化大工业的方向发展。
高炉喷煤的重大意义
1 减少炼焦过程对环境的污染。高炉喷煤代替焦炭,就减少了高炉炼铁对焦炭的需求。减少焦炭的需求,就可以使焦炉少生产焦炭。焦炉少生产焦炭或少建焦炉,就可以减少对环境的污染。
2 缓解我国主焦煤的短缺,优化炼铁系统用能结构。炼焦配煤一般需要配50%以上的主焦煤,以满足高炉炼铁对焦炭质量方面的要求。喷吹煤粉的煤种广泛,可以不使用主焦煤。这就缓解了我国主焦煤的短缺,同时也降低了炼铁系统的购煤成本。
3 高炉喷煤可以实现结构节能。2006年我国重点钢铁企业焦化工序能耗为123.41kgce/t,喷煤的制粉和喷吹所需的能耗在20~35kgce/t。高炉每喷吹1t煤粉,就可以产生炼铁系统用能结构节约lOOkgce/t的效果。
4 高炉喷煤可降低炼铁系统的投资。据统计,国外建设喷煤车间的投资是焦化厂单位投资的25%~30%,转换为冶金焦的单位投资是30%~40%;喷煤车间的单位投资是焦化厂建设单位投资的12%~16%,为冶金焦部分投资的15%~20%。所以,在新建和扩容高炉时,喷煤车间必须同步实施,这样会有较大的经济效益。
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