论文-MnO2对高炉喷吹无烟煤燃烧特性的影响.doc

重庆科技学院 毕业设计（论文）开题报告 题目 MnO2对高炉喷吹无烟煤燃烧特性的影响 学 院 冶金与材料工程学院 专业班级 冶金工程 　 学生姓名 学号 指导教师 2012 年 3 月 4 日  开题报告填写要求 1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作开始后2周内完成，经指导教师签署意见及系主任审查后生效。 2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。 3.学生查阅资料的参考文献理工类不得少于10篇，其它不少于12篇（不包括辞典、手册）。 4.“本课题的目的及意义，国内外研究现状分析”至少2000字，其余内容至少1000字。 毕业设计(论文)开题报告 1.本课题的目的及意义，国内外研究现状分析 1.1 本课题的目的及意义 随着传统高炉炼铁工艺中炼焦污染严重、焦炭缺乏、焦炉老化等严峻问题的出现，使得高炉喷煤逐渐显示出节能降焦、改善经济技术指标、控制环境污染等无与伦比的优越性。但高炉喷煤不是简单的煤焦替换，其有着复杂的影响因素，如助燃剂的强化燃烧作用、富氧鼓风对产量和喷煤量的影响、MgO物料对煤粉输送性能的影响等。同时在生产过程中也出现诸多问题，比如未燃煤的增多、煤气增加、炉顶煤气温度升高等。 中国虽然是最早开发和应用高炉喷吹粉煤技术的国家之一，但工艺技术、喷吹能力、检测控制等仍不及发达国家。本课题通过研究MnO2对粉煤着火点、发热量、爆炸性以及燃烧速率的影响，以获得最佳助燃效果的MnO2添加量。对促进煤粉燃烧、降低焦比、保护环境、节约能源等有着至关重要的意义。 1.2 国内外研究现状分析 王国雄、王铁、沈峰满等[1]指出，综合高炉喷吹粉煤过过程的安全性、经济性等要求，烟煤与无烟煤混合可以改进单一煤种的理化性，是改善喷吹效果最为有效的方法。一般无烟煤配入量控制在小于45%范围内，效果较明显，此时最低着火温度较高。现代高炉喷煤工艺中不可缺少的一种技术就是流态化技术，保证了快速均匀地输送和喷吹。 巨建涛，梁林旺，张朝晖等[2]指出，随着喷煤比的不断提高,煤粉在高炉内的燃烧条件恶化,燃烧率降低,煤焦置换比有所下降。同时,大量未燃煤粉和碳黑滞留在软熔带和滴落带,降低了炉内的透气性和透液性,造成液泛现象提前出现,从而造成高炉下部矿料难行或悬料。为解决这些问题,就必须采取强化燃烧的措施 ,促使煤粉在高炉风口区快速燃烧。降低煤粉的着火点和提高燃烧效率都有利于煤粉在短时间内完全燃烧。为此,采取富氧喷煤和在煤粉中加入适量的助燃剂 ,可降低煤粉入炉的着火温度,提高燃烧效率,降低高炉的入炉焦比 王晓明[3]指出，采用富氧、高风温能强化煤粉燃烧的措施，双枪添加助燃物质配煤可进一步提高煤粉燃烧率。经验数据表明，富氧率增加1%，增产2.5～3.5%，增加煤比12～20Kg/t，吨铁喷煤可增加喷煤量12～14kg。因此，国内外高炉普遍应用了富氧鼓风技术。但是，进一步提高富氧率，应结合高炉寿命整体考虑，防止过分强化而影响高炉寿命。 杨天钧、苍大强、丁玉龙[4]也指出，富氧浓度每增加1%，风口理论燃烧温度一般提高35～50℃，而每喷吹10Kg煤粉，理论燃烧温度降低20～25℃。富氧鼓风减少单位生铁煤气量，可以减缓大量喷吹煤粉后因焦炭负荷加重而导致的压损上升和透气性变坏。富氧1%，炉腹煤气量降低3%。富氧鼓风有利于降低炉顶煤气温度，可以部分缓解喷吹粉煤后炉料水当量减少而导致的炉顶温度升高。理论模型计算表明，当风温为1000℃，喷煤量为100Kg/t铁时，高炉最低燃料比和最高置换产生于氧气浓度为25%附近。 煤粉的粒度对燃烧速度的影响也很大，要求粒度均匀，大小适中。有关研究认为，粒度为80um的颗粒，在2000K温度下，完全燃烧只需要30ms。 关于添加助燃剂,彭其春、周飞、郭宜彬[5]认为，KMnO4可以改善煤粉燃烧状况。但由于含有碱金属钾，不利于高炉操作，所以实际生产中无法使用类似KMnO4等助燃剂。彭其春，周飞，陈永金等[6]认为，白云石等熔剂也具有助燃效果，但由于喷煤过程中时常出现突发性“断煤”事故，使得炉渣碱度失控，影响高炉正常生产，从而限制了熔剂类物质作为助燃剂的使用。