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高炉喷煤增效与焦比极限降低的需求

发布时间: 2026-05-27
截止日期:2026-11-27

价格 200万

地区： 河北省 唐山市 丰南区

需求方： 唐山***公司

行业领域

高端装备制造产业,智能制造装备产业

需求背景

高炉炼铁是钢铁生产碳排放大户，其中焦炭成本约占生铁成本的30%-40%，且焦炭生产过程能耗高、污染重。提高喷吹煤粉替代焦炭（即“提煤降焦”）是降低炼铁成本、减少碳排放的核心路径。然而，当前我司高炉在进一步提升煤比时，面临燃烧率下降、未燃煤粉增多、料柱透气性恶化、炉缸活跃度不足等问题，导致焦炭负荷难以突破阈值，甚至影响炉况稳定顺行。为实现绿色低碳冶炼、响应“双碳”目标，亟需从煤粉高效燃烧、炉内气-固-液多相流优化、焦炭劣化抑制等角度开展系统性技术攻关，并寻求与冶金高校或科研院所合作，突破高煤比下的操作边界。

需解决的主要技术难题

  1. 煤粉极限燃烧效率：提高喷煤量后，煤粉在回旋区的停留时间相对缩短，且高炉下部氧量有限，易产生大量未燃煤粉（UPC）。需研究适合高炉喷吹的煤种配比与粒度级配，开发助燃或催化燃烧技术，使煤粉燃烧率稳定在95%以上。

  2. 料柱透气性与压损控制：未燃煤粉及过量煤灰会堵塞焦炭缝隙，降低料柱孔隙度，导致压差升高、悬料风险增加。需建立多尺度气-固两相流模型，优化焦炭粒度与矿焦分层布料制度。

  3. 焦炭高温强度劣化抑制：高煤比条件下，炉内碱金属及CO₂对焦炭的气化溶损反应加剧，焦炭热强度（CSR）下降。需探索焦炭配煤优化或表面涂层技术，减少高温下的劣化速率。

  4. 协同优化数学模型：缺乏同时考虑煤比、焦比、富氧率、风温、炉缸热状态等变量的多目标智能调控模型，操作依赖经验。

期望实现的主要技术目标

  • 将高炉煤比提升至180kg/t·HM以上（现有基数为150kg/t·HM），同时焦比降至300kg/t·HM以下。

  • 未燃煤粉比例控制在3%以内，炉腹透气性指数提高15%以上。

  • 实现焦炭反应后强度（CSR）在现基础上下降不超过3个百分点（即劣化可控）。

  • 形成一套高炉“提煤降焦”智能操作指导模型，并在至少一座2500m³级以上高炉稳定应用3个月，综合燃料成本降低≥8%。