高炉喷吹煤粉,是现代炼铁降低焦炭消耗的重要手段。但一个长期被忽略的问题是入炉煤粉温度往往太低。
多数高炉喷吹的煤粉,温度只有50℃左右。这么“冷”的煤粉进入上千度的高炉风口区,要先吸收大量热量才能着火燃烧。这一“吸热”过程,不仅延迟了煤粉的着火时间,也直接影响了燃烧效率。
怎么解决?思路其实很朴素-把煤粉炉外加热再喷进去。理论上,煤粉预热到250℃以
上,燃尽率可提高5%~10%。但要在大高炉上实现长周期稳定运行,难度不小。毕竟高炉不能停,系统必须100%在线,出一点问题就是生产事故。
北京晟龙伟嘉科技有限公司通过多年的研究开发和实践,依托建龙集团两个项目率先突破,并推广至六安钢铁,在高炉煤粉预热技术上不断创新高。
2024年3月,山西建龙1#高炉(1680m³)煤粉预热系统投运。这套系统利用热风炉烟气的余热,通过导热油换热,把煤粉从46℃提到150℃以上,最高达到173℃。持续运行两年多来,综合焦比降低了2.08kg/t铁,累计创效1897万元。
2025年12月,建龙阿钢1260m³高炉的煤粉预热系统投运,这次升级到了“双热源”——热风炉烟气+烟气炉烟气,煤粉温度直接从50℃预热到了220℃以上,升温幅度170℃。效果超预期:综合焦比降低3.5kg/t铁,除尘灰含碳量降低了2.54%,年节约焦炭4800吨,年减碳排1.5万吨,年创效超700万元。
2026年6月,六安钢铁1780m³高炉煤粉预热项目正式开工建设。该项目采用热风炉烟气单一热源,烟气平均温度≥300℃(波动区间260~340℃),以闭式导热油循环为中间传热介质,通过高效煤粉预热换热器将热量精准传递给喷吹煤粉。项目投产后,预计煤粉温度将从目前的约50℃提升至150℃以上,预计综合焦比降低2.5kg/t,年节约焦炭5120吨,年创效819万元,年减碳排1.6万吨。该间接换热设计兼顾了安全性、稳定性和传热效率,是低温余热安全提质利用的典型实践。
三个项目均以烟气余热回收为核心,但在热源配置上各有侧重:山西建龙和六安钢铁采用单热源模式,直接回收热风炉烟气余热,无需额外消耗任何燃料,实现了真正意义上的“零能耗”余热提效;建龙阿钢则升级为双热源(热风炉烟气+烟气炉烟气),通过补燃少量高炉煤气将预热温度从150℃级提升至220℃以上,虽消耗少量燃气,但相比传统加热方式,能源利用效率和综合减碳效益仍大幅领先。三个项目覆盖1260~1780m³不同容积级别,从山西建龙的首台验证,到建龙阿钢的技术升级,再到六安钢铁的快速复制推广,系统性地验证了该技术在不同炉容、不同热源条件下的广泛适应性与稳定可靠性。
目前,北京晟龙伟嘉科技有限公司已围绕该领域布局了4项发明专利和20余项实用新型专利。下一代目标是将预热温度推向260℃,为钢铁工业节能降碳助力。
