張勁松

(廣西柳鋼中金不銹鋼有限公司  廣西玉林市  537600)

摘  要：高爐噴煤是煉鐵生產(chǎn)中一項(xiàng)具有重要地位的工藝技術(shù)，高爐噴煤是指將磨細(xì)的無(wú)煙煤煤粉、或者煙煤與無(wú)煙煤煤粉兩者混合物，利用高壓氣體從噴煤輸送至高爐風(fēng)口，向高爐內(nèi)部輸送煤粉，對(duì)高爐煉鐵而言，一方面噴煤有利于降低焦比、降低生鐵成本，另一方面，調(diào)劑爐況熱制度的有效手段；噴吹煤粉可改善高爐爐缸工作狀態(tài)，有利于促進(jìn)高爐穩(wěn)定順行。具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。我們廠2014年高爐噴煤作業(yè)率在65％。通過(guò)設(shè)備工藝管理。在原煤儲(chǔ)備方面，從深化點(diǎn)檢，定檢定修制粉、噴吹等系統(tǒng)設(shè)備方面入手，噴煤作業(yè)率達(dá)到了95％，提高了噴煤作業(yè)率，保證煤粉供應(yīng)。本文對(duì)高爐噴煤提高作業(yè)率提出幾點(diǎn)建議，希望對(duì)從事噴煤同行有所借鑒。

關(guān)鍵詞：噴煤磨機(jī)構(gòu)造；工藝流程圖；措施

1. 引言

現(xiàn)代高爐大型化，現(xiàn)代化，其生產(chǎn)率不斷提高，目前，煉鐵系統(tǒng)正受到投資、資源、成本、能源、環(huán)境和運(yùn)輸?shù)确矫娴木薮髩毫?，面臨嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。

近幾年隨著高爐生產(chǎn)指標(biāo)的突飛猛進(jìn)，高爐利用系數(shù)屢創(chuàng)新高，高爐焦比在不斷提高，對(duì)噴煤系統(tǒng)能力要求有了更高的要求。高爐噴煤是以低價(jià)煤代替部分昂貴冶金焦碳，降低焦比，是現(xiàn)代高爐冶煉大幅度降低生鐵成本的重大技術(shù)措施，也是煉鐵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、節(jié)能降焦的中心環(huán)節(jié)，有著重大戰(zhàn)略意義?，F(xiàn)在很多高爐噴煤系統(tǒng)多多少少存在制粉作業(yè)率低，制粉磨機(jī)等設(shè)備使用壽命短，使用后期無(wú)法滿足高爐煤粉供應(yīng)等方面問(wèn)題。

一、高爐噴煤工藝流程圖：

高爐噴煤工藝流程圖如上圖1所示，通過(guò)該工藝，可以看出高爐噴煤系統(tǒng)生產(chǎn)力主要有制粉系統(tǒng)和噴吹系統(tǒng)。噴吹系統(tǒng)提高作業(yè)率比較簡(jiǎn)單，可以通過(guò)提高罐壓和改進(jìn)、輸送方式、優(yōu)化管線等方式實(shí)現(xiàn)；但是制粉系統(tǒng)就比較復(fù)雜了，制粉系統(tǒng)作業(yè)率直接關(guān)系到高爐煤粉供應(yīng)，只有制備充足煤粉，才能滿足高爐煤粉供應(yīng)，為高爐提高煤比提供強(qiáng)有力的保障，由此可見噴煤系統(tǒng)制粉作業(yè)率是噴煤系統(tǒng)十分關(guān)鍵的工作，所以提高噴煤系統(tǒng)作業(yè)率主要從制粉系統(tǒng)抓起，應(yīng)該從以下幾方面抓起。

2. 噴煤原料方面

從噴煤原料方面抓起，主要有以下幾方面：

2.1儲(chǔ)煤棚 噴吹煤儲(chǔ)備20~40天用量，使原煤水分蒸發(fā)及下滲，降低煤中水分。確保入倉(cāng)原煤水分＜12％。

2.2采購(gòu)可磨指數(shù)高噴吹煤

原煤的可磨性對(duì)磨機(jī)的產(chǎn)能影響比較直接，同一個(gè)制粉系統(tǒng)，可磨性系數(shù)HGI=50和HGI=80的煤種，產(chǎn)能差別能達(dá)到50%以上，所以采購(gòu)煤可磨指數(shù)在要求范圍內(nèi)越高越好。一般要求哈氏可磨系數(shù)在60~90之間。其次就是噴吹煤煤質(zhì)要合格，水分≤10%、灰分A≤12%、硫S≤0.8%、膠質(zhì)層Y＞10mm、粒徑一般要求10~30mm范圍，煤質(zhì)干凈杜絕鐵塊、石塊、塑料、泡沫、線等雜物。

2.3 采用混合噴吹模式

配加煙煤使用煙煤與無(wú)煙煤混合噴吹，混合煤的優(yōu)勢(shì)有以下幾點(diǎn)：

（1）混合噴吹可擴(kuò)大噴吹量。無(wú)煙煤含碳高、發(fā)熱值高；煙煤成煤期短，含揮發(fā)分高，著火點(diǎn)低。易于燃燒。含揮發(fā)分愈高，其熱分解和燃燒速度也愈快。研究表明，混煤可以發(fā)揮兩種煤的優(yōu)點(diǎn)，取得良好的噴吹效果。

（2）煙煤含氫高于無(wú)煙煤，一般要高出1個(gè)百分點(diǎn)，從還原劑上講，1kg氫可代替6kg碳，且氫在高溫區(qū)可代替碳直接還原，其吸熱量比碳小70%；煙煤揮發(fā)分高，分解吸熱高于無(wú)煙煤，更有利于使用高風(fēng)溫和富氧。達(dá)到較高的置換比和高爐生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

（3）煙煤儲(chǔ)量大于無(wú)煙煤且分布較廣，易于購(gòu)得，煙煤煤價(jià)較低，因此配煤可以獲得較全面的噴吹和經(jīng)濟(jì)效果。有利于合理利用自然資源。

（4）煙煤一般可磨性較無(wú)煙煤好，易于降低磨煤電耗。噴煤配加煙煤磨煤機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量趨近理想的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。

（5）綜合利用各種煤資源，供煤、運(yùn)輸合理而有保證。

2.4其他舉措

把好原煤質(zhì)量關(guān)，檢查清理好煤中雜物；上煤系統(tǒng)檢查清理好除鐵器，嚴(yán)防煤中雜物，鐵塊等金屬進(jìn)入制粉系統(tǒng)磨機(jī)內(nèi)。

3. 制粉系統(tǒng)方面

高爐噴煤制粉系統(tǒng)是負(fù)壓運(yùn)行，系統(tǒng)工藝參數(shù)設(shè)定不合理，操作中各點(diǎn)參數(shù)要求不嚴(yán)謹(jǐn)，導(dǎo)致設(shè)備磨損大，系統(tǒng)參數(shù)不匹配導(dǎo)致制粉作業(yè)率低，電耗、設(shè)備損耗增加，要提高制粉系統(tǒng)作業(yè)率，一是確保系統(tǒng)完好性；二是必須正確合理設(shè)定系統(tǒng)各點(diǎn)參數(shù)；三是嚴(yán)抓工藝技術(shù)操作。具體有以下幾方面：

3.1 系統(tǒng)密閉性檢查

制粉系統(tǒng)是負(fù)壓運(yùn)行，檢查維護(hù)到位，必須確保系統(tǒng)給煤機(jī)、下煤管、磨機(jī)出入口等設(shè)備和管道法蘭、檢查孔密封不漏風(fēng)。漏風(fēng)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)風(fēng)量增加、風(fēng)速提高、煤粉粒度變粗、煤粉水分增多、主排風(fēng)機(jī)出力高、制粉系統(tǒng)產(chǎn)量減小，安全系數(shù)降低。

3.2 干燥氣要滿足制粉需求

干燥氣是制粉系統(tǒng)干燥劑、惰化劑。干燥氣有一定運(yùn)動(dòng)速度，會(huì)把磨碎煤粉烘干并攜帶煤粉進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)和分離。有幾個(gè)方面的要求：燃燒爐燃燒充分；煤氣與助燃風(fēng)比例1：(0.7~0.8)；熱風(fēng)爐廢煙氣成分均勻穩(wěn)定；混風(fēng)室結(jié)構(gòu)合理，無(wú)變形，能把熱風(fēng)爐廢煙氣與自產(chǎn)煙氣充分混合均勻。干燥氣質(zhì)量合格，才能最大量烘干煤粉（煙氣爐構(gòu)造見圖2）；原則上磨機(jī)入口干燥氣溫度越高則越有利于提高磨機(jī)的工作效率，但是不允許超過(guò)所需煤種著火溫度，也不要超過(guò)磨輥要求的工作溫度，一般要求控制在250~300℃。

3.3 磨機(jī)調(diào)整設(shè)置合理

磨機(jī)是制粉系統(tǒng)核心設(shè)備，磨機(jī)內(nèi)部構(gòu)造圖如下圖3所示，確保磨機(jī)運(yùn)行正常，參數(shù)調(diào)整合理才能確保制粉作業(yè)率最大化。

（1）磨機(jī)出口溫度調(diào)整在要求范圍內(nèi)，一般要求70℃~90℃，其波動(dòng)不超過(guò)5℃；入口負(fù)壓控制在300Pa~1000Pa范圍內(nèi)，系統(tǒng)設(shè)置不同，能力大小不同，參數(shù)略有不同，總的依據(jù)是一次風(fēng)室沒有積煤，排渣口不冒粉，能正常自動(dòng)吐渣，為原則。生產(chǎn)中磨機(jī)入口壓力盡量取中下線，磨機(jī)入口壓力過(guò)高，磨內(nèi)靜環(huán)、動(dòng)環(huán)和磨輥?zhàn)o(hù)板磨損大，縮短期使用壽命，相對(duì)也影響磨機(jī)產(chǎn)量。

（2）根據(jù)磨機(jī)壓差、電流合理調(diào)整給煤量，確保磨機(jī)襯板與磨輥之間煤層厚度均勻，大約煤層厚約2cm。一般磨機(jī)進(jìn)出口壓差控制范圍在3.5kPa~5.5kPa，磨機(jī)能力大小不同，設(shè)計(jì)不同參數(shù)略有變化。磨機(jī)壓差和電流穩(wěn)定，排渣口能自動(dòng)排渣，這樣狀態(tài)磨機(jī)作業(yè)率最佳，磨機(jī)內(nèi)部易損件磨輥、襯板、護(hù)板等磨損最小。

（3）磨機(jī)襯板和輥套是磨機(jī)核心部件要定期檢查測(cè)量，磨損程度達(dá)到廠家要求時(shí)，（一般剩余原厚度1/3）要及時(shí)組織更換。確保磨機(jī)產(chǎn)量。如果磨機(jī)各點(diǎn)壓力控制合理，一般使用壽命在10000h-13000h之間。

（4）磨機(jī)內(nèi)部靜環(huán)、動(dòng)環(huán)磨損在正常范圍內(nèi)如果靜環(huán)、動(dòng)環(huán)磨損達(dá)到原厚度1/4要及時(shí)更換或用耐磨焊條補(bǔ)焊。確保磨輥與襯板間干燥氣通過(guò)量正常，滿足磨輥下煤在碾碎同時(shí)被充分烘干，并攜帶煤粉進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分離。

（5）磨機(jī)粗粉葉片完好，磨損在正常范圍內(nèi)；回粉錐運(yùn)行正常，這樣才能保證磨機(jī)內(nèi)部氣粉正常運(yùn)動(dòng)分離，合格煤粉被干燥氣攜帶出磨機(jī)，不合格煤粉通過(guò)回粉錐落入磨內(nèi)進(jìn)行碾磨。

（6）磨機(jī)磨輥的加載壓力（液壓、彈簧）合適，一般要求0.7~1.0MPa，根據(jù)煤的可磨系數(shù)、磨輥和襯板磨損程度來(lái)調(diào)整。只有合適加載力才能保證磨機(jī)產(chǎn)量。

3.4 布袋收粉器運(yùn)轉(zhuǎn)良好

布袋壓差合適，布袋壓差是衡量布袋運(yùn)行是否正常標(biāo)志，系統(tǒng)設(shè)置不同，能力大小不同，參數(shù)略有不同，一般參數(shù)范圍：脈沖壓力0.2~0.4Mpa，脈沖室反吹正常，提升閥工作正常，一個(gè)噴吹周期布袋壓差穩(wěn)定為正常，如果壓差波動(dòng)大，要及時(shí)查找處理，確保收粉效果，確保制粉系統(tǒng)風(fēng)量正常。一般布袋收粉器進(jìn)出口壓差＜2.0kpa，能力大小不同，參數(shù)略有變化。

3.5 煤粉粒度滿足高爐需求

煤粉粒度是根據(jù)高爐冶煉時(shí)煤粉燃燒情況而定的，應(yīng)以煤粉在風(fēng)口區(qū)達(dá)到充分燃燒為準(zhǔn)。一般要求- 200目在50%~80%范圍。如果煤粉粒度過(guò)細(xì)，會(huì)使磨機(jī)產(chǎn)量下降，電耗上升，易燃易爆因素增加。

4.結(jié)語(yǔ)

噴煤系統(tǒng)是現(xiàn)代高爐煉鐵技術(shù)一項(xiàng)革命性的重大措施。他是高爐煉鐵能否與其他煉鐵方法競(jìng)爭(zhēng)，繼續(xù)生存和發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。噴煤能否滿足高爐煤粉供應(yīng)十分重要，所以噴煤作業(yè)率十分關(guān)鍵。以上我所提的要提高噴煤作業(yè)率，主要是三個(gè)方面：1.是原料噴吹煤哈氏可磨系數(shù)和成分必須能滿足噴煤條件。2.是制粉系統(tǒng)干燥介質(zhì)質(zhì)量、制粉系統(tǒng)各點(diǎn)壓力、溫度要求范圍必須完全匹配系統(tǒng)設(shè)備。3.崗位操作必須要認(rèn)真按要求范圍進(jìn)行操作。只有按要求進(jìn)行操作，才能確保設(shè)備最佳狀態(tài)，才能延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，才能提高噴煤作業(yè)率。

參考文獻(xiàn)

[1] 湯清華, 王筱留, 祁成林, 等. 高爐噴吹煤粉知識(shí)問(wèn)答[M]. 北京: 冶金工業(yè)出版社, 2016.

[2]貴永亮. 高爐噴煤理論與關(guān)鍵技術(shù)研究[M]. 北京: 冶金工業(yè)出版社, 2016.