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中一項具有重要地位的工藝技術，高爐噴煤是指將磨細的無煙煤煤粉、或者煙煤與無煙煤煤粉兩者混合物，利用高壓氣體從噴煤輸送至高爐風口，向高爐內部輸送煤粉，對高爐煉鐵而言，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)，有利于促進高爐穩(wěn)定順行。具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。我們廠2014年高爐噴煤作業(yè)率在65％。通過設備工藝管理。在原煤儲備方面，從深化點檢，定檢定修制粉、噴吹等系統(tǒng)設備方面入手，噴煤作業(yè)率達到了95％，提高了噴煤作業(yè)率，保證煤粉供應。本文對高爐噴煤提高作業(yè)率提出幾點建議，希望對從事噴煤同行有所借鑒。

關鍵詞：噴煤磨機構造；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)境和運輸?shù)确矫娴木薮髩毫?，面臨嚴重的挑戰(zhàn)。

近幾年隨著高爐生產指標的突飛猛進，高爐利用系數(shù)屢創(chuàng)新高，高爐焦比在不斷提高，對噴煤系統(tǒng)能力要求有了更高的要求。高爐噴煤是以低價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措施，也是煉鐵系統(tǒng)結構優(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，制粉磨機等設備使用壽命短，使用后期無法滿足高爐煤粉供應等方面問題。

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，通過該工藝，可以看出高爐噴煤系統(tǒng)生產力主要有制粉系統(tǒng)和噴吹系統(tǒng)。噴吹系統(tǒng)提高作業(yè)率比較簡單，可以通過提高罐壓和改進、輸送方式、優(yōu)化管線等方式實現(xiàn)；但是制粉系統(tǒng)就比較復雜了，制粉系統(tǒng)作業(yè)率直接關系到高爐煤粉供應，只有制備充足煤粉，才能滿足高爐煤粉供應，為高爐提高煤比提供強有力的保障，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儲煤棚 噴吹煤儲備20~40天用量，使原煤水分蒸發(fā)及下滲，降低煤中水分。確保入倉原煤水分＜12％。

2.2采購可磨指數(shù)高噴吹煤

原煤的可磨性對磨機的產能影響比較直接，同一個制粉系統(tǒng)，可磨性系數(shù)HGI=50和HGI=80的煤種，產能差別能達到50%以上，所以采購煤可磨指數(shù)在要求范圍內越高越好。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要合格，水分≤10%、灰分A≤12%、硫S≤0.8%、膠質層Y＞10mm、粒徑一般要求10~30mm范圍，煤質干凈杜絕鐵塊、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煙煤混合噴吹，混合煤的優(yōu)勢有以下幾點：

（1）混合噴吹可擴大噴吹量。無煙煤含碳高、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，取得良好的噴吹效果。

（2）煙煤含氫高于無煙煤，一般要高出1個百分點，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，分解吸熱高于無煙煤，更有利于使用高風溫和富氧。達到較高的置換比和高爐生產技術經(jīng)濟指標

（3）煙煤儲量大于無煙煤且分布較廣，易于購得，煙煤煤價較低，因此配煤可以獲得較全面的噴吹和經(jīng)濟效果。有利于合理利用自然資源。

（4）煙煤一般可磨性較無煙煤好，易于降低磨煤電耗。噴煤配加煙煤磨煤機臺時產量趨近理想的經(jīng)濟產量。

（5）綜合利用各種煤資源，供煤、運輸合理而有保證。

2.4其他舉措

把好原煤質量關，檢查清理好煤中雜物；上煤系統(tǒng)檢查清理好除鐵器，嚴防煤中雜物，鐵塊等金屬進入制粉系統(tǒng)磨機內。

3. 制粉系統(tǒng)方面

高爐噴煤制粉系統(tǒng)是負壓運行，系統(tǒng)工藝參數(shù)設定不合理，操作中各點參數(shù)要求不嚴謹，導致設備磨損大，系統(tǒng)參數(shù)不匹配導致制粉作業(yè)率低，電耗、設備損耗增加，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定系統(tǒng)各點參數(shù)；三是嚴抓工藝技術操作。具體有以下幾方面：

3.1 系統(tǒng)密閉性檢查

制粉系統(tǒng)是負壓運行，檢查維護到位，必須確保系統(tǒng)給煤機、下煤管、磨機出入口等設備和管道法蘭、檢查孔密封不漏風。漏風會導致系統(tǒng)風量增加、風速提高、煤粉粒度變粗、煤粉水分增多、主排風機出力高、制粉系統(tǒng)產量減小，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。干燥氣有一定運動速度，會把磨碎煤粉烘干并攜帶煤粉進行運轉和分離。有幾個方面的要求：燃燒爐燃燒充分；煤氣與助燃風比例1：(0.7~0.8)；熱風爐廢煙氣成分均勻穩(wěn)定；混風室結構合理，無變形，能把熱風爐廢煙氣與自產煙氣充分混合均勻。干燥氣質量合格，才能最大量烘干煤粉（煙氣爐構造見圖2）；原則上磨機入口干燥氣溫度越高則越有利于提高磨機的工作效率，但是不允許超過所需煤種著火溫度，也不要超過磨輥要求的工作溫度，一般要求控制在250~300℃。

3.3 磨機調整設置合理

磨機是制粉系統(tǒng)核心設備，磨機內部構造圖如下圖3所示，確保磨機運行正常，參數(shù)調整合理才能確保制粉作業(yè)率最大化。

（1）磨機出口溫度調整在要求范圍內，一般要求70℃~90℃，其波動不超過5℃；入口負壓控制在300Pa~1000Pa范圍內，系統(tǒng)設置不同，能力大小不同，參數(shù)略有不同，總的依據(jù)是一次風室沒有積煤，排渣口不冒粉，能正常自動吐渣，為原則。生產中磨機入口壓力盡量取中下線，磨機入口壓力過高，磨內靜環(huán)、動環(huán)和磨輥護板磨損大，縮短期使用壽命，相對也影響磨機產量。

（2）根據(jù)磨機壓差、電流合理調整給煤量，確保磨機襯板與磨輥之間煤層厚度均勻，大約煤層厚約2cm。一般磨機進出口壓差控制范圍在3.5kPa~5.5kPa，磨機能力大小不同，設計不同參數(shù)略有變化。磨機壓差和電流穩(wěn)定，排渣口能自動排渣，這樣狀態(tài)磨機作業(yè)率最佳，磨機內部易損件磨輥、襯板、護板等磨損最小。

（3）磨機襯板和輥套是磨機核心部件要定期檢查測量，磨損程度達到廠家要求時，（一般剩余原厚度1/3）要及時組織更換。確保磨機產量。如果磨機各點壓力控制合理，一般使用壽命在10000h-13000h之間。

（4）磨機內部靜環(huán)、動環(huán)磨損在正常范圍內如果靜環(huán)、動環(huán)磨損達到原厚度1/4要及時更換或用耐磨焊條補焊。確保磨輥與襯板間干燥氣通過量正常，滿足磨輥下煤在碾碎同時被充分烘干，并攜帶煤粉進行運動分離。

（5）磨機粗粉葉片完好，磨損在正常范圍內；回粉錐運行正常，這樣才能保證磨機內部氣粉正常運動分離，合格煤粉被干燥氣攜帶出磨機，不合格煤粉通過回粉錐落入磨內進行碾磨。

（6）磨機磨輥的加載壓力（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調整。只有合適加載力才能保證磨機產量。

3.4 布袋收粉器運轉良好

布袋壓差合適，布袋壓差是衡量布袋運行是否正常標志，系統(tǒng)設置不同，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，一個噴吹周期布袋壓差穩(wěn)定為正常，如果壓差波動大，要及時查找處理，確保收粉效果，確保制粉系統(tǒng)風量正常。一般布袋收粉器進出口壓差＜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)高爐冶煉時煤粉燃燒情況而定的，應以煤粉在風口區(qū)達到充分燃燒為準。一般要求- 200目在50%~80%范圍。如果煤粉粒度過細，會使磨機產量下降，電耗上升，易燃易爆因素增加。

4.結語

噴煤系統(tǒng)是現(xiàn)代高爐煉鐵技術一項革命性的重大措施。他是高爐煉鐵能否與其他煉鐵方法競爭，繼續(xù)生存和發(fā)展的關鍵技術。噴煤能否滿足高爐煤粉供應十分重要，所以噴煤作業(yè)率十分關鍵。以上我所提的要提高噴煤作業(yè)率，主要是三個方面：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)干燥介質質量、制粉系統(tǒng)各點壓力、溫度要求范圍必須完全匹配系統(tǒng)設備。3.崗位操作必須要認真按要求范圍進行操作。只有按要求進行操作，才能確保設備最佳狀態(tài)，才能延長設備使用壽命，才能提高噴煤作業(yè)率。

參考文獻

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

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