經過幾十年的發展,中國的高爐噴煤工藝和技術已發展到較高的水平。中國的高爐噴煤在普及程度和平均煤比方
面均取得很大進步。不僅所有高爐都上了噴煤,平均煤比也不斷增加,2023年已達到137kg/t。以寶鋼高爐為突出代
表的越來越多的高爐已長期穩定在高煤比上執行。然而,就噴煤工藝的優化和系統的完善而言,許多企業的高爐噴煤
還存在著一些不足或缺陷。進行有針對性地改進將是實現噴煤穩定和更高煤比的必要工作。
早期的製粉系統基本是使用球磨機製粉,採用旋風除塵器+小布袋組合進行正壓收粉,存在的問題是製粉效率和
能力低,系統阻損高,另外系統容易跑粉,汙染嚴重。烘乾介質主要是煙氣爐產生的熱煙氣兌空氣,系統含氧量高。加
之安全檢測和控制手段落後,在相當一段時期,只能對無煙煤進行製粉。
早期的噴吹系統多為串聯罐系統。噴吹管路有單管路加分配器,也有許多是多管路直接噴吹。由於高爐容積小,
布置分散,早期許多高爐採取的是間接噴吹方式,即煉鐵廠內建乙個公共製粉站,然後在每個高爐附近建設自己的噴
吹站。即使如此,因設計引數的不合理,以及裝置和控制系統的落後,使得噴吹系統計量和控制誤差大、粉氣混合不好,
噴吹固氣比低,而且噴槍易燒損,並經常磨壞風口。
隨著高爐對噴煤製粉能力和噴吹能力要求的提高,越來越多的中速磨被用來替代產量低、噪音大的球磨機。收粉
系統也都採取了負壓操作,並使用一次布袋收粉替代旋風+布袋的組合,使環境大為改觀。充分利用熱風爐廢氣並對系
統的氣氛進行嚴格控制,保證了即使在煙煤製粉時的系統安全。
在噴吹方面,併聯罐系統逐漸替代了串聯罐系統,單管路+分配器的結構也得到推廣普及。系統的計量和控制精度
得到顯著改善。各廠根據高爐的容積、數量及位置,多採取製粉和噴吹在一起的直接噴吹布置。良好的粉氣混合及噴
槍等裝置效能的改進進一步保證了噴吹的高效穩定,促進了噴煤比的提高。
經過數十年的發展,目前典型的工藝流程是：中速磨製粉-熱風爐廢氣+煙氣爐-大布袋收粉-併聯罐-直接噴吹-
單管噴吹+分配器。
系統改進1製粉系統
原煤倉容積小的優點是節約投資,但缺點是上煤系統要經常起停,而且容易引起磨機因斷煤而頻繁停機。從維持
系統的穩定執行角度出發,擴大原煤倉容積是有益的。新建系統的原煤倉容積應在滿倉時滿足磨機8h以上的連續制
粉需求為宜。
磨機的粒度調整是通過其帶的分離器進行的。分離器有靜態和動態兩種選擇。鑑於高爐對煤粉粒度有較好的適
應性,選擇靜態分離器即可。其優點是簡單可靠,無電力消耗,節約投資且維護量小。
給煤機是控制磨機給煤量的重要裝置。給煤機的種類有刮板式、螺旋式、及皮帶式等。與前兩者比較,稱重皮帶
式給煤機具有給煤量控制準確、無機械磨損、密封好、動力消耗低、安全效能好等優點,應是首選配置。
煙氣爐的能力應滿足在主乾燥介質(熱風爐廢氣或自迴圈氣)溫度最低時的熱量補充需要。為了保證執行安全,
應設定燃燒火焰監視器,並採取自動點火。
採用大布袋收粉器已成為中國噴煤的乙個特點。大布袋使過濾速度降低,延長了布袋的使用壽命。但不要追求過
低的過濾速度,避免不必要的裝置投資和土建結構投資的增加。布袋出口應設定專用的煙氣**檢測儀。特別是採用
煙氣自迴圈系統時,要嚴格控制迴圈氣量,以防止煙氣水分公升高造成**上公升。
主排風機和高溫引風機風量的設計能力均大於實際需要量,一般靠調節閥進行風量的調節。
原煤中經常混有木塊及塑料等雜物,經磨機後形成纖維狀,對噴吹影響較大。因此,有必要在布袋下出口設定振動
篩。篩孔的直徑可大些,如6mm×6mm。篩子密封性要好,同時清除雜物便捷。振動篩也可安裝在粉倉與噴吹罐之間。
2噴吹系統
隨著噴吹煤比的不斷提高,高爐要求噴煤持續穩定,以避免因停減煤變負荷對高爐執行帶來的不利影響。因此,
以往設計時要求煤粉倉的滿倉煤量達到乙個冶煉週期的原則已不適用,應當盡量擴大。某國外新建4000m3高爐的煤
粉倉要求裝載量達1200t,在150kg/t煤比時可持續噴吹24h。煤粉倉應設稱重系統,以準確掌握倉內粉量。此外,應
設定必要的惰化系統和氣氛監測系統,保證粉倉的氧含量和co含量在安全範圍內。
噴吹罐的結構形式主要有下出料和上出料兩種。由於採取了罐底流化裝置,使上出料的方式在粉氣的混合效果和
控制方面要好於下出料方式。噴吹罐的容積也應以大為好,其優點是倒罐時間長,有利於穩定噴吹；另外閥門動作次
數減少,延長閥門的使用壽命。噴吹罐內設特殊的洩壓過濾器是解決卸壓磨管道和閥門的有效手段。該過濾器採用特
殊的過濾材料,使洩壓時氣中的煤粉被留在罐內,消除了洩壓產生的高速氣體帶來的磨損現象。採用洩壓速度控制和
特殊耐磨閥門是解決這一問題的另乙個方法,但相對複雜和昂貴。近年來,某些高爐的噴吹罐布置還採取了三罐併聯
式。該配置的優點是進一步提高了噴吹的可靠性,並可**部分充壓氮氣。
分配器的關鍵在於分配均勻性與壓差之間的關係。採用通道式的結構可使壓差大大降低,但無法保持分配的均勻
性,特別是無法克服支管長度變化及風口內壓力波動帶來的影響。過於追求分配的均勻性會導致壓差過大,影響噴吹
穩定,並帶來嚴重磨損問題。分配器的分配誤差一般要求≤5%,新的設計已要求≤3%。
隨著風溫的提高和煤比的增加,對噴槍的耐高溫效能和使用壽命提出更高的要求。普通的高溫合金1cr18ni9ti
因耐熱溫度低,已不適合作為噴煤槍,特別是對於大高爐。必須採用更高階的耐熱鋼管。為降低成本,應設計分段結構,
在風口內的部分選用優質高溫材質,且可靈活更換。在噴***構上,有單筒和套筒兩種形式。雖然大多數高爐採用
的是單筒噴槍,但套筒噴槍將是發展方向。噴槍正常無損耗應是追求的目標。槍頭採用彎頭的形式可有利於噴口在風
口內位置的調整,防止煤粉磨風口。
噴吹管路的鋪設應減少轉直角彎。在必須轉彎的地方,應考慮一定的曲率半徑,並採用耐磨彎管。要避免使用直
角彎頭或轉彎盒來連線。噴煤的支管應設定自動測堵裝置,以便及時發現堵塞現象。
3系統安全
噴煤系統的主要危險源是煤粉的**或燃燒。
發生**或燃燒的3個條件是濃度、氧化劑(o2含量)及火源。在製粉系統中,磨機至布袋之間的粉氣流股中煤
粉濃度基本在**濃度範圍內(300～600g/m3)且不易控制。因此,在防止系統出現火源的基礎上,防爆防燃燒的措施
是控制系統的o2含量。
試驗研究表明,當降低系統o2含量時,煤粉的著火溫度大幅提高,出現**和燃燒的可能性顯著下降。當控制布
袋出口的o2的體積分數小於12%時,即消除了系統出現**和燃燒的可能。國內外一些企業在實際生產中,為更保險
起見,該值控制在8%或10%。
因為製粉是負壓系統,要控制系統o2含量,首先需要降低系統裝置的漏風率,主要是給煤機處,布袋和粉倉之間；
其次是控制煙氣爐的助燃空氣比例,減少多餘o2帶入量,避免使用空氣作為摻冷介質；第三是監測熱風爐廢氣的o2
含量,設定煙氣自迴圈系統,在熱風爐廢氣o2含量高時,利用煙氣自迴圈系統切斷或減少熱風爐廢氣的使用量。
積粉自燃是另乙個需要重視的安全問題。當系統區域性存在積粉時,煤粉與氣氛中的o2進行氧化反應。這種緩慢
氧化雖然進行得很慢,以致不易覺察,但是緩慢氧化放出的熱量如不及時散失,就會越積越多,使溫度逐漸公升高,當達
到它的著火點時,不經點火就會引起自發的燃燒,會使溫度公升高,達到自燃。因此,防止自燃的措施是消除系統的積粉
點。所有制粉的煤粉管路系統應保持一定的角度,消除水平或低角度可能帶來的積粉現象。煤粉倉應密閉,內表面應
平整、光滑、耐磨、無積粉死角。粉倉還應保持氣氛監測(o2和co含量),並具有足夠的惰化設施。（榕霖）
噴煤生產工藝管理制度
噴煤車間工藝管理 制度彙編 起草人 李江偉 審核人 批准人 噴煤車間 2012年1月 目錄噴煤生產工藝管理制度 2 噴煤車間各崗位工藝操作規程 3 一 製粉崗 4 二 噴吹崗 5 三 上料崗 6 四 皮帶崗 6 五 天車崗 7 裝置維護點檢規程 8 目的 為了煤粉磨製和噴吹有有序進行，保障系統裝置的...
噴煤生產工藝管理制度
目的 為了煤粉磨製和噴吹有有序進行，保障系統裝置的正常運轉及工段內各項工作的穩步開展特制訂本條例。一 及時檢視煤棚儲煤情況，待儲量約為高爐3 5天用量時與公司採購聯絡進料情況，同時要對原有原煤及時進行倒推措施，為下批來料倒空場地。二 對進場原煤煤質及時檢視，對煤質狀況及時匯報領導，發現質量問題及時與...
高壓旋噴樁施工方案及工藝
一 編制依據 客運專線鐵路路基工程施工指南 tz212 2005 客運專線鐵路路基工程施工質量驗收暫行標準 鐵建設 2005 160號 寧安鐵路旋噴樁設計圖 圖號為寧安 三院 施路通 15 寧安鐵路路基施工圖 圖號為寧安 三院 施路通 001 鐵路工程土工試驗規程 tb10102 2004 建築地基...