八鋼c(3號)高爐噴煤系統(tǒng)設(shè)計特點分析

1、冶金之家網(wǎng)站八鋼八鋼C(3號)高爐噴煤系統(tǒng)設(shè)計特點分析高爐噴煤系統(tǒng)設(shè)計特點分析張杰1，何海熙1，顏新1，安志慶2，聞為民2(1.中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司煉鐵事業(yè)部，重慶4011222.寶鋼集團新疆八一鋼鐵有限公司，新疆烏魯木齊830022)摘要：要：八鋼C(3號)高爐(以下簡稱C高爐)噴煤系統(tǒng)采用三罐并列、雙噴吹主管(一用一備)、雙分配器直接噴吹工藝。通過采用多項先進技術(shù)，如：優(yōu)化管道設(shè)計、支管檢堵、支管自動反吹和關(guān)鍵閥門安全聯(lián)鎖等

2、，實現(xiàn)了低阻損、低能耗、低磨損的全自動遠距離直接噴吹，為C高爐實現(xiàn)“高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗、長壽”創(chuàng)造了良好條件。關(guān)鍵詞：詞：噴煤系統(tǒng)三罐并列分配器遠距離直接噴吹近年來，高爐噴煤技術(shù)作為改變高爐能源結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)，已經(jīng)發(fā)展成為煉鐵行業(yè)必不可少的工藝環(huán)節(jié)，煉鐵工作者對噴煤技術(shù)革新的關(guān)注也越來越多，新建高爐或改造高爐必須設(shè)置噴煤設(shè)施[1]。八鋼C高爐噴煤系統(tǒng)于2010年1月開工設(shè)計，于2011年8月12日正式投產(chǎn)，成功實現(xiàn)了遠距離直接噴煤，為C高

3、爐實現(xiàn)“高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗、長壽”奠定了良好的基礎(chǔ)。1工藝概述工藝概述八鋼原有煤粉制噴系統(tǒng)工藝布置為3個系列對應(yīng)2座高爐，每個系列設(shè)置1座干燥爐，1臺磨煤機，1臺布袋收集器，1個煤粉倉，每個煤粉倉下設(shè)置2個噴吹罐。鑒于原有制粉系統(tǒng)能力富余，采用在原有3個煤粉倉下各增1個噴吹罐，形成三罐并列、雙主管(一用一備)、雙分配器的直接噴吹工藝，節(jié)省了工程投資，同時滿足C高爐噴吹需求。八鋼高爐噴吹煤粉中煙煤比例約為65%，同時配入一定比例蘭炭和焦粉，

4、以提高噴吹煤粉置換比。表1為八鋼煤粉的工業(yè)分析，由表1可見，煤粉全水(WQ)質(zhì)量分數(shù)為3%，揮發(fā)分高于22%。這對煤粉遠距離噴吹過程的穩(wěn)定性和安全性提出了更高的要求。表2為噴吹系統(tǒng)主要工藝設(shè)計參數(shù)。2工藝技術(shù)特點工藝技術(shù)特點八鋼C高爐噴煤系統(tǒng)采用了多項專利及專有技術(shù)，其主要工藝特點如下。2.1三罐并列，氮氣回收技術(shù)由于C高爐噴煤系統(tǒng)利舊，根據(jù)原有制粉噴吹站布置，在每個系列的煤粉倉下各新增1個噴吹罐，新增的3罐(7號、8號、9號)形成并列

5、噴吹罐組。當7號噴吹罐處于噴吹狀態(tài)，9號噴吹罐倒罐完畢處于等待泄壓狀態(tài)，8號噴吹罐裝粉完畢處于等待加壓狀態(tài)時，將9號噴吹罐內(nèi)高壓氣體泄至8號噴吹罐中，當9號噴吹罐與8號噴吹罐達到壓力平衡后，9號噴吹罐再進行泄壓。3個噴吹罐按倒罐順序依次循環(huán)，實現(xiàn)了對高壓氮氣進行回收利用、降低能耗。冶金之家網(wǎng)站噴吹提供了有利條件。3)合理設(shè)計彎管曲率半徑。煤粉主管彎頭等管道附件對噴吹阻損影響很大，而對彎管阻損研究主要集中在彎管曲率半徑影響因素及合理取值范

6、圍的研究。目前對于彎管曲率半徑的相關(guān)研究結(jié)果也略有差異，龔義書[3]等人認為對于煤粉輸送時，Rd=6～10比較合適。潘衛(wèi)國[4]等人的研究認為，彎管阻損與雷諾數(shù)Re有關(guān)，當Rd5后，由于管道行程增加，阻損有提高的趨勢。而蔣存剛[5]等人認為對于不同物料的氣力輸送，Rd=2.5～15合適。由于八鋼高爐噴吹煤中配入了一定比例蘭炭和焦粉，因此在設(shè)計時有必要提高彎管的曲率半徑，降低管道阻損和磨損。對于高爐噴吹管道，煤粉主管彎頭Rd一般在13～1

7、7。C高爐煤粉主管彎頭Rd=15～20，這不僅將有利于降低管道阻損，同時降低管道磨損量，提高了生產(chǎn)率。4)煤粉主管沿途設(shè)置補氣及壓力監(jiān)測。通過精心計算，結(jié)合噴吹管道設(shè)計，在煤粉主管沿途設(shè)置5個壓力監(jiān)測點，同時在關(guān)鍵部位設(shè)置2組補氣點，如圖2所示。當噴煤量提高后，管道噴吹壓力增大，通過監(jiān)測噴吹管道內(nèi)壓力趨勢，以及每段噴吹管道壓差及時判斷管道中氣粉混合物的流動狀態(tài)，能夠有效防止煤粉在管道中的沉降，杜絕管道堵塞的可能性。2.3煤粉支管等阻損補

8、償技術(shù)高爐噴煤對高爐煉鐵生產(chǎn)影響重大，是高爐操作下部調(diào)劑的主要手段之一。因此要求煤粉噴吹過程中必須實現(xiàn)穩(wěn)噴、均噴。但由于分配器到每個風口的距離不等，產(chǎn)生的阻力損失也不等。通過對C高爐煤粉支管采用等阻損補償技術(shù)進行合理計算和設(shè)計，保證分配器到各風口的煤粉支管長度相等，同時保證彎頭數(shù)量和彎曲半徑相同，從而保證煤粉在支管中噴吹阻損相等，實現(xiàn)高爐各風口受煤均勻的目的。該技術(shù)在實現(xiàn)高爐穩(wěn)噴、均噴的同時，還能有效降低煤粉支管堵塞的可能性，已經(jīng)廣泛應(yīng)

9、用到高爐噴煤系統(tǒng)設(shè)計和實際生產(chǎn)中。3自動控制技術(shù)特點自動控制技術(shù)特點1)全自動噴吹。噴吹系統(tǒng)自動控制采用全自動模式，噴吹各子過程全部通過程序控制，無需人工干預(yù)。在高爐變煤幅度不大的情況下，根據(jù)高爐指令的噴煤量，通過程序自動調(diào)節(jié)輸送氣量和噴吹罐罐壓，完全實現(xiàn)一鍵式噴吹。2)煤粉支管檢堵和自動反吹技術(shù)。噴吹系統(tǒng)煤粉支管設(shè)置了檢堵裝置，能夠時刻監(jiān)測煤粉在支管內(nèi)的流動狀態(tài)，對各支管能夠進行及時吹掃，有效預(yù)防煤粉堵塞。同時設(shè)置了分配器吹掃管道及收