提高承钢喷煤比的喷煤工艺措施探讨

2008年全国炼铁技术交流会论文集1提高承钢喷煤比的喷煤工艺措施探讨王伟斌成彩凤邢树国张晓冬（唐钢集团承钢公司）摘要：承钢的中型高炉喷煤比一直走在国内先进行列，本文提出这几点建议措施，目的是使喷煤工艺满足大高炉的生产需要，使承钢的喷煤比指标继续保持先进，降低炼铁成本。在喷煤工艺上为大型高炉高喷煤比打下良好的基础。关键词：原煤贮运配煤磨煤控制自动控制精料是高炉炼铁的基础。对原料和燃料的要求是重要的，然而随着喷煤比的大大提高，保质保量的煤粉也成为精料的重点要求。高炉喷煤技术在国内外已日趋成熟，承钢中小高炉的喷煤比指标也曾经处于国内领先地位。2004年承钢300-500m3级高炉年平均喷煤比达到177kg/t，3号（275m3）高炉年平均喷煤比最高达到189kg/t，2004年8月月平均最高达到了210kg/t。然而随着1260m3及2500m3高炉的相继投产，受原料、炉况等各方面因素影响，2007年1号（1260m3）高炉年平均喷煤比最高水平达到109.7kg/t，2007年8月月平均最高水平达到了121kg/t。西欧各国和日本等国在1993年左右大部分高炉的喷煤比就达到了200kg/t，2000年宝钢1号高炉年平均喷煤量达到238kg/t。按照国家“大力发展循环经济”，清洁生产的要求，从大幅降低炼铁的成本出发，提高大型高炉的喷煤比并严格控制喷吹精度成为当前承钢炼铁工作的重要课题之一。提高喷煤比有采用精料、提高风温、富氧鼓风和中心加焦等操作措施，本文主要从如何使优化承钢的磨煤和喷吹系统，使装备水平提高。主要体现通过研究改进，在喷煤自动控制及计量和调节精度方面，喷煤量可以按照高炉要求自动准确调节，喷吹计量精度误差在极小范围内波动，提高烟煤和无烟煤配比精度。从稳定煤粉数量和质量上为大型高炉高喷煤比打下良好的基础。1承钢喷煤主要工艺、设备现状承钢高炉喷煤工艺自1994年8月投入使用。经14年的发展现具备为全厂6座300-2500m3高炉喷吹的生产能力。1.1高炉喷吹用煤现在承钢采用烟煤和无烟煤混合喷吹。混喷煤种为宁夏无烟洗精煤和神华烟煤。正常烟煤配比为60%。煤的理化性能指标见表1。烟煤与无烟煤理化性能表1煤种性能灰分（%）挥发分（%）硫（%）碳（%）热值J/g可磨性指数爆炸性mm烟煤5.6032.430.5159.902104776.76700无烟煤5.508.920.2185.153204554.5802008年全国炼铁技术交流会论文集21.2原煤贮运因受场地限制原煤在贮煤场露天存放，外来煤先卸至贮煤场，贮煤场离制粉车间较远且不是专用，生产时用汽车运至干煤棚。原煤通过天车抓斗抓至小煤仓，然后通过各仓下圆盘给料机（或配料皮带称）后靠胶带运输机运至原煤仓。1260m3及其他高炉的储运系统采用用圆盘给煤机给煤，要求岗位工人根据烟煤配比要求，调整两圆盘给料机转速进行给煤，并每班取样称量2次校验烟煤配比。在皮带机运转上煤过程中，要时刻观察两个圆盘给料机给料情况，发现问题及时处理，禁止超规定配比上烟煤。2500m3高炉的储运系统采用配料皮带称配煤，结合自动化程序能做到烟煤配比瞬时稳定。1.3磨煤系统1994年投产的第一代低速磨（筒式钢球磨煤机）已经淘汰，现生产中的为4台中速磨及附属系统。主要设备参数见表2：磨煤系统主要设备参数表2设备名称设备型号设备出力1号中速磨MPF1713A24t/h埋刮板机MG-409651mm40（9-62）t/h风机M6-31NO18D-3右90°全压11415Pa风量75100m3/h布袋除尘器φ125X6000mm过滤面积1500m22号中速磨ZGM113G60t/h埋刮板机MG-8080（3-120）t/h风机M6-29NO23F全压16000Pa风量147649m3/h布袋除尘器φ130X6150mm过滤面积3500m23号中速磨MPF191538t/h给煤机JCG30-80050/th4号排粉风机M9-19-14-19.2F全压14297Pa风量86783m3/h布袋收粉器φ130X3100mm过滤面积1900m21.4煤粉喷吹系统煤粉喷吹系统有串罐式喷吹，也有并罐式喷吹。现全为单管路上出料式，煤粉输送采用总罐加分配器方式。2500m3高炉的喷吹系统（以下称新系统）设备采用2罐并联喷吹。1260m3及其他高炉的喷吹系统（以下称老系统）为串罐式喷吹。正常生产是每个喷吹罐对应一座高炉。煤粉喷吹罐数量：新系统3个（含1个向老系统输送的仓式泵）；几何容积：50m3。老系统6个：几何容积：23m3，4个；8m3，2个。2008年全国炼铁技术交流会论文集32承钢喷煤主要工艺改进措施2.1喷吹用煤进厂及仓储近年来总体上承钢的喷吹用煤来源比较稳定，但是受运输影响烟煤比例也有波动现象（如在春运期间），单种煤库存低的情况下临时采取灰分及S高的煤替代。另外贮煤场露天且不具备混合条件，不利于控制煤粉中的水分及其他化学指标。这些都要求喷吹用煤必须保证一定的库存量，稳定生产；有条件的话将贮煤场搭顶，使库存煤不受雨雪天气的影响；继续保证煤的进场指标稳定。2.2原煤运输新系统的配料皮带秤及其自动控制为老系统提供了借鉴，因在实际生产中圆盘给煤机作为烟煤的给料均匀稳定，但给洗无烟煤不太均匀，靠人工随时调节也有一定的误差。老系统可以通过在自动程序上做一下改进，配合圆盘给料机自动变速电机调节圆盘转速，也能达到烟煤配比的瞬时稳定。因为烟煤配比由60%提高到80%爆炸性返回火焰长度增加了约5倍，烟煤100%爆炸性返回火焰长度增加到10倍（如表3），配煤稳定既能保证磨煤的安全生产，又能为稳定的煤粉质量提供基础。不同烟煤比例爆炸性试验表3烟煤比例%100908070605040爆炸性返回火焰长度mm700540400160702002.3磨煤系统磨煤系统的差别不大，只是由于控制系统的落后在新系统由一人就能完成的正常生产操作在老系统必须由三人配合完成。这样一是定员增加，需要更多的人来完成生产；二是这样的配合的人为操作误差大一些，对磨煤过程中各项参数控制的没有新系统精确，对煤粉质量或多或少地产生一定的影响。建议有机会将老系统的控制系统改造，最好改成与新系统基本一致。这样对煤粉质量、操作水平及系统维护都有一定的好处。2.4煤粉喷吹系统老系统的喷吹能力能够满足中型高炉的要求，喷吹数量靠罐上下料位计测定，因每小时喷煤量较低，靠喷出的煤粉罐数量计算总量基本上能保证中型高炉稳定喷吹。1260m3高炉也用23m3喷吹罐串罐单罐喷吹，也用罐数来计算总量。这比2500m3高炉的时时调节喷吹量的方法误差有些大，尤其小时喷吹量大时（半个小时左右就得装一次罐）表现更为明显。新系统通过人工及计算机的辅助操作，能够实现小时喷煤量误差控制在0.1t以内。建议措施加可靠的电子秤，然后应用串罐系统双波纹管或其他补偿原理，使喷煤管与贮煤罐之间使用双波纹管连接，贮煤罐倒罐、充压时，不会产生干扰力影响喷吹管的电子秤的称重准确2008年全国炼铁技术交流会论文集4性，可以直接获得喷吹罐的连续计量。完善计算机控制，目标是消除人为误操作，确保喷吹煤粉系统长期安全、可靠运行，以适应大高炉高富氧、大煤量喷吹的需要。还有一个措施是通过对喷吹管道、阀门及系统的合理改造，利用50m3仓式泵的并罐系统替代23m3喷吹罐的串罐系统为1260m3高炉喷吹，也能满足此高炉提高喷煤比的需要。3小结承钢的中型高炉喷煤比一直走在国内先进行列，本文提出这几点建议措施，目的是使喷煤工艺满足大高炉的生产需要，使承钢的喷煤比指标继续保持先进，降低炼铁成本。在喷煤工艺上为大型高炉高喷煤比打下良好的基础。1）在精料及操作上深入研究，使高炉具备接受高煤比的能力；2）保证原煤入厂质量及数量，合理贮运。3）在自动程序作改进，保证配煤瞬时稳定。4）对磨煤控制系统改造，精细控制生产中各项参数，保证煤粉质量。5）通过可靠的计量及完善的自动控制，保证喷煤量的瞬时稳定。