张劲松

(广西柳钢中金不锈钢有限公司  广西玉林市  537600)

摘  要：高炉喷煤是炼铁生产中一项具有重要地位的工艺技术，高炉喷煤是指将磨细的无烟煤煤粉、或者烟煤与无烟煤煤粉两者混合物，利用高压气体从喷煤输送至高炉风口，向高炉内部输送煤粉，对高炉炼铁而言，一方面喷煤有利于降低焦比、降低生铁成本，另一方面，调剂炉况热制度的有效手段；喷吹煤粉可改善高炉炉缸工作状态，有利于促进高炉稳定顺行。具有良好的经济效益和社会效益。我们厂2014年高炉喷煤作业率在65％。通过设备工艺管理。在原煤储备方面，从深化点检，定检定修制粉、喷吹等系统设备方面入手，喷煤作业率达到了95％，提高了喷煤作业率，保证煤粉供应。本文对高炉喷煤提高作业率提出几点建议，希望对从事喷煤同行有所借鉴。

关键词：喷煤磨机构造；工艺流程图；措施

1. 引言

现代高炉大型化，现代化，其生产率不断提高，目前，炼铁系统正受到投资、资源、成本、能源、环境和运输等方面的巨大压力，面临严重的挑战。

近几年随着高炉生产指标的突飞猛进，高炉利用系数屡创新高，高炉焦比在不断提高，对喷煤系统能力要求有了更高的要求。高炉喷煤是以低价煤代替部分昂贵冶金焦碳，降低焦比，是现代高炉冶炼大幅度降低生铁成本的重大技术措施，也是炼铁系统结构优化、节能降焦的中心环节，有着重大战略意义。现在很多高炉喷煤系统多多少少存在制粉作业率低，制粉磨机等设备使用寿命短，使用后期无法满足高炉煤粉供应等方面问题。

一、高炉喷煤工艺流程图：

高炉喷煤工艺流程图如上图1所示，通过该工艺，可以看出高炉喷煤系统生产力主要有制粉系统和喷吹系统。喷吹系统提高作业率比较简单，可以通过提高罐压和改进、输送方式、优化管线等方式实现；但是制粉系统就比较复杂了，制粉系统作业率直接关系到高炉煤粉供应，只有制备充足煤粉，才能满足高炉煤粉供应，为高炉提高煤比提供强有力的保障，由此可见喷煤系统制粉作业率是喷煤系统十分关键的工作，所以提高喷煤系统作业率主要从制粉系统抓起，应该从以下几方面抓起。

2. 喷煤原料方面

从喷煤原料方面抓起，主要有以下几方面：

2.1储煤棚 喷吹煤储备20~40天用量，使原煤水分蒸发及下渗，降低煤中水分。确保入仓原煤水分＜12％。

2.2采购可磨指数高喷吹煤

原煤的可磨性对磨机的产能影响比较直接，同一个制粉系统，可磨性系数HGI=50和HGI=80的煤种，产能差别能达到50%以上，所以采购煤可磨指数在要求范围内越高越好。一般要求哈氏可磨系数在60~90之间。其次就是喷吹煤煤质要合格，水分≤10%、灰分A≤12%、硫S≤0.8%、胶质层Y＞10mm、粒径一般要求10~30mm范围，煤质干净杜绝铁块、石块、塑料、泡沫、线等杂物。

2.3 采用混合喷吹模式

配加烟煤使用烟煤与无烟煤混合喷吹，混合煤的优势有以下几点：

（1）混合喷吹可扩大喷吹量。无烟煤含碳高、发热值高；烟煤成煤期短，含挥发分高，着火点低。易于燃烧。含挥发分愈高，其热分解和燃烧速度也愈快。研究表明，混煤可以发挥两种煤的优点，取得良好的喷吹效果。

（2）烟煤含氢高于无烟煤，一般要高出1个百分点，从还原剂上讲，1kg氢可代替6kg碳，且氢在高温区可代替碳直接还原，其吸热量比碳小70%；烟煤挥发分高，分解吸热高于无烟煤，更有利于使用高风温和富氧。达到较高的置换比和高炉生产技术经济指标

（3）烟煤储量大于无烟煤且分布较广，易于购得，烟煤煤价较低，因此配煤可以获得较全面的喷吹和经济效果。有利于合理利用自然资源。

（4）烟煤一般可磨性较无烟煤好，易于降低磨煤电耗。喷煤配加烟煤磨煤机台时产量趋近理想的经济产量。

（5）综合利用各种煤资源，供煤、运输合理而有保证。

2.4其他举措

把好原煤质量关，检查清理好煤中杂物；上煤系统检查清理好除铁器，严防煤中杂物，铁块等金属进入制粉系统磨机内。

3. 制粉系统方面

高炉喷煤制粉系统是负压运行，系统工艺参数设定不合理，操作中各点参数要求不严谨，导致设备磨损大，系统参数不匹配导致制粉作业率低，电耗、设备损耗增加，要提高制粉系统作业率，一是确保系统完好性；二是必须正确合理设定系统各点参数；三是严抓工艺技术操作。具体有以下几方面：

3.1 系统密闭性检查

制粉系统是负压运行，检查维护到位，必须确保系统给煤机、下煤管、磨机出入口等设备和管道法兰、检查孔密封不漏风。漏风会导致系统风量增加、风速提高、煤粉粒度变粗、煤粉水分增多、主排风机出力高、制粉系统产量减小，安全系数降低。

3.2 干燥气要满足制粉需求

干燥气是制粉系统干燥剂、惰化剂。干燥气有一定运动速度，会把磨碎煤粉烘干并携带煤粉进行运转和分离。有几个方面的要求：燃烧炉燃烧充分；煤气与助燃风比例1：(0.7~0.8)；热风炉废烟气成分均匀稳定；混风室结构合理，无变形，能把热风炉废烟气与自产烟气充分混合均匀。干燥气质量合格，才能最大量烘干煤粉（烟气炉构造见图2）；原则上磨机入口干燥气温度越高则越有利于提高磨机的工作效率，但是不允许超过所需煤种着火温度，也不要超过磨辊要求的工作温度，一般要求控制在250~300℃。

3.3 磨机调整设置合理

磨机是制粉系统核心设备，磨机内部构造图如下图3所示，确保磨机运行正常，参数调整合理才能确保制粉作业率最大化。

（1）磨机出口温度调整在要求范围内，一般要求70℃~90℃，其波动不超过5℃；入口负压控制在300Pa~1000Pa范围内，系统设置不同，能力大小不同，参数略有不同，总的依据是一次风室没有积煤，排渣口不冒粉，能正常自动吐渣，为原则。生产中磨机入口压力尽量取中下线，磨机入口压力过高，磨内静环、动环和磨辊护板磨损大，缩短期使用寿命，相对也影响磨机产量。

（2）根据磨机压差、电流合理调整给煤量，确保磨机衬板与磨辊之间煤层厚度均匀，大约煤层厚约2cm。一般磨机进出口压差控制范围在3.5kPa~5.5kPa，磨机能力大小不同，设计不同参数略有变化。磨机压差和电流稳定，排渣口能自动排渣，这样状态磨机作业率最佳，磨机内部易损件磨辊、衬板、护板等磨损最小。

（3）磨机衬板和辊套是磨机核心部件要定期检查测量，磨损程度达到厂家要求时，（一般剩余原厚度1/3）要及时组织更换。确保磨机产量。如果磨机各点压力控制合理，一般使用寿命在10000h-13000h之间。

（4）磨机内部静环、动环磨损在正常范围内如果静环、动环磨损达到原厚度1/4要及时更换或用耐磨焊条补焊。确保磨辊与衬板间干燥气通过量正常，满足磨辊下煤在碾碎同时被充分烘干，并携带煤粉进行运动分离。

（5）磨机粗粉叶片完好，磨损在正常范围内；回粉锥运行正常，这样才能保证磨机内部气粉正常运动分离，合格煤粉被干燥气携带出磨机，不合格煤粉通过回粉锥落入磨内进行碾磨。

（6）磨机磨辊的加载压力（液压、弹簧）合适，一般要求0.7~1.0MPa，根据煤的可磨系数、磨辊和衬板磨损程度来调整。只有合适加载力才能保证磨机产量。

3.4 布袋收粉器运转良好

布袋压差合适，布袋压差是衡量布袋运行是否正常标志，系统设置不同，能力大小不同，参数略有不同，一般参数范围：脉冲压力0.2~0.4Mpa，脉冲室反吹正常，提升阀工作正常，一个喷吹周期布袋压差稳定为正常，如果压差波动大，要及时查找处理，确保收粉效果，确保制粉系统风量正常。一般布袋收粉器进出口压差＜2.0kpa，能力大小不同，参数略有变化。

3.5 煤粉粒度满足高炉需求

煤粉粒度是根据高炉冶炼时煤粉燃烧情况而定的，应以煤粉在风口区达到充分燃烧为准。一般要求- 200目在50%~80%范围。如果煤粉粒度过细，会使磨机产量下降，电耗上升，易燃易爆因素增加。

4.结语

喷煤系统是现代高炉炼铁技术一项革命性的重大措施。他是高炉炼铁能否与其他炼铁方法竞争，继续生存和发展的关键技术。喷煤能否满足高炉煤粉供应十分重要，所以喷煤作业率十分关键。以上我所提的要提高喷煤作业率，主要是三个方面：1.是原料喷吹煤哈氏可磨系数和成分必须能满足喷煤条件。2.是制粉系统干燥介质质量、制粉系统各点压力、温度要求范围必须完全匹配系统设备。3.岗位操作必须要认真按要求范围进行操作。只有按要求进行操作，才能确保设备最佳状态，才能延长设备使用寿命，才能提高喷煤作业率。

参考文献

[1] 汤清华, 王筱留, 祁成林, 等. 高炉喷吹煤粉知识问答[M]. 北京: 冶金工业出版社, 2016.

[2]贵永亮. 高炉喷煤理论与关键技术研究[M]. 北京: 冶金工业出版社, 2016.