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1、某钢厂高炉喷煤改造方案设计 肖红涛 摘要 ：结合某钢厂高炉喷煤系统的实际情况 ，探讨了利用喷煤系统的返粉管道实现一期 系统向二期系统输送煤粉的可行性，通过对喷吹流程 的调整 、分析和计算证实该了方法的 可行性。 l概 述 某钢铁厂产能置换一期技改 程 包括 两座 1 0 8 0 m 高炉( 1 、 2 拌 高炉) ， 其喷煤系统 配置了两台 H R M1 9 0 0 M 磨煤机，单台磨机 煤粉产量 3 2 t h( 后期) 。在此基础上 ，二期 技改 程拟新建设一座 1 5 0 0 m 级高炉 ( 3 高炉)以及配套喷煤系统，二期系统配置一 台 3 5 t h磨煤机，且要求任一台磨煤机检修 时
2、，三座高炉能够同时喷煤 ，避免因全焦冶 炼给高炉炉况及生产成本带来负面影响。 由于一 期喷煤系统建设时二期规划 尚 未出台，当二期喷煤系统建成后， 一期系统 所磨制 的煤粉将无法送至二期系统 。若如 此，当二期制粉系统出现故障时， 3 高炉将 无煤粉可用 ， 若高炉操作调整不及时， 将给 生产带来不利影响。为此 ， 需要考虑对一期 喷煤系统进行必要的改造， 以保证一期所生 产的煤粉能够送至二期喷煤系统( 3 高炉 ) 。 2 某钢厂喷煤系统现状分析 一 般说来， 对 丁一、二期喷煤系统的煤 粉贯通问题，有如 卜 三种解决方法 ：( 1 ) 在 一 期系统中增设一只喷吹罐 ， 利用压缩空气 或者
3、氮气，将该系统多余煤粉送至二期系 统：( 2 )在一期系统中增设一台仓式泵，将 该系统多余煤粉送至二期系统；( 3 ) 在两套 喷煤系统 的布袋收粉器和煤粉仓之 间增加 埋刮板机 ， 通过控制埋刮板机的下料阀门来 调节各煤粉仓的煤粉量。对于第 ( 1 ) 、( 2 ) 种方法来说，首先需要对煤粉仓进行改造 ， 其次需要考虑喷吹罐或者仓式泵 的安装位 置；第 ( 3 )种方法，要求新老系统的煤粉 仓距离很近且在同一水平高度 。 通过对实际 情况的考察发现 ，由丁喷煤 域场地限制， 无法将二期系统 的煤粉仓与一期系统的煤 粉仓紧贴布置， 此外，在高度上二期系统 比 一 期系统高出将近 4 m，增设
4、埋刮板机的方 法不可行 。由于一期系统已经建成 ， 且其厂 房内空间有限， 无法再布置喷吹罐或者仓式 泵，若另建喷吹间放置喷吹罐或仓式泵 ， 成 本将增加较大 ， 且煤粉仓的改造将会对现有 生产造成一定影响，此法不佳。 如图 1 是某钢厂喷煤系统简图。 从图中 可以发现 ，一 、二期系统均设有返粉管道， 设置该管道的作用有两点： 一是当磨制的煤 粉粒度偏大， 高炉喷吹不畅时，通过喷吹罐 重新送同磨煤机二次加工； 二是当粉仓煤粉 存储时间过长，为防止煤粉在粉仓结块， 通 过喷吹罐装料、输送再次返回粉仓 。因此， 在正常生产时，该管道是处于空闲状态的。 那么， 喷吹罐能否利用该管道在喷吹等待时 间
5、里将一期系统的煤粉送至二期系统呢? 3 喷吹系统流程改进 高炉喷吹系统有串罐喷吹和并罐喷吹 两种方式， 某钢厂一二期喷吹系统均采用两 个喷吹罐对应一座高炉的交替喷吹， 即并罐 喷吹 ( 见 图 1 ) ，其喷吹流程见图 2 。为了达 到一期系统 向二期系统送煤粉的 目的， 笔者 对原有喷吹流程进行适 当改进， 在改进后的 喷吹流程 中增加了一个返粉操作 ， 即每次喷 吹之前先判断是否要返粉， 不返粉则进入正 常喷吹阶段， 若需要返粉， 则进入返粉流程， 改进后的喷吹、 返粉流程见图三。从图中可 以看出， 问题的关键是一期系统的喷吹设备 ( 喷吹罐 ) 是否有足够 的空闲时间给二期系 统返粉 ，
6、 其返粉充压后、正常喷吹前的等待 时间是否大于零， 若人于等丁零， 则返粉成 功 ；若小于零，则表 明来不及返粉。为此， 笔者从以下几个方面展开讨论 。 3 1煤粉量与煤 比 当二期系统检修或故障时， 一期制粉系 统满负荷全天候生产， 此时一期煤粉不仅供 给 1 、2 高炉，亦供给二期 3 高炉。根据 计算，一期 2 x 1 0 8 0 m 按煤比 1 6 0 k g ( t F e ) ， 年产铁 2 0 0万吨计算， 每小时需要煤粉量约 为 4 3吨，此时 尚可供给二期系统的煤粉量 为每小时 2 1 吨，二期高炉按照年产 1 4 0万 吨铁计算 ， 则此情况下的煤比仍可以保证在 1 2 5
7、 8 k g ( t F e ) ， 已极大地避免了全焦冶炼带 来的问题 。若上述煤粉优先供给二期系统， 保证二期高炉 1 6 0 k g ( t F e )的设计煤比，则 一 期系 统 中一座 高 炉 需将煤 比降至 1 0 5 k g ( t F e ) ， 向二 期 系 统 输 送 的煤 粉 量 为 3 0 t h。 L 图 1某钢厂喷煤系统简图 图 2喷吹系统 图 图 3改进后的喷吹系统图 3 2喷吹罐能力 喷吹罐的倒罐周期是指一个喷吹罐从 开始投入喷吹到退出喷吹所持续的时间， 它 由倒罐操作时间和等待时间组成。 对于改进 后的喷吹流程 ， 其倒罐周期应为倒罐操作时 间、返粉时间和等待
8、时间三部分组成。 某钢 厂 一期 喷煤 系 统采 用 的喷 吹 罐 ， = 2 5 m ，可装煤粉重量Q=1 4 6 t 。喷 吹倒罐操作时 ，一般在喷吹罐内保 留一定 “ 操作” 煤粉量 以避免煤粉层被“ 击穿”而造 成向高炉空吹。 保留煤粉量一般 占到总装入 罐 内煤粉的 1 0 左右，因此 ，喷吹罐的单 次有效装煤量应调整为 = ( = ) 9 0 ： 1 3 f 此时，倒罐周期可按照下式计算 T=Q u Q h =1 3 t 2 1 5 t 0 6 h =3 6 mi n 其中，Q 为一期高炉小时煤粉需求量 ( 按 照煤 比 1 6 0 k g t F e ，单座高炉年产 1 0 0万
9、吨 计算) 。 对于改进后的喷吹流程 ， 则对应的倒罐 周期应 ， ： 二 堕 6 o mi n ( 1 ) Qh 其 中，Q描为每罐煤粉 中输送至二期系 统的煤粉量，Q辰 0 所以， 一期现有喷吹罐在保证对应高炉 正常喷吹的情况下， 有足够多的空余时间给 二期系统返粉。 4 结论 ( 1 )通过分析计算可以得到，对于某 钢厂喷煤系统的煤粉贯通 问题 ， 完全可以利 用现有喷吹罐 ，通过返粉管道 的返粉来解 决， 该方法简单可行， 对现有生产影响最小， 投资也最省。 ( 2 )所需的改造主要包括三个方面 ： 增加一条返粉管道 ( 阀门) ，即将一期系 统中的返粉管道延伸至二期粉仓； 对现有 控制程序按改造后的喷吹流程进行修改； 在 期煤粉仓上增加一个均压布袋， 或者直 接将返粉管道接至二期布袋收尘器， 那么返 粉 时必须开启二期排粉风机和布袋收尘器。
