高爐噴吹煤粉可以降低焦炭消耗，減少煉焦污染，調(diào)節(jié)爐況，促進(jìn)高爐穩(wěn)定順行，強(qiáng)化高爐冶煉。首鋼作為我國高爐噴煤技術(shù)的開創(chuàng)者和先行者，早在1963年，就進(jìn)行了系統(tǒng)的研究與試驗(yàn)，并于1964年在國內(nèi)率先將其在高爐上進(jìn)行工業(yè)化試驗(yàn)。1966年，首鋼在全公司的高爐上進(jìn)行推廣應(yīng)用，當(dāng)時(shí)的年平均噴煤量達(dá)159kg/tHM，最高月平均噴煤量達(dá)到279kg/tHM，創(chuàng)造了當(dāng)時(shí)的世界紀(jì)錄。1994年至今，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，首鋼國際工程公司不斷完善和優(yōu)化設(shè)計(jì)，掌握了從原煤料場到煤粉制備和噴吹的全套高爐噴煤工藝設(shè)計(jì)。近年來，首鋼國際工程公司還參與編制了國家標(biāo)準(zhǔn)GB50607—2010《高爐噴吹煤粉工程設(shè)計(jì)規(guī)范》。
高爐噴吹煤粉技術(shù)主要特點(diǎn)
長距離直接噴吹，緊湊型布局。由首鋼國際工程公司設(shè)計(jì)的首鋼2號(hào)、3號(hào)高爐噴煤工程，完全采用國產(chǎn)化技術(shù)和設(shè)備，采用緊湊型短流程工藝，實(shí)現(xiàn)了煤粉長距離直接噴吹。2號(hào)高爐噴煤總管長度達(dá)到452m，已被列入第九批《中國企業(yè)新紀(jì)錄》。該項(xiàng)工程經(jīng)有關(guān)專家鑒定，達(dá)到國際先進(jìn)水平。
濃相輸送。煤粉噴吹一般按輸送濃度可分為稀相輸送和濃相輸送。稀相輸送工藝相對(duì)簡單，運(yùn)行比較穩(wěn)定；而隨著煤粉輸送濃度的提高，雖然增加了運(yùn)行不穩(wěn)定的可能性，但其可以節(jié)約大量輸送氣體的消耗，并且減少了管道磨損，因此其降低了維護(hù)和運(yùn)行費(fèi)用。為消除輸送過程中的不穩(wěn)定因素，可通過改善噴煤罐底部的流化狀態(tài)，以及改善輸送管道的補(bǔ)氣系統(tǒng)和輸送管路的布置，達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行的目的。另外首鋼國際工程公司通過吸收國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，開發(fā)完善了濃相噴煤技術(shù)的設(shè)計(jì)，并將其成功應(yīng)用于實(shí)施項(xiàng)目中。從實(shí)際運(yùn)行效果看，其輸送連續(xù)，系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，固氣比可達(dá)到大于40kg/kg。
均勻噴吹。煤粉分配方式現(xiàn)在主要以單管加分配器方式為主，分配器后各支管的煤粉均勻分配有利于高爐運(yùn)行穩(wěn)定。目前首鋼國際工程公司的設(shè)計(jì)通常采用支管等阻損布置，通過計(jì)算機(jī)三維輔助設(shè)計(jì)軟件，噴煤量常規(guī)偏差小于4%。
噴煤的全自動(dòng)化操作和實(shí)時(shí)監(jiān)控。隨著設(shè)備的大型化和操作的精度等要求的提高，高爐噴煤操作對(duì)于自動(dòng)化控制要求也越來越高。
全自動(dòng)化操作提高了生產(chǎn)效率。全自動(dòng)噴吹可使儲(chǔ)煤場，制粉系統(tǒng)，噴吹系統(tǒng)等過程實(shí)現(xiàn)PLC自動(dòng)控制，不但減少人為主觀不確定性和不完全準(zhǔn)確性的影響，緩和手工計(jì)算與操作和噴煤對(duì)爐況影響的滯后性之間的矛盾，還可以大大減少誤操作造成的損失，更能進(jìn)一步減少在崗人員的數(shù)量，使得噴煤系統(tǒng)在時(shí)間和空間上都大幅度提高了生產(chǎn)效率。
噴煤控制精度得到提高。全自動(dòng)噴吹以中速磨為核心，進(jìn)行連鎖控制，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)下煤量、煤溫、噴煤量、充壓穩(wěn)壓自動(dòng)調(diào)節(jié)及自動(dòng)倒罐。在自動(dòng)控制及計(jì)量和調(diào)節(jié)精度方面，按照高爐要求自動(dòng)調(diào)節(jié)，噴煤量計(jì)量精度可以控制在1%誤差范圍內(nèi)，各風(fēng)口噴吹煤粉的均勻性控制在4%的誤差范圍內(nèi)。與以往手工計(jì)算調(diào)節(jié)控制相比，更加精確合理。
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