高炉喷煤工艺过程 2010-05-28 145828|分类: |字号 高炉喷煤 高炉喷吹辅助燃料是现代生产广泛采用的新技术,同时它还是现代高炉炉况调节所不可缺少的重要手段之一。 喷吹的燃料可以是重油、煤粉、粒煤或天然气,其中,粉日益受到各个国家或地区的高度重视。 这项技术在近几十年中取得了明显的进步,而且,在相关的炼铁新工艺中,也不断地得到了推广和应用。 喷吹煤粉是高炉技术进步的合理选择,而且应当将高风温、富氧鼓风和喷吹煤粉有机结合起来后,不仅节焦和增产两方面同时获益,而且这种有机结合也成为一种不可缺少的高炉下部调剂手段。
追求经济效益、降低生铁成本,是高炉喷煤技术发展的另一个重要原因。 由于焦炭和煤粉的差价越来越大,因此,喷煤所取代的焦炭越多,经济效益越好。 完整的高炉喷煤工艺流程应包括原煤储运系统、制粉系统、煤粉输送系统、喷吹系统、供气系统和煤粉计量系统,设计的高炉喷煤系统还包括整个喷煤系统的计算机控制中心。
高炉喷煤的重大意义 高炉喷吹煤粉是炼铁系统结构优化的中心环节,是国内外高炉炼铁技术发展的大趋势,也是我国钢铁工业发展的三大重要技术之一,所以,我们应当努力提高喷煤比。 高炉喷煤的意义 (1) 减少炼焦过程对环境的污染。 高炉喷煤代替焦炭,减少了高炉炼铁对焦炭的需求。 焦炉少生产焦炭或少建焦炉,可以减少对环境的污染。 (2) 缓解我国主焦煤的短缺,优化炼铁系统用能结构。 炼焦配煤一般需要配50%以上的主焦煤,以满足高炉炼铁对焦炭质量方面的要求。 这缓解了我国主焦煤的短缺,同时也降低了炼铁系统的购煤成本。 2006年我国重点钢铁企业焦化工序能耗为123.41kgce/t,喷煤的制粉和喷吹所需的能耗在20~35kgce/t。 高炉每喷吹1t煤粉,可以产生炼铁系统用能结构节约lOOkgce/t的效果。 据统计,国外建设喷煤车间的投资是焦化厂单位投资的25%~30%,转换为冶金焦的单位投资是30%~40%;中国喷煤车间的单位投资是焦化厂建设单位投资的12%~16%,为冶金焦部分投资的15%~20%。 所以,在新建和扩容高炉时,喷煤车间必须同步实施,这样会有较大的经济效益。 (5) 煤粉代替焦炭会有巨大的经济效益。 目前,焦炭和煤粉的每吨价差在400~500元。 一个年产400万t的炼铁企业,如果喷煤比在130kg/t,可以年喷吹52万t煤粉,代替的等量的焦炭,可以产生年降低208~260万元的炼铁成本。
(6) 提高企业劳动生产率,降低生产运行费。 喷煤车间的员工人数和生产运行费用要比焦化厂少,这样可以产生因高炉喷煤而提高钢铁企业劳动生产率、障低生产运行费用的效果。 高炉喷煤技术的意义 高炉喷煤对现代高炉炼铁技术来说是具有革命性的重大措施。
原煤储运系统 为保证高炉喷煤作业的连续性和有效性,在喷煤工艺系统中,首先要考虑的是建立合适的原煤储运系统,该系统应包括综合煤场、煤棚、储运方式。
为控制原煤粒度和除去原煤中的杂物,在原煤储运过程中还必须设置筛分破碎装置和除铁器。 筛分破碎即可以控制磨煤机入口的原煤粒度,又可以去除某些纤维状物质。 而除铁器则主要用于清除煤中的磁性金属杂物。
制粉系统 煤粉制备是指在许可的经济条件下,通过磨煤机将原煤加工成粒度和含水量均符合高炉喷吹需要的煤粉。 制粉系统主要由给料、干燥与研磨、收粉与除尘几部分组成。
在烟煤制粉中,还必须设置相应的惰化防爆抑爆及相应的监测控制装置。 煤粉的输送 煤粉的输送有两种方式可供选择,即采用煤粉罐装专用卡车或采用管道气力输送,而气力输送连续性好、能力大且密封性好,是高炉喷煤中最普遍采用的煤粉输送方式。
依据粉气比μ的不同,管道气力输送又分为浓相输送(μ 40 kg/kg)和稀相输送(μ=10-30 kg/kg)。
浓相输送不仅可以降低喷煤设备费用和能量消耗,而且有利于改善管道内气固相的均匀分布,有利于提高煤粉的计量精确度,是煤粉输送技术的发展方向。
喷吹系统 喷吹系统由不同形式的喷吹罐组和相应的钟阀、流化装置等组成。 煤粉喷吹通常是在喷吹罐组内充以压缩空气,在自混合器引入二次压缩空气将煤粉经管道和喷枪喷入高炉风口。
其中,喷吹罐组可以采用并列式布置,装煤与喷煤交替进行;也可以采用重叠式布置,底罐只作喷吹罐,装煤则通过上罐及其均排压装置来完成。 供气系统 供气系统是高炉喷煤工艺系统中不可缺少的组成部分,主要涉及压缩空气、氮气、氧气和少量的蒸汽。 压缩空气主要用于煤的输送和喷吹,同时也为一些气动设备提供动力。 氮气和蒸汽主要用于维持系统的安全正常运行,如烟煤制粉和喷吹时采用氮气和蒸汽惰化、灭火等,系统防潮采用蒸汽保温等。
煤粉计量 煤粉计量结果既决定着喷煤操作及设备配置的形式,同时又受喷吹工艺条件的影响,它是高炉操作人员掌握和了解喷煤效果,并根据炉况变化实施调节的重要依据。 煤粉计量水平的高低,直接反映了高炉喷煤技术的发展水平。
目前煤粉计量主要有两类,即喷吹罐计量和单支管计量。