王  維  涂獻(xiàn)忠  李繼勇

（方大特鋼科技股份有限公司  江西 南昌  330012）

摘要：對方大特鋼3^#噴煤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)進(jìn)行了說明，該系統(tǒng)采用北京電力設(shè)備總廠的ZGM123G-I輥盤式中速磨煤機(jī)，使用濃相噴吹技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了可磨制低可磨性煤種的目標(biāo)。投產(chǎn)后，運(yùn)行良好，并具備保障相應(yīng)高爐180kg/t煤比的能力。

關(guān)鍵詞：煤比；磨機(jī)；可磨性；高爐

0  前言

方大特鋼現(xiàn)煉鐵廠共有三座高爐（1050m³×2座，510 m³×1座），合計(jì)爐容2610 m³，具備日產(chǎn)鐵水10000噸的生產(chǎn)能力。近年來，隨著降低鐵水成本的需求，追求相對高的煤比和降低原燃料成本成為一種必然，故配加可磨性系數(shù)（50-65）較低的原煤成為一種趨勢，而原有噴煤兩套系統(tǒng)（上海重型機(jī)械廠生產(chǎn)的HPS943型中速磨）實(shí)際生產(chǎn)中對煤種的可磨性依賴度較高（可磨性≥65），在磨制低可磨性煤種時(shí)，磨機(jī)產(chǎn)量較低，臺時(shí)產(chǎn)量在20噸以下，無法滿足高爐生產(chǎn)需求。為使用具有性價(jià)比的低可磨性煤種并保障高爐煤比提升，特鋼公司決定新建1條工藝先進(jìn)、技術(shù)可靠的噴煤生產(chǎn)線，即3^#噴煤。

1  3^#噴煤生產(chǎn)線情況

3^#噴煤設(shè)施由上煤系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)、噴吹系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)等組成，具備無煙煤、煙煤、混合煤種的制粉噴吹條件，設(shè)計(jì)的制粉能力為≥60.0t/h，煤粉最大噴吹量180kg/t（主供應(yīng)2^#高爐、3^#高爐）。

1.1  上煤系統(tǒng)

上煤系統(tǒng)由一條主上煤皮帶機(jī)和一條配倉皮帶機(jī)組成。原有煤場（19道、20道）皮帶利舊，流程為：原有上煤系統(tǒng)→主上煤帶式輸送機(jī)（1臺）→配倉帶式輸送機(jī)（1臺）→原煤倉（2個(gè)）。

1.2  煙氣系統(tǒng)

煙氣配備系統(tǒng)采用煙氣發(fā)生爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔饣旌蠠犸L(fēng)爐廢煙氣的工藝，為磨煤機(jī)提供煤粉干燥的介質(zhì)。

煙氣發(fā)生爐采用高爐煤氣作為燃料，燃燒能力10000 m³/h，燃料消耗量為6000～8000 m³/h，高爐煤氣壓力要求：≥6～7Kpa。煙氣發(fā)生爐配帶熄火保護(hù)系統(tǒng)，采用焦?fàn)t煤氣點(diǎn)火，焦?fàn)t煤氣消耗量：100～150 m³/h，焦?fàn)t煤氣壓力要求：≥5Kpa。

熱風(fēng)爐廢煙氣由煙氣引風(fēng)機(jī)抽引至本系統(tǒng)（廢煙氣引風(fēng)機(jī)流量：180000m³/h，全壓：3500Pa）。而后與煙氣爐燒爐高溫?zé)煔饣旌虾笮纬裳鹾康偷亩栊愿稍飫?，供磨機(jī)制粉使用。

1.3  制粉系統(tǒng)

生產(chǎn)時(shí)，合格粒度的原煤由火車或汽車運(yùn)入煤場。供煤時(shí)將煤運(yùn)入受煤槽內(nèi)，由配料皮帶秤、上煤帶式輸送機(jī)送入制粉間的原煤倉內(nèi)。原煤倉內(nèi)的原煤經(jīng)電子秤給煤機(jī)定量進(jìn)入中速磨煤機(jī)。在磨機(jī)中同時(shí)進(jìn)行煤的干燥和磨細(xì)，合格的煤粉由煤粉風(fēng)機(jī)，吸入布袋收粉器，經(jīng)布袋收粉器分離，落入煤粉倉中。

本制粉系統(tǒng)采用一套北京電力設(shè)備總廠生產(chǎn)的ZGM123G-Ⅰ輥盤式中速磨煤機(jī)，在一定的原煤條件下（見表1），磨煤機(jī)實(shí)際出力可達(dá)60t/h以上。系統(tǒng)設(shè)2只原煤倉，總?cè)莘e為300 m³，儲煤量≥250t（設(shè)兩個(gè)原煤倉，主要考慮日常處理維護(hù)方便，且不易影響生產(chǎn)）。

表1 原煤條件及煤粉質(zhì)量

1.4  噴吹系統(tǒng)

噴吹系統(tǒng)是由壓縮空氣或氮?dú)庾鳛檩d體，把煤粉噴入高爐風(fēng)口的全過程。本設(shè)計(jì)采用濃相噴吹技術(shù)，共設(shè)兩個(gè)噴吹系列，分別噴吹2^#高爐和3^#高爐，每個(gè)噴吹系列為并聯(lián)罐。

設(shè)計(jì)上采用1個(gè)煤粉倉和5個(gè)噴吹罐，每個(gè)噴吹罐容積為：45m³，設(shè)計(jì)壓力1.6MPa，使用壓力1.0MPa，其中3^#罐備每小時(shí)向1^#噴煤輸送煤粉30噸的能力。

煤粉倉采用鋼結(jié)構(gòu)，上部為方形，下部為錐形，總?cè)莘e為700 m³，儲煤量400t。并帶有吸潮管路和過濾面積200m²的倉頂布袋，煤粉倉設(shè)氮?dú)庀拦苈?，煤粉倉設(shè)溫度檢測口兩個(gè)、設(shè)氧含量及一氧化碳檢測口一個(gè)，設(shè)防爆口及檢修人孔兩個(gè)。

2  設(shè)計(jì)特點(diǎn)

2.1  可實(shí)現(xiàn)三座高爐噴吹

系統(tǒng)雖只設(shè)計(jì)有兩套噴吹系統(tǒng)，但有5個(gè)噴吹罐，間接上可以噴吹3座高爐，1-2號罐對應(yīng)噴吹2^#高爐，4-5號罐對應(yīng)噴吹3^#高爐，其中3^#罐為備用罐，日常作為向1^#噴煤輸送煤粉的罐（考慮該系統(tǒng)產(chǎn)能限制），應(yīng)急時(shí)也可用來噴吹2^#高爐或3^#高爐，而1^#噴煤可以噴吹1^#高爐。

圖1 噴吹罐系統(tǒng)對應(yīng)圖

2.2  排放濃度低

布袋收粉器選用高濃度防爆袋式收塵粉器，處理風(fēng)量180000 Nm³/h，允許進(jìn)口濃度高達(dá)1000 Nm³/h，防靜電濾袋采用滌綸針刺呢加碳纖維絲（550g/m²），共計(jì)1408條，控制系統(tǒng)采用西門子PLC，脈沖閥采用上海袋配產(chǎn)品，出口排放濃度≤10 mg/Nm³，達(dá)到環(huán)保要求最高等級。

表2 布袋收粉器主要參數(shù)

2.3  使用變頻系統(tǒng)

排粉風(fēng)機(jī)選用煤粉專用風(fēng)機(jī)，具體參數(shù)為：風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)點(diǎn)流量：180000m³/h，風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)點(diǎn)全壓：14500Pa，風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)點(diǎn)效率：85%，采用變頻啟動，在生產(chǎn)中可以根據(jù)不同的需求配置不同的頻率，以節(jié)約電耗。

2.4   磨機(jī)選型先進(jìn)

ZGM型輥盤式中速磨采用液壓加載裝置，它對煤種適應(yīng)性廣（可磨制煙煤、無煙煤、褐煤、貧瘦煤等）碾磨效率高、電耗低、壽命長、安全可靠、操作簡單、檢修方便等優(yōu)點(diǎn)廣泛適用于電力、冶金、建材、化工等行業(yè)的煤粉制備系統(tǒng)。

表3 磨機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)

2.5 系統(tǒng)安全性好、自動化程度高

    整個(gè)系統(tǒng)均實(shí)現(xiàn)自動遠(yuǎn)程集中控制和現(xiàn)場無人值守，設(shè)計(jì)有自動噴煤系統(tǒng)，主要工藝參數(shù)如壓力、溫度、流量、濃度等均可查，程序有故障識別功能；另外安保系統(tǒng)采用自動充氮裝置，在達(dá)到臨界值時(shí)，還可出現(xiàn)閃爍報(bào)警，提醒操作人員注意。

3  運(yùn)用實(shí)踐

3.1  磨制低可磨性煤種，有效降低了噴吹成本

原設(shè)計(jì)使用50左右可磨性的煤種，但在實(shí)際生產(chǎn)中，為進(jìn)一步優(yōu)化成本，特鋼公司采購了可磨性更低的二類無煙煤（其可磨性僅30-40），實(shí)現(xiàn)了效益的更大化，2019年1月至3月共計(jì)節(jié)約采購成本316萬元（具體見表3所示）。

表4 磨機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)

3.2  排渣量少

3^#噴煤與原有老噴煤相比，除了可以磨制低可磨性煤種外，磨機(jī)排渣量也非常少，每班排渣基本只有1小推車，與原有噴煤每班排渣一貨車形成鮮明對比，使得有效使用的原煤資源增加，避免浪費(fèi)。

圖2  磨機(jī)排渣情況（左圖為原磨煤機(jī)，右圖為3#磨煤機(jī)）

3.3  節(jié)約高爐煤氣消耗

3^#噴煤系統(tǒng)使用的是2^#高爐熱風(fēng)爐廢氣，而該高爐熱風(fēng)爐采用雙預(yù)熱系統(tǒng)（空氣、煤氣預(yù)熱至180℃），其燒爐產(chǎn)生的廢氣溫度在200℃以上，在原煤水分低的情況下，煙氣爐僅需焦?fàn)t煤氣保持爐內(nèi)不熄火與熱風(fēng)爐廢氣混合氣就滿足了制粉需求，大大節(jié)約了高爐煤氣消耗。另外在原煤水分高時(shí)，高爐煤氣量消耗也僅3000 m³/h，遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)要求的6000～8000 m³/h。

3.4  降低了設(shè)備作業(yè)率

    原有兩套老噴煤系統(tǒng)，因制粉能力問題，作業(yè)率長期保持在95%以上，以致設(shè)備維護(hù)周期短，設(shè)備損耗大。在3^#噴煤投產(chǎn)后，有效的降低了噴煤系統(tǒng)作業(yè)率，保證了設(shè)備有一個(gè)良好的運(yùn)行維護(hù)周期。目前2^#噴煤因噴吹罐使用年限到期，且不具備更換條件已停產(chǎn)，1^#噴煤作業(yè)率在80%左右，3^#噴煤作業(yè)率在90%左右。

表5 作業(yè)率情況

3.5 磨機(jī)出力能力大

    在實(shí)際生產(chǎn)中，3^#系統(tǒng)根據(jù)不同可磨性煤種對磨機(jī)出力情況進(jìn)行了一次探索（見表6所示），在使用60以上可磨性煤種時(shí)，磨機(jī)出力在60噸/小時(shí)以上，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，最高產(chǎn)量達(dá)到近80噸/小時(shí)。

表6 磨機(jī)實(shí)際出力情況

4  結(jié)語

方大特鋼3^#噴煤工程設(shè)計(jì)充分考慮了生產(chǎn)單位多年累積的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，大膽采用新技術(shù)，投產(chǎn)至今，系統(tǒng)穩(wěn)定順行，實(shí)現(xiàn)了保障高爐煤比和磨制低可磨性煤種的目標(biāo)，同時(shí)又有效降低了各噴煤系統(tǒng)的作業(yè)率，為維護(hù)設(shè)備創(chuàng)造了良好的條件。后期仍需繼續(xù)研究如何發(fā)揮該系統(tǒng)效率，實(shí)現(xiàn)成本最佳。

參考文獻(xiàn)

[1]  白金德，王浪利，郭強(qiáng).略鋼高爐噴煤設(shè)計(jì)特點(diǎn)及生產(chǎn)實(shí)踐[J].煉鐵交流