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喷煤工艺流程的研究与探索 李 凯 （ 喷 煤 车 间）摘要：概述推广高炉喷煤的必要性，结合实际生产需要，探索现代喷煤工艺的发展前景要求：提高安全生产，杜绝设备隐患关键词：高炉、原煤、制粉、喷吹、安全 目 录 一 概述（一）前言. .1（二）简述喷煤的的出现和发展.1（三）高炉喷煤的定义.1（四）高炉喷煤的重要意义.1（五）高炉喷煤图.2二 高炉用煤（一）煤的物理性质.3（二）煤的工艺性能.4（三）煤的性能要求.6三 煤粉的制备（一）制粉系统工艺流程.6（二）制粉设备组成.7（三）制粉操作规程.10（四）制粉系统故障及处理.12（五）设备维护规程.17四 煤粉的喷吹（一）计算.17（二）高炉喷吹设施的布置方式.18（三）高炉喷吹罐的出粉方式.18（四）高炉喷吹主要设备.19（五）喷煤操作.19（六）喷煤系统的故障及处理.20五 高炉喷煤的防火防爆安全措施（一）煤粉爆炸的条件.21（二）高炉喷吹烟煤的安全措施.22（三）高炉喷煤系统气氛的懒化.23（四）受压容器的安全管理.23（五）防止明火和静电.23六 结语 26一 概 述（一）前言 随着高炉炼铁规模不断扩大和对生铁需求量的日益增加，高炉喷煤辅助燃料是现代高炉炼铁生产广泛采用的新技术，同时它还是现代高炉路况调节所不可缺少的重要手段之一。论文主要介绍煤的一般特性、煤粉的制备喷吹和设备等内容。注重新的喷煤工艺和各系统的设备点检等内容的介绍。理论联系实际，使其内容具有一定的实用性。（二）高炉喷煤的出现和发展 自20世纪60年代初喷吹技术在法国获得了成功以后，美国、前苏联主要喷吹天然气，西欧、日本则自20世纪80年代初由喷吹重油转为喷吹煤粉。我国是开发喷煤技术较早的国家，自20世纪60年代初开始试验，至今已有50多年历史，特别是近十几年来，高炉喷煤技术的到了广泛的应用和发展，从而促进了我国的钢铁工业的迅猛发展，减少了炼铁生产受炼焦碳资源、投资、环保等多方面的限制和影响。（三）什么是高炉喷煤 高炉喷煤是指将磨细的无烟煤粉、烟煤煤粉或两者的混合物。利用高压气体从高炉风口向高炉内部输送煤粉，从而达到提高炉温，降低成本的作用。（四）高炉喷煤的重要意义1.41用煤粉代替焦炭，降低成本及煤比 1)解决焦炭短缺问题焦炭资源的短缺； 环境保护限制（炼焦生产环境负荷大，污染严重；焦炉寿命25-30年,欧美焦炉多在70年代投产,已到寿命；环境意识增强，限制新焦炉投产） 2)降低生产成 焦炭昂贵，焦炭价高，来源少； 煤资源丰富，来源广，价格低； 改善还原可以降低焦比 3)综合能耗降低 1.42有利于采用高风温和富氧鼓风技术 1)解决高风温产生的问题; 高炉不能接受高风温：（理论燃烧温度过高，造成煤气体积增大，实际流速过高，增加炉内压差；提高燃烧焦点温度，SiO2还原产生的大量SiO，气态的SiO在高炉中上部氧化为SiO2堵塞炉料的空隙，恶化料柱透气性，增加炉内压差） 喷煤的作用：喷煤降低理论燃烧温度，降低压差。 降低燃烧焦点温度，减少SiO2还原，产生的SiO减少。 2)解决富氧鼓风产生的问题 理论燃烧温度过高；燃烧焦点过高；煤气量降低，炉身部炉料加热变差 喷煤的作用：降低理论燃烧温度；降低燃烧焦点温度；增加炉缸煤气量 1.43有利于调节炉况，改善高炉冶炼过程 1)增加调节手段，调节炉温较快调节炉况手段： 风温；通常不适用 风量；通常不适用 焦炭负荷；滞后 鼓风湿分；灵敏，但不利于降低能耗喷煤调节路况：较快 2)改善高炉内的还原过程煤气含H2量增加，有利于降低直接还原，有利于降低焦比。增加炉缸煤气量，改善还原。（五）高炉喷煤车间简易图二 高炉用煤（一）煤的物理性能： 为了获得更好的经济技术指标，保证安全顺利的生产，应根据煤的物理性质对它进行检测。煤的物理性质有孔隙率、可磨性、煤的比表面积、黏结性、结焦性等。2.11煤的孔隙率 它反映煤的反应性能和强度的性质。孔隙率打的煤其表面积大，反应性能好，但强度较小。这种美德可磨性和燃烧性好，炉内未燃煤气化反应好。有利于高炉稳定顺利和提高煤焦置换比。煤的孔隙率也是决定煤层瓦斯含量的主要因素之一，是计算煤层中游离瓦斯含量的重要依据。2.12煤的可磨性 煤的可磨性主要是指把煤磨成粉的难易程度。 它主要与没的变质程度有关，不同型号的煤具有不同的可磨性。一般来说，焦煤、肥煤易磨，即能磨细；无烟煤、褐煤难磨，即不宜磨细。此外煤的可磨性还随着没种的水分和灰分的增加而减少。同一种煤，水分和灰分越高，其可磨性就越差2.13煤的比表面积煤的比表面积是指单位重量的煤粒的表面积的总和，成为这种煤在该粒度范围内的比表面积，单位mm2/g。煤的比表面积是煤的重要性质。对研究煤的破碎、着火、燃烧反应等性能均有重要意义。煤粉比表面积的测定是用透气式比表面积测定仪测定的，测量原理是根据气流通过一定厚度的煤粉层受到阻力而产生压力降来测定的。2.14煤的黏结性把煤碎的煤隔绝空气并逐渐加热到200-500度时，煤中会析出一部分气体并形成粘稠状胶质，再继续加热粘稠状胶质继续分解，一部分不能分解为气体，其余部分逐渐固化将碳粒结合在一起成为焦块，这种结合牢固程度叫黏结性。用黏结指数CR-1表示，它是评价炼焦用煤的主要指标。2.15煤的结焦性煤的结焦性是指煤在工业焦炉或模拟工业焦炉的炼焦条件下结成一定块度和足够强度焦炭的能力，人们把具有这种性能的煤叫做炼焦煤。它们有气煤、肥煤、焦煤和瘦煤。因为炼焦煤必须具有黏结性，即在干流过程中能软熔成胶质体并固化粘结成块状交谈的能力，所以，炼焦煤必然是粘结性煤。（二）煤的工艺性能煤粉是由1-300um各种不同的尺寸、形状的微粒按一定的分布规律组成的颗粒群。它的工艺性能的好坏直接影响到高炉喷吹，高炉喷吹用煤的工艺性能有：着火点温度、煤灰融入性、流动性、粒度、爆炸性、煤对CO2的反应性2.21煤的着火温度煤的着火温度是指在氧化剂（空气、氧气）和煤共存的条件下，把煤加热到开始燃烧的温度叫煤的着火温度，也叫煤的燃点。各种煤的的着火范围：煤种褐 煤长 焰 煤气 煤肥 煤焦 煤贫瘦煤无烟煤着火点/2673002753303053503403653553653603903654202.22煤灰的熔融性煤灰熔融性是指在规定条件下，随加热温度变化，煤的灰分的变形、软化和流动特征的物理状态。煤的灰分的主要成分是：SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3D等，它没有固定的熔点，当其加热到一定的温度时开始局部融化，随着温度升高，融化部分增加，到某一温度时全部融化。这种逐渐融化过程，使煤灰试样产生变形、软化和流动。所以人们就以与这三态相应的温度来表征煤的熔融性。2.23煤粉的流动性煤粉具较好的流动性，是因为新磨碎的煤粉能够吸附气体（如空气），使气体在煤粒表面形成气膜，使煤粉颗粒之间的摩擦阻力变小；另外煤粒均为带电体，且都带有电荷，同性电荷具有相斥作用，所以煤粉具有流动性。在一定速度的载体中，煤粉能够随载体一起流动，这就是煤粉能被气力输送的原理。但随着煤粉存放时间的延长，流动性变差，所以要求煤粉的贮存时间应小于8h.2.24煤粉的粒度煤粉的细度是煤粉颗粒群组粗细程度的反应，它对磨煤制粉的能耗和喷吹煤粉的燃烧速度以及不完全燃烧的热损失都具有决定性的意义。此特性用筛分分析来表示。喷吹无烟煤时粒度应小些，-200网目的应达到70%80%：喷吹烟煤时，粒度可以大些，-200网目的达到60%70%即可。2.25煤粉的爆炸性 煤粉的爆炸性决定着喷煤系统安全措施的采用。可燃粉尘爆炸的必要条件有： 1）可燃粉尘浓度处于爆炸爆炸上下限的爆炸空间；2） 有足够的氧化剂支持；3） 有足够能量的点火源点点燃粉尘；4） 分散悬浮的粉尘处于定容空间。 随挥发分含量增加爆炸性增加。一般认为：可燃基挥发分小于10%为基本无爆炸性煤；大于10%为有爆炸性煤。而且，煤粉越细，越易于爆炸。控制系统内部适宜的含氧浓度是防止煤粉着火爆炸的关键，若系统含氧量低于一定浓度的（小于14%）就可以避免着火爆炸。2.26煤对CO2反应性煤对CO2的反应性是指在一定的温度下，煤中的碳与CO2进行还原反应的反应能力。反应式为：C + CO2 = CO。或者说，煤将CO2还原成CO能力。以被还原成CO的CO2量占参加反应的CO2总量的百分数来表示。在一定温度下，该反应速度越大，表明煤粉的可燃性越好。高炉喷吹反应性强的煤，不仅可以提高煤粉的燃烧率，扩大喷煤量，而且，风口区未燃烧的煤粉在高炉其他部位参加了与CO2的气化反应，减少了焦炭的气化反应，这就在某种程度上对焦炭的强度起到了保护作用，有利于提高炉料的透气性。另外，煤的反应性也与煤的挥发分含量有关，挥发分越高的煤反应性强，如挥发分高的褐煤反应性最强，烟煤反应性较强，无烟煤反应性最小。（三）高炉喷吹煤的性能要求 高炉喷吹用煤的要求包括两方面：1）对高炉喷吹所用原煤性能要求；2）对磨制出的煤粉质量要求。2.31对原煤的性能要求指标CAVSH2O哈氏可磨系数无烟煤8313100.8850烟煤7512250.78802.32对磨制煤粉的质量要求序号指标项目指标值1水分（H2O）1.5%2硫（S）S0.53挥发分（V）V17%4粒度-200目（大于50%）200-160目（大于20%）+160（小于30%） 三 煤粉的制备（一）制粉系统工艺流程（二）一期制粉设备 制粉系统主要由干燥气系统、磨煤系统及煤粉收集等三大部分组成。3.21一期制粉系统设备组成及参数喷煤车间一期喷煤制粉设备组成序号设备名称型号数量工艺参数1 磨煤机 ZGM95G2台台时产量33t/h入口温度350出口温度95磨机出口压力（绝对值）9.5kpa磨机入口压力（绝对值）1.5kpa干燥气流量90000m/h干燥气温度400磨辊温度100热废气流量65000m/h2磨机减速机SXL1352台功率396KW重量17300kg输入转速990r/min输出转速26.5r/min3磨机电机YMKQ500-6-102台功率450KW额定电压10000V额定电流34A4液压站油泵电机Y132M-42台功率7.5KW额定电流15.4A额定电压380V5螺杆泵电机YD160M-8142台功率7.5KW额定电流13.8-15A额定电压380V6稀油站冷却器GLL-104台工作温度100工作面积10m7稀油站加热器TRO2台工作压力1mpa工作温度100加热功率10KW电压380V8排粉风机M6-3118.5D2台流量76000m/h全压12100pa一期喷煤1#排粉风机电机Y1508-41台功率500KW额定电压10000V额定电流35A一期喷煤2#排粉风机电机Y450-3-41台功率450KW额定电压10000V额定电流32.2A9助燃风机9-26-115.6A2台流量7766-9500m/h全压7218-6527pa主轴转速2900r/min电机容量30KW10密封风机MFG-256.3A2台流量5300m/h全压8000pa主轴转速2950r/min电机容量30KW11引风机Y4-73-111602台流量119330-164450m/h全压2200-1526pa主轴转速960r/min电机容量132KW承受温度200重量3459kg引风机电机Y31522-62台功率132KW额定电压380V额定电流237A转速987r/min12密封式给煤机2台中心距6650mm皮带宽度650mm密封式给煤机电机Y100L1-44台功率2.2KW电压380V13布袋收粉器气箱脉冲布袋除尘器2台布袋条数1792条过滤面积2267m流量76000m3/h脉冲时间2s脉冲间隔30s脉冲压力0.53.22制粉设备油品型号磨机减速机 L-CKD320#齿轮油 补油周期2个月，OB油浴润滑磨机磨辊 680#工业齿轮油稀油站 L-CKD320#齿轮油 补油周期2个月，OB油浴润滑液压站 L-HM46#低锌抗磨液压油 油量850L，周期按质换油其他减速机 L-CKD150#齿轮油轴承 2#通用锂基脂（黄油）（三）制粉系统操作规程3.31启机前的准备和检查： 1）检查系统各积粉点有无积粉自燃现象，磨机进出口有无积煤，如有应清除干净。 2）检查主排风机、密封风机、烟气引风机有无卡机现象。 3）检查设备各润滑点油质、油温、油量是否符合要求。 4）检查系统内所有气动，电动阀门开关是否灵活。 5）检查设备及管道连接部位密封是否严密，各检查孔、防爆阀是否严密完好。 6）检查设备冷却水是否开通。7）检查系统各仪表是否完好。8）确定原煤仓存煤量高于下料位。9）各减速箱保持规定油量，各传动部位润滑良好。3.32中速磨启机操作程序： 1）有主控室制粉操作工通知高压运行电工送电并确认到位后，通知中速磨工、加热炉工、风机工准备起机。 2）启动磨机稀油站、液压站。并确认油压处于正常范围。 3）启动密封风机。并确认密封风压力、风量满足。 4）启动振动筛、卸灰阀、布袋收粉器。并确认其运转、反吹正常。 5）启动主排粉风机，带电流稳定后逐渐开启主抽调节阀，保证系统负压大于或等于1000pa，6）启动引风机，带引风机电流稳定后开启引风机切断阀。7）关闭放散阀，开启废气调节阀。同时保证系统系统大于1000pa，炉膛负压大于-200pa。8）待系统负压稳定，并确认磨机磨辊已全部达到抬起位置。气动中速磨机。9）待布袋出口温度达60度后（如有大量新更换布袋或阴雨天气，应保持60度出口温度10分钟左右，以达到烘烤布袋、防止布袋挂肠的可能），开启给煤机，落磨辊后。根据产量需要调节给煤量。3.33中速磨停机操作程序1）逐渐关闭煤气调节阀及助燃风调节阀，开启放散阀，关闭废气调节阀，停引风机。同时保证系统负压于1000pa-1500pa，必要时开启紧急充氮对系统气体进行堕化。降低供热温度。2）逐渐停止给煤量，待磨机进出口压差小于3000pa时升起磨辊，停止中速磨机。落辊。3）待系统内吹扫1015分钟后，停止主排粉风机，停止布袋收粉器、卸灰阀、振动筛、密封风机4）待油温低于38度后，停止稀油站、液压站。5）停机后注意调节加热炉温度，必要保持加热炉处于燃烧状态，同时炉内负压应大于-50pa。 3.34系统运行中的参数监控：|制粉设备参数压力表磨煤机进出口压力、烟气炉压力、液压站压力、冷却水压力、氮气压力、密封风机风压、主抽风压、煤气压力温度表磨煤机进出口温度、布袋收粉器进出口温度、煤粉仓上下温度、推力瓦温度风机轴承温度、稀油站温度、烟气炉温度、受粉斗温度流量表煤气流量、助燃风风量、引风机风量、主抽风量量、冷却水流量其他磨机进出口氧气分析仪 磨机进出口CO含量（四）制粉系统故障及处理3.401高压电停电处理 一旦发生高压停电，制粉系统中的主排粉风机、中速磨机停止工作。岗位人员应立即逐渐减小煤气与空气对系统降温停止密封式给煤机停止引风机开启放散阀开启冷风阀关闭热风阀如系统温度超标应阶段性开启布袋、磨机紧急充氮，待系统温度正常后，依照停机顺序按动停机开关，避免来电后设备突然启动。同时应对磨内积煤进行清除，避免恢复生产后设备待复合启动。如发生积煤着火现象，则应按照着火事故预案组织抢救3.402磨机低压电处理一旦发生低压停电事故，制粉系统中密封给煤机、助燃风机、引风机、液压站、稀油站以及全部电动调节阀全部停止工作，因稀油站连锁，中速磨机也会停止。届时，岗位人员必须立即前往现场，手动依次开启放散阀开启冷风阀关闭热风阀逐渐关小煤气调节于空气调节阀如系统温度超标，则应阶段性开启磨机、布袋收粉器紧急充氮。待系统温度正常后，按照停机顺序按动停机开关，已避免来电后设备突然启动。如发生煤粉着火、爆炸事故，责应按照相应事故预案组织救援。3.403磨机检修安全措施1）磨机停电挂牌、保持通风。 2）确认关闭与磨机连通的所有阀门（紧急卸压、紧急充氮、给煤机插板阀） 3）一次性进行磨机作业人员不得大于2人 4）作业人员必须佩戴氧气报警仪。 5）检测氧气含量，含氧量小于18%必须立即停止作业。 6）必须使用低压安全行灯。36V以下。 7）必须使用铜质工具。 8）磨外应设专人监护。3.404磨机温度突然升高，制粉岗位工如何处理 1）给煤机工查看给煤机是否卡料、不下料等情况。 2）加大给煤量。，利用原煤的水分控制，同时开启紧急充氮，对制粉系统内的气体含量进行惰化并降温。 3）迅速减小煤气调节阀的开度，对加热炉降温，同时最大限度减少废气调节阀开度（不能全关防止失压）。 4)如以上措施无效，入口温度严重超标（450以上），可进行：开冷风阀开放散阀关热风切断阀进行停机操作，调整系统负压，防止失压形成粉云导致磨机爆炸。 5）处理完毕后，主控室制粉岗位工及时通知热风炉及车间对温度升高及范围进行记录汇报。3.405磨机震磨的原因1） 给煤量太大 2） 给煤量太小 3） 中速磨中有异物3.406 影响磨机台产的因素有哪些1） 原煤的可磨性，水分 2） 磨辊的碾压力 3） 干燥气量 4） 分离器的开度 5） 系统风量的大小3.407烟气炉升温困难造成烟气炉升温困难的主要原因有煤气压力偏低、煤气及空气调配不当、烧嘴堵塞等造成。处理方法为首先对煤气压力进行现场确认，当煤气压力小于3kpa时应停止向制粉系统供热，小于2kpa时应停止烧炉。生产调度汇报情况。如煤气压力无问题，则应检查烟气炉内煤气燃烧情况，如火焰时断时续，应立即停炉切煤气对烧嘴进行清理。如火焰燃烧正常，能直接观察到对面炉墙。则应对煤气于空气配比进行调整，至正常升温3.408布袋收粉器压差偏高造成布袋收粉器压差偏高的主要原因有布袋老化造成挂肠、脉冲压力不足、脉冲间隔过长处理办法分别为：更换新布袋、调整脉冲压力、加快脉冲间隔时间。3.409煤气设备发生着火事故如何处理？ 煤气着火的必备条件为有一定足够的空气和有明火或达到燃点以上的温度，缺少一个条件煤气都不会发生着火。一旦发生煤气着火，岗位人员应迅速实施救援。如管径小于150mm的煤气管道着火，可立即关闭阀门进行灭火；如管径大于150mm，应逐步降低煤气压力，严禁突然关闭阀门，以免回火爆炸3.410振动筛泡粉的原因1） 筛面杂物过多，未及时清理 2） 喷吹罐带压装罐造成煤粉正压 3） 振动筛下方软连接过松，造成下粉不畅。 4）煤粉过湿。 5）振动电机振幅过小。3.411仓跑粉原因1） 煤粉仓正压。 2） 长期流化。 3） 吸潮管道堵塞。 4） 下粉量过大。 5） 喷吹误操作带压装罐3.412煤粉仓自然如何处理1） 切断煤粉仓与振动筛连接 2） 煤粉仓充氮降低粉仓内的温度防止持续升温引起爆炸 3） 将自然的煤粉装入喷吹罐反复冲入氮气降温，直至正常送至高炉3.413减速机过载发热原因1） 电压过低 2） 电流过大 3） 齿轮损坏 4） 超负荷运转3.414减速机空气过滤塞漏油1） 油量过多 2） 通气塞安装位置不正确、频繁冷启动（油产生泡沫）或油位过高。3.415给煤机跑偏原因1） 皮带张紧力不足或张紧力失衡 2） 皮带滚筒卷煤3.416给煤机跑偏处理 1）打开给煤机后盖，通过负压自动清理回程皮带表面煤粒 2） 调整吹扫风管嘴的方向 3） 调整拉紧丝杆按照左偏紧左，右偏紧右（左偏松右，右偏松左）3.417烟气炉点火操作1）开炉膛氮气吹扫阀5-10分钟。2） 按照煤气操作规程引煤气，准备适量的破布、废柴油等烘炉必备燃料。3） 全开烟道放散阀，启动助燃风机。4） 关闭炉膛氮气吹扫阀，开助燃风5-10分钟后，点火操作开始。5） 适当关烟道放散阀和助燃风阀，进行点火。6） 确认点火成功，调整火焰至稳燃。7） 按烘炉曲线升温，炉膛温度波动每小时不超过50。8） 利用煤气烘炉煤气压力必须大于2KPa，并严禁灭火。9） 烘炉过程要密切监视升温速度，勤调节，以达到升温曲线要求。随时检查炉墙等部位有开裂及不正常现象，发现问题及时记录、汇报、处理。10） 控制烟道温度400，炉膛压力（升温炉出口压力）0.05KPa。总结：先点火后送煤气3.418停烟气炉操作 1）长期停炉需由分厂下令，短期停炉：当煤气压力低于2KPa或有其它紧急情况时，应立即停炉，并作好记录，并及时向领导汇报。 2）停热风炉废气。 3）关闭煤气调节阀，停助燃风机，关煤气切断阀，停止燃烧。 4）炉膛温度下降速度按100/h控制。3.419白云石不下料1） 生石灰悬料 2） 卸灰阀卡料 3） 卸灰阀电机损毁 4） 卸灰阀减速机缺油3.420风机设备轴承温度过高原因1） 油量过高或不足2） 轴承间隙小 3） 轴承损坏 4） 冷却水不畅通3.421磨机的构造中速磨、引风机、主排粉风机、烟气炉、助燃风机、密封风机、稀油站、液压站、密封式给煤机、振动筛、卸灰阀、布袋收粉器、白云石添加设备3.422答需要停机处理的1） 突然停氮气（提升缸无法打开）2） 中速磨因异物震磨 3） 密封风机故障导致一次风压差小于1.5KPa 4） 布袋收粉器突然跳闸 5） 原煤仓抽空6） 正常行车，磨机煤层突然加厚，压差增大，吐煤（加载力突然减少或没有）7） 液压站油温升高 8） 开车时冷风阀失灵 9） 烟气炉引风机故障 10） 粗细分离器堵塞（风量加不上去）11） 煤气压力低于3KPa 12） 布袋防爆膜破裂3.423制粉设备巡检路线中速磨稀油站液压站烟气炉引风机密封风机助燃风主抽风机密封给煤机振动筛卸灰阀布袋收粉器3.424制粉风机点检路线操作室仪表系统电机联轴器液压混合器轴承箱冷却水管风机进出口调节器轴承润滑冷却水系统3.425皮带打滑的原因1）张力不足 2） 载重超负荷 3） 3）皮带表面有水（五）设备维护规程 1）壳体及金属构造要定期刷漆，保温层要保持完好。 2）叶轮给料机电机、减速机定期加油，联轴器销子要定期检查更换。3）各电池阀、脉冲阀工作失灵或线圈烧坏要及时修理和修理4）气缸要灵活、上下到位，否则处理气缸，更换密封圈和垫5）氮气压力保持在0.8MPa以上。6）各防爆门要完好，密封要严密，定期更换密封垫7）经常检查风机排放浓度，有冒黑烟时，要查出破损布袋并更换之，原则上每三年更换一次布袋8）各阀门接近开关位置要准确、信号要灵活。四 煤粉的喷吹（一）计算 4.11求喷煤量 喷煤量=喷吹煤粉的总量生铁总量 4.12求每小时的喷煤量 Qh = VunQ 24 Qh 小时喷煤量，Kgh Vu 高炉有效容积，m n 高炉有效利用系数，t/( m.d) Q 吨铁喷煤量，Kgt（二）高炉喷吹设施的布置方式 高炉喷吹煤粉设施布置可分为直接喷吹和间接喷吹两种方式。日钢喷煤主要采用直接喷吹。 这种喷吹形式的特点是简化了喷吹工艺流程和设施，降低了工程投资而且减少了喷吹煤粉的中间环节，喷吹压力高，设备维修量少。对喷吹易燃易爆煤粉，可大大降低不安全因素，因此适用于高炉附近场地宽裕的大型高炉。（三）高炉喷吹罐的出粉方式 高炉喷煤罐按出粉方式又可以分为单管路喷吹和多管路喷吹。 4.31单管路喷吹 喷吹罐下只设一条管路的喷吹形式称为单管路喷吹。单管路喷吹必须设置分配器，由分配器把煤均匀的分配到高炉各风口。各风口喷煤量的均匀程度取决于多头分配器的结构形成和支管补气的可靠性，一般小型高炉通常设一个分配器，而大型高炉可以设多头分配器。4.32多管路喷吹 多管路喷吹是指从喷吹管引出多条喷吹管到高炉的风口，每条喷吹管连接一支喷枪的喷吹形式（四）高炉喷吹主要设备 1）喷吹罐附属阀门 2）氮气包、储气罐 3）煤粉逆止阀、逆止器 4）减压阀组（五）喷吹操作 4.51高炉喷煤正常工作状态的标志 1）喷吹介质高于高炉热风压力0.05MPa 2)喷吹罐内煤粉温小于70（烟煤）或小于80（无烟煤） 3）罐内：含氧量低于8%（烟煤）或含氧量低于12%（无烟煤） 4）煤粉喷吹连续、均匀、稳定 5）全系统无漏煤、无漏风现象 6）烟煤喷出在风口中心，不磨风口 7）电气极限，信号反应正确 8）安全自动联锁装置良好、可靠 9）计量器、各仪表指示正确4.52装煤装煤操作 岗位在进行装煤操作前，应先确认该喷吹罐内压力显示为零，泄压阀为开启状态。，煤粉仓料位满足。依次序开启下钟阀上球阀，待称重接近上限值后，依次关闭上球阀关闭下钟阀关闭泄压阀开启底部流化阀开启中部流化阀，待压力满足后备用。4.53送煤操作 岗位人员在接到高炉送煤指令后，依次开启喷吹风阀输煤阀给煤阀，按照高炉需求煤量调整喷吹罐压力。喷吹期间应注意混合器压力于分配器压力波动情况。4.54停煤操作 岗位人员在接到高炉停煤指令后，依次关闭给煤阀待高炉开启管道排污后关闭输煤阀关喷吹风阀开启泄压阀。4.55喷煤量调节4.551喷射型混合器喷煤量压力 1）调节喷煤罐压力。罐压越高，则喷煤量越大；罐压不变，料位越低，喷煤量越大。 2）调节喷吹风。风量越大，煤粉浓度越低，喷煤量减少 3）调节下煤阀开度。下煤阀开度越大，浓度越高，喷煤量增加。 4.552流化床混合器喷煤量调节 1）喷煤量变动越大时调罐压。罐压高，喷煤量大；罐压低，喷煤量小。 2）调节流化床气室风量。风量越大，煤粉浓度越小，则喷煤量减少。但风量过小，不起流化作用 3）调节下煤阀开度。下煤阀开度越大，浓度越高，喷煤量增加 4.553流化罐混合器喷煤量调节 1）喷煤量变动大时调节罐压。罐压高，喷煤量大；罐压低，喷煤量小。 2）微调时，调节喷吹管路补气量。补气量越多，煤粉浓度越低，则喷煤量减少4.56倒罐操作程序AB 注意高炉热风波动，保证B罐准备就绪 1）关A罐给煤阀 开B罐出口阀 开B罐给煤阀 2）开A罐卸压阀放尽罐压 关A罐卸压阀 开下钟阀 开上钟阀装罐 （六）喷煤系统的故障及处理4.61混合器堵塞现象：风口煤流消失，喷吹管道压力下降至热风压力水平 处理：停止喷煤，卸下混合器，清楚其内部杂物。4.62喷吹管道堵塞 现象：1）风口煤流消失；2） 前端堵塞，喷吹压力接近输送介质压力； 3） 后端堵塞，喷吹压力接近高炉热风压力 处理：1）正吹法：用清扫风把煤粉向高炉方向清扫，打开喷枪清扫阀。2）倒吹法：从喷枪倒吹阀接上清扫风源向喷吹方向吹扫，并打开倒吹阀把煤粉清扫到收煤罐或布袋系统3）分段清扫 4.63喷枪堵塞 现象： 1） 该风口没有煤流 2） 喷吹支管压力接近风源压力（多管路） 处理：1）打开喷枪倒垂阀 2）吹不通时更换喷枪4.64喷吹系统各罐内超过80（无烟煤）、70（烟煤）处理：1）清罐处理，尽快把罐内煤粉全部喷吹出去，待温度下降到正常后再复喷。2）改用氮气喷吹，把喷吹风源及充压从压缩空气改为全用氮气喷吹4.65储煤罐过满，上钟阀关不上 关发散阀，开储煤罐上充压25S。如此反复多次，直至上钟阀关上为止。4.66倒灌时下钟阀打不开1） 检查机电设备极限位置和传动钢绳是否掉道；2） 如非机电问题则开放散阀将储煤罐压力放掉0.20.25MPa，然后关闭。开储煤罐下充压阀，使其压力略高于煤罐压力0.03MPa,再开下钟阀，如此反复循环，直至打开为止。4.67混合器软连接断开1）管下煤阀，停止给煤 2） 关吹扫阀、快速切断阀，喷枪进口阀 3） 启动排气风机，吹净室内N2清理场地，更换软连接 4） 通知高炉正常喷煤4.68更换DN500阀门操作1）卸尽罐压 2) 关闭上下联通阀门 3) 专人监护五 高炉喷煤的防火防爆安全措施 （一）煤粉爆炸的条件 喷吹无烟煤与烟煤相比，喷吹无烟煤比较安全。但由于烟煤贮存量大，制粉的成本低，而且烟煤挥发分含量高，在风口燃烧热效率高。因此，现向喷吹烟煤或烟煤和无烟煤混合喷吹发展。喷吹烟煤的关键是防止煤粉爆炸。导致烟煤产生爆炸的条件是： 1 ）具备一定的含氧量。煤粉在容器内燃烧体积膨胀，压力升高，其压力超过容器的抗压能力时容器爆炸。容器内的含氧浓度越高，越有利于煤粉燃烧，爆炸力越大。控制含氧量就可控制助燃条件。因此，严格控制制粉、喷吹煤粉含氧量，一般控制在6%12%. 2）一定的煤粉悬浮浓度。实验证明，煤粉在气体中的悬浮浓度达到一个适宜值时，才可能发生爆炸，高于或低于此值时均无爆炸可能。 3）煤粉温度达到着火点。烟煤煤粉沉积后逐步氧化、升温以及外来火源都是引爆的条件，彻底消除火源，即可排除爆炸的可能性。 以上措施也是防止煤粉爆炸的发生。（二）高炉喷吹烟煤的安全措施 防止烟煤爆炸的措施有：1） 控制系统气氛。磨机所需的干燥气一般多次用热风炉废气与燃烧炉热烟气的混合气体。为了控制干燥气的含氧量，必须及时调节废气量和燃烧炉的燃烧的状况，减少兑入冷风量，防止制粉系统漏风。严格控制系统的含氧量6%12%。球磨机干燥气入口管、气式脉冲袋式收粉器出口管处应分别设置含氧量的检测装置，达到上限时报警，并且达到上限时，系统各处消防充氮自动阀打开，向系统冲入氮气。2） 设计时要避免死角防止积粉。入煤粉仓锥形部分倾角应大于70，或设计为双曲线形煤粉仓。在煤粉仓、喷吹罐下部设流化装置。3） 综合喷吹。可以采用烟煤和无烟煤和混合喷吹技术，这样可以降低煤粉中挥发分含量。各种煤的配比，应根据煤种和煤质特性经过试验而确定的。若制粉和喷吹工艺条件允许，可在煤粉中加入高炉冶炼所需要的其他粉料，如铁矿石、石灰石粉、焦粉和炼钢炉尘等，加入这些粉料对烟煤爆炸起着极为明显的抑制作用。4） 控制煤粉温度。严格控制磨机入口干燥气温度不超过400，其出口温度不超过90。在其他各关键部位，如收粉装置煤粉斗、煤粉仓、喷吹罐等都设有温度检测装置。当各点温度达到上限时报警，并且，