高炉喷吹煤粉技术安全培训内容

1、煤粉作业区培训教案序言喷煤技术开始应用与上世纪 60 年代，我国首钢和鞍钢公司在喷 煤初期曾作出很大贡献。 由于能源价格和技术成熟性不足， 此技术没 有得到大的发展。70 年代末发生了第二次石油危机。世界范围内逐步停止向高炉 内喷油技术。为避免全焦操作，大量的高炉开始使用喷煤技术。 90 年代西欧、美国、日本的一批焦炉开始老化，由于环保和投资原因， 很难新建和改建焦炉， 保护原有钢铁生产能力， 必须大幅降低焦碳消 耗。喷煤已不仅是高炉的调剂手段， 而成为弥补焦碳不足的主要措施。西欧 1980 年，日本 1981 年开始喷煤，美、韩等国家在九十年代 初迅速发展了喷煤技术帐目前喷煤量大幅增加， 焦

2、比大幅下降，西欧、 日本的喷煤比达到 140-180kg/t 铁，有些高炉月喷煤比 200 kg/t 铁， 焦比 300 kg/t 铁喷煤比正向 250 kg/t 铁迈进。我国 1964 年开始在高炉上喷煤，是世界上开发应用喷煤比较早 的国家之一，从 80 年代以来我国开始大量应用喷煤技术。近些年我 国喷煤技术长足发展。鞍钢 3#高炉 95年 9-11月，3个月煤比 203 kg/t 铁。1995-1996 年 3#高炉全年喷煤比 150 kg/t 铁，这标志着我国已经掌握了高喷煤 时的高炉操作调剂、喷粉工艺设备和相关条件的全套技术。一、高炉喷煤的意义1. 高炉喷煤对现代高炉炼铁技术来说是具有

3、革命性的重大措施。 它是 咼炉炼铁能否与其他炼铁方法竞争， 继续生存和发展的关键技术，其 意义具体表现为：价格低廉的煤粉部分代替价格昂贵而日益匮乏的冶 金焦炭，使高炉的炼铁焦比降低，生铁成本下降；2喷煤是调剂炉况热制度的有效手段；3喷吹煤粉可改善高炉炉缸工作状态，使高炉稳定顺行；4喷吹的煤粉在风口前气化燃烧会降低理论燃烧温度，为维持高炉冶 炼所必须的T理需要的补偿；这就给高炉使用高风温和富氧鼓风创造 了条件。5喷吹煤粉气化过程中放出比焦炭多的氢气， 提高了煤气的还原能力 和穿透扩散能力，有利于矿石还原和高炉操作指标的改善；6喷吹煤粉替代部分冶金焦炭，即缓解了焦煤的需求，也减少了炼焦设施可节约基

4、建投资；7减少化工焦炉的环境污染：8为国家煤炭资源的合理利用创造了条件。二、简单工艺流程如图图1煤粉工艺流程图三、煤的形成与分类1煤的形成1.1远古植物残骸深入水中经过缺氧及厌氧细菌生物化学作用，然后 在地表升降运动中被地层覆盖。经过温度和压力下的地质化学作用而 形成的有机生物岩。煤的形成过程中经历了植物残骸转变为泥炭的泥 炭化阶段和泥炭转变为褐煤、烟煤、无烟煤的煤化阶段。2煤的分类根据成煤物资及条件不同，人们把煤分成三大类，腐植煤、残植煤、和腐泥煤2.1由高等植物经过成煤过程形成的腐植煤，它是自然界分布最广， 蕴藏量最大的煤。2.2由高等植物残骸中对生物化学作用最稳定的组成富集而成的是残 植

5、煤，在自然界储量很少，一般氢含量咼，挥发分咼，低温焦油产率 高。2.3由湖沼或残水海湾中藻类低等植物形成是腐泥煤，特点燃点很低，可用火柴点燃。2.4腐植煤是人类使用最广泛的燃料，其煤化程度可分为泥煤、褐煤、 烟煤和无烟煤。（见表1）几种煤的对比图表（表1）煤种体积密度特点泥煤300450kg/m3含氧量高2838%;含碳量低，挥发份高、可 燃性好，吸水性强，可烧锅炉、制工业酒精、有机肥料、煤气发生炉气化原料。褐煤750800kg/m3易氧化、自燃，粘结性差、吸水性强、易风化破碎，不适合远地运输和长期储存。烟煤750850kg/m3挥发份高、粘结性好、易燃烧和制造煤气，适于炼焦，结焦性较差的可做

6、喷吹用煤。无烟煤800900kg/m3含碳量高、挥发份低、质地坚硬、吸水性小、 可燃性差，适于长途运输和长期储存，是喷吹 的主要用煤。四、概念1. 煤焦置换比：喷吹1吨煤粉所代替的焦炭量叫做煤焦置换比。2. 煤比：冶炼1吨生铁所喷吹的煤粉量叫做煤比。五、煤的成分组成可燃元素：C: 6595% H2： 27% O 2： 35% 2:1 2% S :10%其中N、S与C H一起构成可燃化合物。以上各元素称之为煤的可燃质。不可燃元素：灰（A） 515%ft高可达50% 水分（M） 220%以上各元素称为煤的惰性质。六、标准煤定义：收到基低位发热量29288 KJ/Kg的煤定为统一标准煤。不同情况下的

7、燃料量都可以用下例公式折算成“标准煤”的消耗量BQal0=29288B0 标准煤消耗量KgB 实际耗煤量KgQr实际燃料的收到基低位发热量 KJ/Kg七、煤的视密度（堆比重）煤的视（相对）密度是指20C时煤（包括煤的孔隙）的质量与同体积 水的质量之比，过去叫视比重，按我国法定计量单位规定应叫视（相 对）密度。原煤的堆比重0.8t/m 3,煤粉的堆比重0.6t/m 3。八、煤的真密度（真比重）煤的真（相对）密度是指 20C时煤（不包括煤的孔隙）的质量与同 体积水的质量之比。过去叫做真比重。按我国法定计量单位规定，应 叫做真（相对）密度。九、煤的可磨性和可磨性指数：1. 煤的可磨性是指煤研磨成粉的

8、难易程度。它主要与煤的变质程度有关，一般说来，焦煤和肥煤可磨性指数较高、 易磨，无烟煤与褐煤可磨性指数较低、不易磨。另外，煤的灰分和水 分越高可磨性指数越低。2. 可磨性指数某一种煤的可磨性指数是将此煤磨碎到与标准煤同一细度所耗电能 的比值（K）标准煤磨碎到一定细度所消耗的电能K= 一某种煤磨碎到同一细度所消耗的电能历史上常用的有苏式可磨性指数（KB）及哈氏可磨性指数（HGI） （KH） 两种。kT是用苏联顿巴斯无烟煤作为标准煤样， 并定其可磨性指数为HGI是美国宾夕法尼亚洲某煤矿易磨烟煤做为标准煤，并定可磨性指数为100。两种可磨性指数可以互换，其公式为:HGI=70Kt 20十、煤的着火点

9、表中列举各种煤的着火点范围煤种褐煤长焰煤不粘煤气煤肥煤焦煤瘦煤无烟煤着火267275278305355355360365点C3003303153503653653904201、煤的着火点温度在有氧化剂（空气）和煤共存的条件下，把煤加热到开始燃烧的温度 叫煤的燃点，也叫煤的着火温度。2、煤为什么会氧化、自燃？它与着火点有什么关系？煤被空气中的氧气氧化是煤自燃的根本原因， 煤中的碳、氢等元素在 常温下都会发生反应，生成可燃物 CO CH及其它烷烃物质，而煤的 氧化以是放热反应，如果该热量不能及时散发掉，在煤堆、煤层中就 会越积越多，使煤的温度升高，煤的温度升高反过来会加速煤的氧化， 放出更多的可燃

10、物质和热量，当温度达到一定值时，这些可燃物质就 会燃烧而引起自燃，着火点越低的煤越容易自燃。3、防止煤氧化和自燃的措施3.1隔绝与空气（氧）的接触，把煤堆放在水面以下。3.2 堆积煤压实，减少空气隙。3.3 背阳光或挡住阳光直射。如：干煤棚即防雨又防直射。3.4 加工后的煤粉降低存放时间，如在容器内可用 N2 封存。制煤、喷 吹设备、容器管道消除积煤、积粉的死角。制粉停机前将系统吹扫干 净。布袋脉冲常给、 制粉用高炉热风炉废气、喷吹用 N2 充压、星形阀 常转等措施，减少煤、煤粉自燃的可能性。3.5 煤在限定条件下隔绝空气加热后，挥发性有机物质的产率称为挥 发份。3.6 煤粉爆炸三要素：浓度、

11、火源、氧含量。十一、原煤储运1. 储煤场作用1.1储备作用：储煤场一般储煤11.5个月的用煤量，做为稳定生 产之用，特别是冬季储量应相应增加。1.2 空干作用 : 空间储存煤可使煤的水分蒸发及下渗，提高台时、降 低消耗，防止冬季冻块产生。1.3 能合理使用不同煤种，稳定混煤标准，保高炉生产减少成分变化 的波动，储煤期限一般不超过一年。2. 胶带机倾角斜度是怎样规定的？ 胶带运输机超过一定的倾斜角， 则物料在胶带方向的分力超过了物料 与胶带表面的静摩擦力， 物料就会在胶带表面向下滑或滚动造成退料 压带事故。根据不同的物料摩擦力的不同设计胶带抽的最大倾斜角运输物料大块烟煤新产烟煤阳泉洗煤烟煤沫煤锯

12、木屑最大倾斜角17°18°18°20°27°3. 原煤槽储煤量应能保证每日总磨煤量的2倍以上4. 原煤仓有效储煤量应为磨煤机台时产量的2-4倍5. 原煤仓锥体应为双曲线形式锥体应为双曲线形，原煤靠自重下落在双曲线上的原煤每下落一点高 度其自重在垂直方向的分力都比前一个高度的分力大，下料顺利、不易悬料。十二、制粉系统1、按研磨元件运转速度可分为三种磨中速磨的优缺点：优点：A、密封性好小缺点：A、设备投资高严格2、干燥气系统磨煤机：低速磨、中速磨、高速磨，我们使用的是碗式中速磨B、占地面积小C耗电量大D噪音B、结构复杂，维修量高C对煤质要求干燥气的

13、组成及特性化学成分/%ON2HO温度干燥气中所占比例/%热风炉烟气22 250.51.068 72581503009095燃烧炉烟22 251.068-订236900510气2.010002.1用于干燥煤粉的介质是制粉系统的干燥剂。2.2在制粉系统有一定的运动速度，可以携带煤粉进行转运和分离。2.3能降低煤粉制备系统的含氧浓度，是制粉系统的惰化剂。3. 燃烧炉的结构3.1立式：特点：机构简单，砌筑砖型少，占地少，烧嘴易布置，但结构强度差, 寿命短。3.2卧式：特点：总体结构强度好，寿命短，散热少，但它占地面积大，烧嘴布 置困难。4. 燃烧炉有哪几种常用烧嘴？4.1按火焰的长短和烧嘴的结构可分为

14、两种，即有焰烧嘴和无焰烧嘴。燃烧炉高炉煤气与助燃空气的比值是（1.11.2 ）： 1.高炉煤气理化性能目名称化学成分/%发热值Q 低于KJ/m3密度Kg/m3爆炸范围/%着火温度/ CCOCO高炉10211.25529001.29540700煤气203057377070焦炉煤气的性能项化学成分/%煤气热爆着密度目COCOCHCnHC2值Q炸火Kg/m3m低于范温KJ/m3围度名%称焦八、52502020.531670066500.45炉4煤8460300.8818800300.55气5煤气易使人中毒的原因？煤气（特别是高炉煤气）是无色无味透明的气体，它游离和悬浮散布在煤气泄漏区附近的空气中，当

15、与人接触后，煤气中的CC迅速与 人体的血红蛋白结合在一起，进入人的血循环当中，造成血中严重 缺氧，即煤气中毒。CC与血红素结合的速度比C2与血红素结合的速 度大300倍。因此，中毒在很短时间内达到非常严重的程度。从表中我们不难看出：高炉煤气中CC含量2130%爆炸范围是40 70%所以高炉煤气极易使人发生 CO中毒，不易发生爆炸。焦炉煤 气中CO含量58%爆炸范围是630%所以焦炉煤气不易使人发生co中毒，极易发生爆炸。6. 布袋系统1. 按其分离方式可分为：内滤和外滤两种。2. 按清灰形式分：自然除灰、机械除灰、送气除灰。(在送气除灰方式分：脉冲式和回转式两种)(1) 回转反吹：1入口煤粉浓

16、度可达300g/m32布袋过滤风速为0.51.2m/s，过滤风速对布袋的排放浓度有较大 影响，不均匀，效果不好。在 0.8 m/s以下时，效果较好。3除尘效率为99.5%4布袋阻力为800-1200pa。(2) 脉冲反吹：结构：箱体、布袋、进出风口、灰斗四个大部分组成。特点：1.处理粉尘浓度高：入口气体含粉尘浓度可达600-1000 g/m2.分离效果好，排放含粉尘浓度在100 mg/m以下分离效果可达99.5%以上。3. 布袋过滤速度高，可达到1.22.0 m/s。4. 使用寿命在一年以上。5. 布袋阻力为1200-1500pa。我们使用的是：低压脉冲反吹方式，是目前被广泛采用的反吹方式。出

17、口布袋收粉系统6.1过滤面积：1700m26.2 滤袋规格：/ 130X 6000 mm6.3滤袋数量720条6.4最大处理风量78120riVh6.5过滤风速：0.7m/min6.6进口煤粉浓度：5001000g/m367脉冲N2压力：0.250.3MPa6.8 脉冲 N2 耗量：v 2 m3/min6.9粉尘温度：v 120C6.10 出口浓度：v 50mg/m6.11压力损失：110 01470Pa6.12 室数：4X46.13 清灰压差、时间选择可调。6.14 设备型号： GMZ 1 7646.15 脉冲阀型号： YA36.16 漏风率： 2%6.17 过滤形式：外滤6.18 材质：防

18、静电针刺毡7. 星形阀工作原理 星形卸灰阀连接布袋箱灰斗和煤粉仓的关健设备，它的作用是： A. 回收的煤粉通过星形格孔的旋转将煤粉送入煤粉仓； B. 旋转过程的每 时每刻均能将粉仓与布袋箱隔离， 防止布袋箱内的负压将粉仓的煤粉 吸出，造成煤粉下料困难。7.1 星型阀阀体基本要求：A具有良好的密封性B耐磨性好7.2 正压：容器或运行设备之内部压力高于标准大气压力的为正压。 负压：容器或运行设备内部压力低于标准大气压力的为负压。十三、喷吹系统1.高炉喷吹设施布置的两种方式及其特点 根据高炉喷吹煤粉工艺流程布置可分为两种模式：（ 1 ）直接喷吹，即集制粉，输送和喷吹三位一体的方式，这种喷吹 形式，简

19、化了喷吹工艺流程和设施，不仅降低了工程投资（约降低 25）而且减少了喷吹煤粉的中间环节。对喷吹易燃易爆煤粉，可 大大降低不安全因素， 因此对高炉附近场地宽裕的大型高炉尤为适 用。（2）间接喷吹，即集中制粉通过煤粉输送管道把煤粉输送到各高炉 喷吹站，进行分散喷吹的方式， 这种喷吹形式的特点与直接喷吹形 式相反，适用于高炉数目多且高炉附近场地狭窄的企业。2. 高炉喷吹罐组布置的两种方式及其特点 （1）串罐式，即将收煤罐、储煤罐与喷吹罐重叠设置，煤粉由输煤 管道输送到喷吹塔的收煤罐， 并通过上钟阀煤粉由收煤罐落到中间 储煤罐，当储煤罐煤粉装满后，喷吹罐内煤粉降低到最低料位时， 储煤罐充气均压， 开下

20、钟阀， 储煤罐煤粉落入喷吹罐并被喷吹到高 炉内。串罐式喷吹罐可连续喷吹，喷吹量稳定，厂房占地面积小， 大型高炉可视喷吹量设双系列或多系列。（2）并列式，即由两台或三台喷煤罐并列布置，由一台喷煤罐喷吹 煤粉，另一台喷煤罐储煤，两台或三台喷煤罐交替使用，并列式工 艺流程简单，可大大降低喷吹设施高度，工程投资省，煤粉计量容 易，可与单管路分配器配合使用， 所以国内多数中小型高炉广泛采 用。3. 常用分配器的形式及其特点 分配器的形式较多：有环式、瓶式、盘式、鼓式、圆球式、锥式、仰 角式等。但是最常用的分配器为瓶式，（如图a）瓶式、（如图b）仰 角式、（如图c）盘式。瓶式分配器不仅结构复杂而且喷吹介质

21、和煤粉在分配器内产生涡流，阻损大易积粉。分配阻损大于0.06MPa。盘式分配器可以消除上述缺点，但出口处磨损较大且阻损仍然达 0.04MPa。仰角式分配器克服了前几种分配器的缺点，阻损只有 0.015MPa左右，具有寿命长、阻损小、分配均匀等优点，是目前分 配器较先进的一种形式。我们使用的喷吹出粉方式：直接喷吹并联罐单管路加分配器上出料方 式4浓相喷吹：尚没有明确的定义，我国喷煤浓度在530kg/m3范围内, 大家认为此范围为稀向喷吹，喷吹浓度大于40 kg/m3为浓相喷吹。 安全阀：是安装在压力容器及所连接的管线上的安全泄压装置，它经 过严格的压力技术标定，使之达到泄压，泄压时立即开启放散，

22、泄压 低于核定压力时恢复其原来状态。 是保证系统的安全运行， 且有报警 之作用。5. 煤粉车间防火等级及设计标准 煤粉车间生产厂房火灾危险性的防火防爆等级属于建筑设计防火规 范乙类氮气罐：100 m,压缩空气管40 m,粉尘排放浓度按标准小于100mg/m,噪音小于85db,风机轴承温度小于65C十四、煤粉作业区岗位安全规程1 适用范围 本规程规定了炼铁厂煤粉系统的岗位安全规定和要求 本规程适用于炼铁厂煤粉系统全体职工和到煤粉系统工作的全 体人员2 安全通则2.1 煤粉系统是易燃易爆系统,必须遵守国家压力容器安全技术 规程2.2 燃烧炉系统必须遵守原冶金部煤气安全试行规程,炼铁厂 煤气区域的安

23、全规定和炼铁厂炉前工作的安全规定2.3 各防爆膜、安全阀必须符合国家防爆安全标准规定2.4 各受压容器必须有合格证,投入运行后要有定检制度2.5 煤粉温度（烟煤、无烟煤）不许超过 80C.2.6 煤粉存放时间不许超过 8小时2.7 原煤存放时间不许超过 15天（烟煤） 30天（无烟煤）.2.8 排放到大气的气体粉尘浓度不超过 100mg/m3.2.9 工作环境的噪音不许超过 85 分贝.2.10 工作环境的氧气浓度不许低于 20.2.11 系统停车预计将超过 48小时的情况下,必须将原煤仓倒空, 系统各容器各管道内打扫干净,并要清扫布袋箱.2.12 原煤仓内贮存煤粉不许超过 72小时（烟煤）或

24、者 15 天（无烟 煤）2.13 停车 48 小时以上（烟煤）或者一周以上（无烟煤）的情况下， 再次起动前必须对全系统进行全面检查2.14 各部位消防器材必须齐全有效2.15 煤粉系统动火分为三类危险区：2.15.1 第一类动火危险区域包括：2.15.1.1 喷吹罐及其直接连通的部分2.15.1.2 煤粉仓及其直接连通的部分2.15.1.3 各高炉煤气管道及焦炉煤气管道2.15.1.4 布袋箱及其直接连通的部分2.15.2 第二类动火危险区域包括：2.15.2.1 主排风机、中速磨、过滤器、分配器、原煤仓、输煤阀及 输煤管线2.15.2.2 中速磨润滑站外部输煤管线2.15.3 第三类动火危险

25、区域包括：2.15.3.1 废气风机、皮带机、燃烧炉2.15.4 煤粉系统区域内严禁擅自动火， 如需动火必须严格执行动火 证制度动火证的审批由厂安全主管负责，动火安全指挥人：2.15.4.1 第一类动火区指挥人是生产技术室以上领导2.15.4.2 第二类动火区指挥人是作业长以上领导2.15.4.3 第二类动火区指挥人是值班工长2.15.5 未经三级安全教育或者安全教育考试不合格者禁止上岗作 业2.15.7 作业前必须穿戴好劳动保护用品， 仔细检查所用工具是否安 全可靠2.15.8 氮气管道及阀门泄漏情况每周检查一次2.16 煤粉作业区动火安全规定2.16.1 煤粉作业区动火必须严格执行动火制度

26、及煤粉作业区动火 危险区的作业规定，否则严禁动火2.16.2 动火前、动火作业负责人必须与值班工长取得联系， 共同确 定动火时间及动火作业安全分工，并得到允许后方可作业2.16.3 作业前作业负责人必须向参与作业人员做好安全交底， 布置 好安全设施，包括停电、停风及清除内外积粉等2.16.4 作业前岗位人员必须向动火作业人员交代作业环境中的不 安全因素，包括何处存在积粉及闸门不严等现象2.16.5 作业前必须确认须动火设备内部无积粉并确认与动火设备 联通的所有通道，阀门已经关严无漏风、漏粉现象2.16.6 作业前必须确认作业环境空气中无煤粉扬尘及动火设备外 部无积粉方可动火2.16.7 准备足

27、够的消防器材并放在现场2.16.8 作业过程中作业负责人必须随时检查、 督促、确保安全措施 落实2.16.9 动火作业结束后，检查和清除残余火源2.16.10 作业结束，由岗位人员检查验收曾经动火的设备，验收合 格后方可撤离2.17 本 岗位安全规程 未明确的岗位，执行 公司员工安全规范 及本通则3 主控岗位安全规程3.1 不得随意在压力容器和高压电机附近逗留，以防爆炸和触电事 故发生3.2 在氮气区域作业和检查时必须设专人监护， 如发现心悸、 恶心、 头痛等症状必须马上撤离现场3.3 在日常检查行走过程中要随时检查所有安全栏杆和走梯是否安 全可先靠，并防止滑跌引起伤害3.4 中速磨、润滑站周

28、围严禁烟火，禁止堆入易燃易爆物品3.5 制粉过程中，磨煤机出口温度控制在 80 C以内.3.6 防止金属物、石块和其它异物进入磨机内，造成磨机损坏3.7 清理石子煤等杂物时，禁止将手伸入石子煤排出口内.3.8 燃烧炉周围 5 米内属三类煤气危险区，在此范围内停留不许超过 15 分钟并且要站在上风侧.严禁在燃烧炉周围休息、打盹、取暖3.9 进入燃烧炉内工作，必须对各煤气插板阀采取堵盲板或者水封 的措施，同时要设专人监护，并测定煤气含量是否超标，如果超标不 许入内3.10 在窥视孔观察时间不许超过 3 秒3.11 在燃烧炉周围工作时如果感到头疼等煤气中毒征兆应马上撤 出该区域3.12 撵、送煤气工作要由煤气技师负责3.13 燃烧炉安全装置、信号装置、报警装置必须保持完好3.14 在燃烧炉检查或作业时， 必须两人以上， 首先检测该区域煤气 含量是否超标， 若超标必须请煤气站人员现场监护， 佩戴防毒面具方 可进行作业3.15 煤气排水槽要保持完整，无煤气泄漏现象，水流畅通3.16 燃烧炉点炉前必须将炉内煤气吹扫干净再点炉3.17 生产时必须保证燃烧炉内负压3.18 更换布袋过程中，拆装盖板时要做好监护，防止砸伤、坠落事 故发生3.19 通知岗位人员把该布袋电源开关停电，确认挂上 禁止合闸 牌，与该布袋相关的设备也必须做好停机工