高炉喷煤系统采用较小容积喷吹罐的探讨
浅谈第二炼铁厂喷煤节能降耗
2020年第4期南钢科技与管理37浅谈第二炼铁厂喷煤节能降耗张金山（第二炼铁厂）摘要:介绍第二炼铁厂喷煤喷吹系统自动化程序优化及喷吹模式创新，以喷煤制粉生产过程控制、降低氮气消耗为例阐述节能降耗措施，为高炉炼铁成本降低提供有力帮助。
关键词:喷煤工艺优化节能降耗Discussion on Energy Saving and ConsumptionReduction of Coal Injection in Iron-making Plant2#ZHANG Jinshan(Iron-making Plant2#)Abstract:This paper introduces the automatic program optimization and injection mode innovation of coal injection system in Iron-making Plant2#.Taking the pulverizing production process control and reducing nitrogen consumption as an example,the energy saving and consumption reducing measures are elaborated,which can provide powerful help for reducing the cost of blast furnace iron-making.Keywords:Coal Injection,Process Optimization,Energy Saving and Consumption Reduction引言高炉喷煤系统是组成炼铁生产工艺流程的重要一环,是高炉冶炼过程中以煤代焦、节约能源成本和焦炭资源的重要措施。
高炉对其生产过程的连续性、稳定可靠性要求很高，这就对喷煤的生产过程控制有很高的要求。
莱钢高炉喷煤系统存在问题分析及改进措施
菜钢 高炉 喷煤 系统存在 问题 分析及改进措施
亓 伟， 张敬献 ， 邵 玲， 范瑛莉
（ 莱芜钢铁股份有限公司 炼铁厂 ， 山东 莱芜 ２ １０ ） ７ １４
摘 要： 因原煤质量不稳定 、 喷吹参数不合理 、 硬件配置低 以及 制粉能力不足等影 响了莱钢高炉喷煤量 的进 一步提升。结
合生 产实践 ， 通过改进原煤 混煤方案 、 化喷吹参数 、 优 改造 下料系统及管道敷 设路线 、 提高煤 粉产 能等措施 ， 煤粉小 时产能 提高 ５ ％左右 ， 最大喷吹量 由２ ｈ ８ ，提高 到３ 以上 ， ｔ ５ 满足了高炉大煤比操作要求。 关键词 ： 喷煤 系统 ； 吹参数 ； 喷 制粉能力 ； 喷煤量
量 、 压 及 补 气 流 量 等调 节 喷 吹 煤 量 参 数 操 作 不 罐 当 ， 法实 现 ４ ｇｍ浓 相输 送要 求 ； 无 ０ｋ／ 原喷 吹罐装 料
系 统 阀 门设 计 选 型不 当 ， 粉仓 下 料 口设 计 不 合 煤 理 ， 有 仓 流化 等 补 偿措 施 ， 装料 速 度受 到较 大 虽 但 制 约 ， 不 到 喷煤 量 的 １ ～ 倍 ； 达 ． ３ 另外 ， 喷煤 工 程 ５ 因
降低 人炉 焦 比 、 升煤 比是 控 制生 铁制 造成 本 提
的有 效途径 。莱 钢炼 铁厂 ２０ 、０８ ０７ ２０ 年高炉 利用 系 数 ３０ｔ ｍ ・ ）煤 比基 本 实 现 全 年 １０ｋ／ 平 。 ． ／ ’ｄ ， （ ９ ｇｔ 水
２０ ０ ９年 ， 定 了 高 炉 利 用 系 数 ３ （ ｄ ， 比 制 ．ｔｍ ・）煤 ５／ ２ ０ｋ／的产 量成本 指标 ， ０ ｇ ｔ 对喷煤 生产条 件提 出了更
第３卷 第４ ２ 期
２ １年 ８ ００ 月
高炉喷煤系统升级改造及应用
管理及其他M anagement and other 高炉喷煤系统升级改造及应用郭志勇摘要：高炉喷煤系统自建成投产，虽然进行了部分改造，基本能够满足实际生产需要，但是逐渐暴露出制粉系统存在产量低、废料含碳量高、仓顶除尘器经常积粉，喷吹系统自动化控制程度偏低。
喷煤车间及相关单位针对实际生产中存在的问题，通过生产实践、调查，经相关单位论证后，对高炉喷煤系统自动化控制程序进行在线升级；还利用高炉停炉中修的机会对制粉系统设备进行改造。
关键词：喷煤系统；升级改造；自动化控制1 背景1#高炉喷煤系统虽能满足高炉基本喷吹煤粉要求，但实际生产中存在能耗高、可控性差、产能低、劳动强度大等诸多不利因素，制约着高炉冶炼，并形成一定的工艺隐患。
另外，喷煤系统设备实现大型化后、部分自动控制空白，使操作起来掌控性能差。
利用此次高炉停炉中修，提前对喷煤系统各个环节进行论证、实施。
（1）中速磨制粉系统能耗高，高炉煤气、焦炉煤气使用量大。
在高炉对煤粉质量要求持续提高的情况下,1#高炉制粉中速磨台时产量为试点，开展一系列的制粉操作攻关，在经过长期的、大量的对制粉数据进行比对，摸索出了一套新的操作方法，达到即稳定了制粉参数，又降低了高炉煤气、焦炉煤气使用量的目的。
（2）中速磨进风口内部出现积粉，有自燃的重大安全生产隐患。
1#高炉制粉系统中速磨由于进风口在废料口上方，废料堆积成块，导致废料口无法关严，使磨机进口氧含量难以控制在6%以下；其次干燥气温度高于烟煤燃点；还有进风口与磨机连接处的死角，造成煤粉的大量堆积，成为生产中重大的安全隐患。
（3）中速磨磨辊密封风管的磨损导致备件费用高，给磨机造成严重的安全隐患。
1#中速磨磨内 “密封风环管”与三个磨辊连接原为带网金属波纹软管连接，带网金属波纹软管外延部分处在磨机气流上升区域磨损严重。
使用周期不能达到设计标准。
当带网金属波纹软管磨破后，造成磨辊内进入煤粉，导致磨辊内油质变质，磨辊轴承的使用寿命缩短，给磨机带来严重的安全隐患，带网金属波纹软管更换频繁，备件费用居高不下。
高炉喷煤系统喷吹罐罐重计量控制改造实践
高炉喷煤系统喷吹罐罐重计量控制改造实践作者：马利来源：《中国科技博览》2018年第04期1、概述当前，钢铁企业中高炉喷煤系统的煤粉计量方式基本采取的是煤粉流量计计量，在其对应的每根喷吹主管上还设有煤流调节阀，其基本控制原理为：煤流调节阀根据煤粉流量计反馈的计量值与高炉设定值进行对比实现自动调节，最终达到按高炉要求足量及稳定喷煤。
重钢高炉喷煤系统之前采取的也是煤粉流量计计量，在实际生产过程中，煤粉流量计故障频发，计量不准，在煤粉流量计发生故障时，煤流调节阀在自动跟踪调节过程中阀位时大时小，造成煤粉瞬时喷吹量波动大，小时累计喷吹煤粉量与高炉要求设定的喷吹量相差甚远，甚至有时造成喷吹系统无法喷煤，严重影响到喷煤系统的稳定顺行，一定程序上造成了高炉炉况的波动。
同时，重钢存在多套喷吹系统，相应的煤粉流量计数量较多，价格又比较昂贵，为了节约费用并解决喷煤受煤粉流量计因素制约的问题，我厂决定采取另外一种计量方式，即喷吹罐罐重计量方式，彻底代替煤粉流量计，实现均衡喷吹及降低设备采购成本的目的。
以下为改造思路简图：2、技术方案的摸索与提出因重钢目前采用的双喷煤主管喷吹方式，煤流控制方式与传统的单喷煤主管喷吹方式稍显复杂，因此在采取喷吹罐罐重计量控制方式后，怎么保证在控制过程中两根喷煤主管中煤流的均匀性、稳定性及灵敏性，怎么避免喷煤主管堵塞事故发生已显得极其重要，通过我公司自动化部人员严格论证，同时结合前期我们到达钢及新疆八一钢铁的考察情况，我们最终决定采取对两根喷煤主管的煤流进行同步调节的控制方式。
其控制方式及步骤如下：步骤1、PLC控制系统感应喷吹罐出粉情况：煤粉在正常喷吹过程中，喷吹罐中的煤粉量是在逐步减少的，PLC控制系系统采集喷煤罐在对应时间间隔内的煤粉减少量。
步骤2、计算实际煤粉流量：系统根据喷吹罐重的煤粉减少量及时间间隔计算当前的小时实际喷煤量。
步骤3、实际煤粉流量与高炉设定煤粉流量对比：由于采取的双喷煤主管及同步调节控制方式，因此在对比过程只有将实际煤粉流量值进行二分之一均分后与高炉设定的煤粉流量的二分之一均分值进行对比。
高炉喷煤工艺
Kuettner 喷煤系统的分配精度，不是靠分配器后各支管的严格等距离来 获得的，而是靠分配器、以及分配器后的阻流管、再加上设置在总管上 的流量测量和控制装置来保证的。
(3) 使用寿命长
Kuettner 喷煤系统采用的是低速浓相输送，加上独特的内部设计，可以 保证在分配器和管道内几乎没有磨损，实际上根本没有更换的必要。投 产至今的所有喷煤装置，尚无任何一套分配器更换过，甚至从来还没有 维修过。运行时间最长的已超过十五年。从而大大节约了设备的运行成 本，增加了设备的作业率。
沙钢的三座 2600 m3 的高炉和首钢京唐钢铁公司的二座 5500m3 的高炉都采 用了氧煤喷枪技术。
4
2.11 特殊的操作软件 由 Kuettner 公司独立开发的软件，包含了所有制粉系统和喷吹系统的技术 诀窍和工艺诀窍，也是确保上述各项特点得以充分体现的最重要因素。 Kuettner 的软件对计算机硬件没有限制，适用于当今任何计算机系统。
2.2 低速浓相输送 煤粉输送速度低： 2~4 m/s 煤粉输送比高： 60 kg 煤粉 / kg 输送气体 由于煤粉的输送速度低，保证了管道和分配器内几乎没有磨损，对有关设备 的磨损也微乎其微，从而极大地延长了设备的寿命，长期不需要大修。使用 寿命大于 20 年。 此外，由于实现了高输送比，进入高炉的煤粉输送气体只有稀相方式的一 半，甚至是三分之一，由此节约了大量炉内用于将输送气体从 80°C 加热至 2150°C 的焦碳消耗。仅此一项，Kuettner 的喷煤技术将可以为用户每年节 约焦碳消耗几十万美元。这还尚未计算置换焦碳所节约的成本。在蒂森高炉 上使用的 Kuettner 的喷煤系统，其实际输送比已达到 90 kg 煤粉以上。
特殊设计的减震装置，使得振动筛工作时对厂房框架几乎没有任何振动。
高炉喷煤喷吹罐组选择与倒罐周期设计
两罐并 列式 喷 吹形 式 就 是 ｌ 罐 与 ２ 罐之 间进 行 交替 喷吹 ， 这就 出现 了一个倒 罐周期 ｒ 倒 罐周期 ，。
！ 粉 × ５× ６５Ｘ兰 ＝ ２５ ６ Ｔ 兰 ０．９ × ： 堡 ：０ Ｑ Ｚ ． 璺： １ ． ４ Ｉ ０ 』 Ｄ ．８ ： ０ １
第３ ８卷 第 ６期
２１ ０ ０年 １ ２月
现 代 冶 金
Ｍ ｏ ｅ ｎ Ｍ ｅ ａｌ ｒ ｙ ｄｒ ｔ ｌｕ ｇ
Ｖｏ ． ８ ＮＯ ６ １３ ．
Ｄｅ ．２ ０ ｃ ０１
高 炉 喷 煤 喷 吹 罐 组 选 择 与 倒 罐 周 期 设 计
陈 亚 ，刘 海 峰
（ 苏 大 垣 集 团 有 限 公 司 ，江 苏 南 京 ２ １ １ ） 江 １ １２
１ １ 两 罐 并 列 式 ．
空吹 。保 留煤 粉量 一般 占到总装 入罐 内煤粉 的 １ ％ Ｏ
左右 ， 如果罐 内煤粉 剩余 量过 低则 会造成 空吹 ， 过高
会造成 喷 吹罐设计 体积 偏 大 。 根 据上 述 设 计 参 数 ， Ｔ＝０ ７ ； 取 ． ５ 一０ ８ ； ＝ ． ５ 口＝ ： ８ ． ／ 一ｏ ６ ／ ；， ． ０ 代 入式 （ ） ３ ３ｔｈ； ． ５ｔｍ。屉 ＝０ ９ ， １
分析 了喷 吹罐不 同组 成形式 的优缺 点和倒罐 周期 的
计算 。
有效 喷 吹 比是 装 入 罐 中 的 煤 粉 实 际喷 吹 的 比
例 。喷吹倒 罐操作 时 ， 一般 在 喷吹罐 内保 留一层 “ 操
作” 煤粉 量 ， 以避 免 煤粉 层 被 “ 穿 ” 而 造成 向高炉 击 ，
１ 喷 吹 罐 组 的选 择
喷吹 装置 中 的 阀门 出现 阀门 限位 故 障 、 缸 故 障较 气
浅谈高炉喷煤智能喷吹系统
浅谈高炉喷煤智能喷吹系统摘要：随着科学技术的不断发展进步，人们对钢铁的产能与产品质量要求也一直在不停的提高，这加速了钢铁行业的快速发展。
高炉喷吹焦炉煤气的工艺越来越广泛应用于我国冶金企业，而自动化控制系统是实现高炉喷吹焦炉煤气工艺目标不可缺少的控制解决方案。
本文介绍了高炉喷煤技术发展趋势、以及高炉喷煤自动化控制系统的组成和功能。
关键词：高炉；喷煤；自动控制1 本文主要内容（1）分析自动控制的主要特点，以及对喷煤所起的重要作用。
（2）结合生产需求和具体情况，进行合理的PLC硬件选型和软件设计，并对各生产环节的上位机软件设计进行论述。
2自控系统设计方案2.1 自控系统的组成系统可以分为以下三个部分：第一是现场部分，主要任务是控制现场设备，并将现场的一些控制信号以及测点信号传送给PLC。
第二是PLC系统部分，这部分的主要任务是接收现场返回的各种信号并进行处理，实现对现场设备的自动或者半自动控制。
第三是上位机监控部分，由计算机、监控软件和工业以太网组成，主要任务是对现场设备在计算机上进行操作，监控PLC接收的实时数据，记录数据归档及报警记录。
2.2 系统硬件组成2.2.1 制粉系统硬件配置本系统主要由一个CPU主站和两个远程站组成，一共包括80个模拟量输入点，16个模拟量输出点，176个数字量输入点，64个数字量输出点。
2.2.2 喷吹系统硬件设计本系统主要由一个主站和一个远程站组成，一共包括24个模拟量输入点，8个模拟量输出点，128个数字量输入点，64个数字量输出点。
2.2.3 主要模块功能及参数（1）电源模块PS307 5A：电源模块为PLC的CPU以级I/O模块提供24V直流电源。
（2）CPU模块315-2DP：128 KB 工作内存，0.1ms/1000 条指令，MPI+ DP连接（DP 主站或 DP 从站），此CPU带有内存卡插槽，在本系统中配有512KB内存卡。
（3）CP343-1：用于将系统连接至工业以太网并支持PROFINET IO。
高炉煤粉喷吹系统中喷吹罐下料阀的选用
高炉煤粉喷吹系统中喷吹罐下料阀的选用【摘要】本文详细介绍了高炉煤粉喷吹工艺中喷吹罐下料阀的工作原理及优缺点。
对钢铁企业选用该阀具有指导意义。
【关键词】煤粉喷吹；喷吹罐下料阀；代钟阀煤粉球阀；充压密封式球阀；球面偏置式钟阀1、概述近年来随着钢铁行业的高速发展，高炉煤粉喷吹工艺使用越来越广泛，它以其高效简洁的特点而深受炼钢、炼铁企业的喜爱。
高炉喷煤就是利用压缩空气把烘干和磨细后原煤通过喷煤枪从喷吹罐直接喷入高炉，使其在高炉内充分燃烧，实现能源利用的最大化。
它主要由煤粉输送、煤粉制作、煤粉喷吹、热烟气、供气等几部分组成。
其中煤粉喷吹是指煤粉由粉仓通过管道和下料阀后进入喷吹罐，在喷吹罐内压缩空气作用下，煤粉经过流化装置、输煤管道等处理后送入高炉风口。
喷煤过程中，当煤粉由粉仓下料时，喷吹罐内无压，喷吹罐下料阀仅起输送煤粉作用。
当下料完成后，喷吹罐内加压，煤粉在罐压作用下喷出，此时，喷吹罐下料阀起到了保压和密封的作用。
由于实际工况中，煤粉的喷吹周期一般约为10-60分钟，此周期内下料阀完成一次启闭动作。
因此，喷吹罐下料阀在喷煤过程中启闭频繁且需承压。
这一特殊的工况使该阀的选取尤为重要，该阀对每一次喷煤工艺的完成起到了关键作用。
由于煤粉易燃易爆，一般情况下，大多选取气动代钟阀煤粉球阀、气动冲压密封式球阀、球面偏置式气动钟阀等三种阀门作为喷吹罐下料阀。
这三种阀门各有利弊，不同工况下，可根据实际情况进行选取。
2、下料阀的选取2.1气动代钟阀煤粉球阀气动代钟阀煤粉球阀（以下简称代钟阀）是集普通球阀和普通钟阀优点研制而成，主要由阀体、阀盖、球体、阀杆、密封圈、阀座、气动装置等部件组成。
采用单向密封和进口缩孔式结构，特别适用于煤粉喷吹的气固二项介质中，不会积灰卡住。
代钟阀的阀体、阀盖采用铸钢材质，具有耐压高、抗冲刷性能强的特点。
球体和阀杆材质均为不锈钢。
代钟阀密封部件采用特殊结构，密封圈装有自动补偿装置，不会因使用一段时间后由于磨损而产生泄漏。
钢铁厂高炉喷煤系统原理详细介绍（一）
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钢铁厂高炉喷煤系统原理详细介绍（一）
目前高炉冶炼钢铁需要用焦炭，焦炭在高炉中的作用是提供冶炼过程需要的热量；还原铁矿石需要的还原剂；以及维持 高炉料柱（特别是软熔带及其以下部位）透气性的骨架等等。高炉喷吹煤粉是从高炉风口向炉内直接喷吹磨细了的无烟煤煤粉 或烟煤煤粉或这两者的混合煤粉，以替代焦炭起提供热量和还原剂的作用，从而降低焦比，降低生铁的成本，它是现代高炉冶 炼的一项重大的技术革命。
制，烟煤一般不超过120~130℃，褐煤一般不超过100℃。 –磨煤设备：球磨机或中速磨 n球磨机： –优点：对煤种适应性强，安全可靠，维护工作量少； –缺点：噪声大，电耗高，外形尺寸大。 n中速磨： –优点：电耗低，噪音小，防爆性好，调节性和均匀性好。 –缺点：对煤种变化敏感。 n喷吹罐 n双罐并列式： –上为贮煤罐，下为喷煤罐。 –优点：高度低，称量准确，可靠性高。 –缺点：占地面积大，设备多，投资略高。 n三罐单列式： –上为收集罐，中为贮煤罐，下为喷吹罐。 –优点：占地面积小，装置简单设备少，投资低。 –缺点：贮煤罐和喷吹罐之间硬连接，影响称量的准确性。 n供煤方式和煤粉分配器 –各风口单独供粉： –向高炉集中供粉，采用煤粉分配器将煤粉分配到各个风口。
一、高炉喷煤的意义
莱钢1080m3高炉大煤比喷吹技术的研究与应用
莱钢1080m3高炉大煤比喷吹技术的研究与应用孙建设（山东莱芜钢铁股份有限公司炼铁厂，271104）【摘要】莱钢1080 m3高炉以“稳定顺行”为基础，从焦炭冶金性能研究、富氧量研究、高炉调剂参数控制等关键技术入手，研究并实施大煤比喷吹技术，实现了大煤比且不破坏高炉顺行并保持高炉煤气流分布合理，各项主要技术经济指标均取得了大幅度提升。
【关键词】大煤比喷吹冶金性能富氧量调剂参数1.前言高炉喷吹煤粉来代替焦炭是目前钢铁业降低生铁成本的关键技术。
喷煤代替焦炭，可减少炼铁对炼焦煤的依赖，降低炼焦和高炉炼铁环境负荷，并实现高炉强化冶炼，达到节能降耗的目的。
在莱钢“十五”规划期间，1080 m3高炉配置了喷煤系统，具备了为高炉大煤比喷吹条件。
为实现大煤比且不破坏高炉顺行并保持高炉煤气流分布合理，莱钢股份炼铁厂自2007年初成立专题研究小组，对大煤比喷吹技术进行了专题研究，经过一系列工艺改造和技术创新，成功解决了制约煤比提升的系列难题。
目前，莱钢1080m3高炉喷煤系统已具备了200kg/t铁的生产及喷吹能力，喷吹最大能力小时喷吹量30t以上，为提高煤比、降低焦比、完成生铁成本任务指标打下良好的基础。
2.工艺改造2.1 工艺简介莱钢股份炼铁厂喷煤系统主体制粉设备为HPS1003型碗式（上海重型设备厂）中速磨煤机，设计总产能为48t，负责1080m3高炉喷煤的煤粉制备。
给煤机采用与中速磨配套皮带秤给煤机。
收粉采用高浓度煤粉袋式收集器进行一级收粉的短流程工艺，布袋收粉器灰斗下方设木屑分离器，筛除混在煤粉中的木屑等杂质。
在主引风机负压作用下，干燥气体携带煤粉经粗粉分离器一次分离后到高浓度煤粉袋式收集器进行一级收粉，在线脉冲方式使煤粉落入布袋收粉器灰斗，废气经烟囱排入大气。
煤粉通过卸灰阀落入木屑分离器，最后进入煤粉仓。
煤粉仓中的煤粉通过钟阀装料到并列式喷吹罐。
2.2 供气动力系统改造原有动力系统为风冷型Lu1500—200B空压机运行故障率较高，风冷效果较差，排气温度偏高，每年5-10月份，排气温度高达110℃左右。
高炉喷煤系统最佳操作法和常见故障(工程师培训)
高炉喷煤系统最佳操作法和常见故障前言一、工艺简述：高炉喷煤就是把原煤（无烟煤、烟煤）经过烘干、磨细、用压缩空气（或氮气）输送，通过喷煤枪从高炉风口直接喷入炉缸的生产工艺。
高炉喷吹燃料从风口直接把辅助燃料吹入炉缸，代替燃烧的焦炭增加热量,以降低焦比,强化冶炼。
高炉可以喷吹的燃料分液体（重油、轻油、原油、焦油及沥青等）、固体(无烟煤、烟煤、焦粉等)和气体（天然气、焦炉煤气以及炉身喷吹用还原性气体等）三类。
中国主要喷吹煤粉。
高炉喷吹燃料产生以下后果：①焦比大幅度降低中国首都钢铁公司1号高炉1966年通过富氧和提高风温，油、煤喷吹量达入炉燃料量的45％，焦比月平均366公斤／吨铁,目前中国多数高炉每吨铁喷煤60～120公斤。
焦比降低的主要原因是燃料中的碳代替了风口前燃烧焦炭的碳量；燃料中含有H2（如重油含H2达10～12％），促进高炉内的还原。
②要求热补偿喷入高炉的燃料在风口前是冷的。
在燃烧前汽化分解时要消耗部分热量，使炉缸温度降低（冷化作用），必须提高风温来补偿。
此外，喷吹燃料可促进富氧鼓风。
苏联喷吹天然气的高炉鼓风含氧可富化到30％以上。
③促进高炉顺行可用来调节炉况高炉喷吹燃料后炉缸中心气流增强，温度提高，风口平面上沿半径温度梯度减小，炉缸工作更均匀。
但如喷吹量超过一定限度，中心过吹，则会破坏顺行。
遇此情况应采取上部调节，加重中心负荷；下部调节，扩大风口直径，缩短风口长度；以及富氧鼓风等措施。
利用改变喷吹量可调节炉况：当炉况向凉时，加大喷吹量；炉况向热时，减少喷吹量。
但炉况已凉或已热后则不宜采用。
高炉刚开始喷吹燃料，由于“冷化作用”,炉温不高；几小时后,预还原的炉料进入炉缸，炉温又逐渐升高。
这段凉热变化期称为“热滞后”时间，可作调节炉况的依据。
④较高压差操作由于喷吹燃料产生的煤气量比被替代的焦炭产生的多，使煤气的浮力增加，加之喷吹燃料后焦比降低，料批中焦炭比例减少，都使料柱阻力增大，压差升高（在高炉顺行前提下，压差略高，仍可维持正常生产）。
高炉自动喷吹系统的优化与创新
高 炉 自动 喷 吹 系统 的优 化 与 创新
王 磊
（ 北 京首钢 自动化信 息技术 有 限公 司 首迁 运行 事业部 ， 河北 迁安 ０ ６ ６ ４ ０ ０ ）
摘 要 ：随着 大高炉炼铁产量的不断提高， 对煤粉 自动喷吹系统的要求越来越高。针对大高炉 的 自身
特性 ， 通 过 把 握 自身 喷 吹 的特 点 ， 展 开 对 输 送 风 与 喷 吹率 关 系 曲线 的 研 究 与 改进 ， 进 行 高 煤 比试 验 ， 只有
第 ２ ２卷 增 刊 ２ ０ １ ３年 １ １月
矿 பைடு நூலகம்
冶
Ｖｏ １ ． ２ ２， Ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ
ＭＩ ＮＩ ＮＧ ＆ Ｍ ＥＴ ＡＬ ＬＵＲＧＹ
Ｎｏ ｖ ｅ ｍｂ ｅ ｒ ２ ０１ ３
文 章编 号 ： １ ０ ０ ５ — ７ ８ ５ ４ （ ２ ０ １ ３ ） Ｓ ０ － ０ ２ ３ ４ — ０ ４
一
１ 工 艺流程
制粉 系统磨 好煤 粉后 ， 煤粉 进入煤 粉仓 ， 煤 粉仓 连接 三个并 列 的 喷吹 罐 ， 喷 吹 管进 行 装 料 、 充压 、 保
持、 喷吹 、 放散一 系 列 过程 ， 完 成 整 个 喷 吹过 程 的全
部 动作 。三个 喷吹 罐 交替 使 用 ， 其 中一 个处 于 喷吹
达 到合 理 的煤 粉 喷 吹 水平 ， 才 会 取 得 最 佳 喷 吹效 益 。通 过 自主 修 正 外 方 的 喷 吹风 曲线 ， 并 经 过 精 确 的计
算确定合理的临界值 ， 使 喷 吹更 为 顺 畅 ， 为 实 现 高效 的 自动 喷 吹 扫 除 障 碍 。
关 键 词 ：钢铁 ； 喷煤； 能源 ； 自动化
高炉喷煤控制系统的研究 精品
高炉喷煤控制系统的研究1 绪论1.1 课题研究背景目前，高炉喷煤存在手动调节喷煤和自动喷煤两种方式。
手动调节喷煤，喷煤量不均匀，造成高炉热制度经常性波动，不利于高炉炉况的稳定及煤比的进一步提高，采用自动喷煤技术可实现入炉煤粉量精滩，喷吹均匀，达到稳定炉况的目的，进而为提高煤比创造条件。
因此，国内企业结合自身特点，近几年正在逐步实施自动喷煤技术。
高炉喷煤系统布置形式大体分为并联罐和串联罐两种系列，并联罐布置形式比较容易实现自动喷吹，国内外都有相应技术，如采用国外技术的有：宝钢(除三高炉)、武钢、鞍钢等，采用的是荷兰的自动喷吹技术。
首钢迁钢2高炉采用的是达涅利技术；采用国内天硕钢铁(福建)有限公司开发的自动喷吹技术的企业有：济钢、邯钢等。
对于串联罐布置形式，国内均是手动喷吹，还未开发出成功的自动喷煤技术。
首钢炼铁厂和首秦公司炼铁部高炉的喷煤系统布置形式为串联罐，目前采用手动调节喷煤。
由于人工调节喷煤量的误差，首钢炼铁厂喷吹量有时误差达到15%以上，带来高炉喷煤量的不均匀，严重影响了高炉热制度稳定，不利于高炉产量及煤比的进一步提高。
这种影响在目前煤比150kg/t-160kg/t的情况下更加明显。
因此，进行串联罐高炉自动喷煤技术研究与开发是非常有必要的。
如今，随着IT业总体水平的提升，软件工程的思想被融入到各种软件开发技术中。
而20世纪60年代开始发展起来的计算机系统工程，是计算机硬件、软件、数据通信装置、数据存储设备、规章制度和有关人员的统一体。
它广泛存在于医疗、机械、电力、钢铁冶金及制造业等领域内，在各个领域有着广泛的应用，如计算机辅助设计(CAD)系统、计算机辅助制造(CAM)系统、计算机辅助教学系统、计算机辅助医疗系统、军用的计算机指挥系统、通信软件工程、公用或专用的现代通信系统和信息服务系统都各具特色，管理软件是一类最具代表性的软件工程[1]。
基于计算机的系统是“某些要素的一个集合，这些要素被组织起来以实现某种方法、过程或借助处理信息进行控制”[2]。
当前高炉喷煤存在的问题及解决策略
当前高炉喷煤存在的问题及解决策略随着我国社会的发展和进步，科学技术的发展情况也在不断的加快，由此就能够看出现阶段我国高炉喷煤工作中还存在着很多亟待解决的问题，下面本文主要就是通过现阶段对高炉喷煤工作中主要存在的现象，例如：基本无综合原煤场、以及高炉喷煤工作中粉质系统还没有建立起与之相关的数据库和优化模型等情况进行合理的分析，在高炉操作人员对于喷煤数量的调整过程中还存在着很大程度的盲目性，因此还需要对这些问题进行详细的分析和探索，根据其具体的内容，提出相关的建议和解决办法，以期能够为我国高炉喷煤工作中存在的问题提供良好的解决对策，同时促进我国高炉喷煤事业的发展。
标签：高炉喷煤；问题；解决策略1 建立储煤料场并科学管理现阶段，我国很多钢铁冶炼企业中，都存在着工作空间比较狭小，以及不规范的现象，在这些企业中管理工作并没有收到重视，有些企业中甚至直接把火车或者汽车等工具将来煤送如到粉质系统中。
这样的情况，在处理比较大块的原煤的过程中，就需要在制粉的系统中在源头把煤用加碎机进行相关的处理，并且经过原煤的脱去，进行高水分的烘干，这样才能够在钢铁冶炼过程中展开使用，并且对于冬季的原煤块，还需要进行解冻，才能够进行以上的操作，这样才是储煤料场中比较科学的管理。
同时在利用煤场的过程中还需要注意的问题是，在煤场选址的过程中，一般情况下还需要把制粉车间设立在主厂房的附近位置，这样有利于原煤的储存以及装卸等工作的进行，同时还需要根据煤场的大小来选择煤源和厂区之间的距离，这一点也是由气候和环境等比较长远的条件进行设定的[1]。
2 建立数据库并科学利用现阶段，我国的高炉喷煤系统还没有建立其合理的数据库，但是相关的研究人员却意识到，建立数据库，并且其进行科学有效的利用能够保证高炉喷煤工作顺利的开展和进行，这样的情况下，不管是高炉冶炼中的制粉系统，还是高炉操作系统都能够提高其工作效益，保证企业得到良好的经济效益。
想要做好数据库的建立，并且进行科学合理的使用，还需要注意几方面的内容：其中第一点就是需要在进场之前，清楚原煤的种类以及产地；第二点就是需要掌握原煤在进场的时候的物理性质；第三点就是需要预先明确原煤的工业分析，其中也包括原煤在进场之前的水分、灰分等等；第四点就是需要了解原煤的工艺性能，指的也就是原煤的火温度、被氧化的情况以及自燃的特点等情况。
邯宝公司炼铁厂高炉煤粉喷吹技术的分析
邯宝公司炼铁厂高炉煤粉喷吹技术的分析【摘要】近年来随着钢铁行业的高速发展，矿石资源和焦炭资源日趋紧张，节能降耗已经成为钢铁行业刻不容缓的重大课题，而高炉煤粉喷吹系统在高炉生产过程中已成为节焦和改进冶炼工艺最有效的措施之一，本文结合实际工程介绍了邯宝公司炼铁厂高炉煤粉喷吹技术，并分析了喷煤工艺的发展趋势。
【关键词】炼铁厂；高炉；混合煤粉喷吹技术；发展1项目概况2010年邯宝公司炼铁厂两座高炉生产趋于稳定，高炉的喷煤比逐步提高。
随着炼铁行业的利润逐步萎缩，降低高炉工序能耗迫在眉睫。
由于西区炼铁厂两座高炉混合煤粉的制备和喷吹因操作水平低、设备工艺存在一些缺陷，为保安全运行，烟煤的配比一直在30％左右，直到2010年6月份烟煤配比达到40％，为进一步降低高炉炼铁成本，我们通过一系列的研究、完善操作制度和设备改造等多项措施，开发出了高挥发分混合煤粉喷吹技术，不但满足了高炉要求，同时使烟煤配比提高到了50％以上，大大降低了单位喷吹煤粉的成本，为高炉稳定生产、降低工序能耗提供了有力的支持。
2详细科学技术内容高炉喷吹用煤粉一般为无烟煤或无烟煤与烟煤的混合煤。
由于无烟煤挥发分较低，没有爆炸性，出于安全性考虑，最早的高炉喷吹煤粉只使用无烟煤。
但是无烟煤也存在着燃烧性能差，置换比低，采购费用较高等缺点；而烟煤具有高挥发分，高爆炸性，但燃烧性能好，置换比较高，采购费用较低等优点，通过实验室实验证明，如果两者按照一定比例混合，不仅可以降低烟煤的爆炸性，提高煤粉的燃烧性能，而且还可以极大限度的降低混合煤粉的成本，降低焦比。
自2008年高炉投入生产开始，运行车间就致力于混合煤粉的制备、喷吹的生产实践和研究工作。
在2010年1月份，高炉喷吹混合煤粉的烟煤配比只有20％，挥发分基本在15％左右。
混合煤粉的单位成本较高，喷入高炉的煤粉置换比较低，高炉焦比达380Kg／t铁以上，导致炼铁厂的成本较高。
为进一步降低高炉焦比，降低炼铁成本，运行车间决定利用多年的生产经验，结合扎实的专业理论知识，进一步的提高烟煤配比，使混合煤粉的挥发分达到23％±1％，从而降低原煤成本，改善煤粉在高炉风口前的燃烧性能，降低高炉焦比。
高炉喷煤工艺优化及系统改进
高炉喷煤工艺优化及系统改进第一篇：高炉喷煤工艺优化及系统改进高炉喷煤工艺优化及系统改进经过几十年的发展,中国的高炉喷煤工艺和技术已发展到较高的水平。
中国的高炉喷煤在普及程度和平均煤比方面均取得很大进步。
不仅所有高炉都上了喷煤,平均煤比也不断增加,2007年已达到137kg/t。
以宝钢高炉为突出代表的越来越多的高炉已长期稳定在高煤比上运行。
然而,就喷煤工艺的优化和系统的完善而言,许多企业的高炉喷煤还存在着一些不足或缺陷。
进行有针对性地改进将是实现喷煤稳定和更高煤比的必要工作。
早期的制粉系统基本是使用球磨机制粉,采用旋风除尘器+小布袋组合进行正压收粉,存在的问题是制粉效率和能力低,系统阻损高,另外系统容易跑粉,污染严重。
烘干介质主要是烟气炉产生的热烟气兑空气,系统含氧量高。
加之安全检测和控制手段落后,在相当一段时期,只能对无烟煤进行制粉。
早期的喷吹系统多为串联罐系统。
喷吹管路有单管路加分配器,也有许多是多管路直接喷吹。
由于高炉容积小,布置分散,早期许多高炉采取的是间接喷吹方式,即炼铁厂内建一个公共制粉站,然后在每个高炉附近建设自己的喷吹站。
即使如此,因设计参数的不合理,以及设备和控制系统的落后,使得喷吹系统计量和控制误差大、粉气混合不好,喷吹固气比低,而且喷枪易烧损,并经常磨坏风口。
随着高炉对喷煤制粉能力和喷吹能力要求的提高,越来越多的中速磨被用来替代产量低、噪音大的球磨机。
收粉系统也都采取了负压操作,并使用一次布袋收粉替代旋风+布袋的组合,使环境大为改观。
充分利用热风炉废气并对系统的气氛进行严格控制,保证了即使在烟煤制粉时的系统安全。
在喷吹方面,并联罐系统逐渐替代了串联罐系统,单管路+分配器的结构也得到推广普及。
系统的计量和控制精度得到显著改善。
各厂根据高炉的容积、数量及位置,多采取制粉和喷吹在一起的直接喷吹布置。
良好的粉气混合及喷枪等设备性能的改进进一步保证了喷吹的高效稳定,促进了喷煤比的提高。
高炉喷煤技术优化与改进_
P 起 = 0 ． 457493 MPa 支管阻力为 0． 457493 － 0． 433 = 0． 0244 MPa， 小于预定值 0． 1 MPa， 故可以按此管径选择支管。 即现有的支管直径能够满足喷煤量的要求 。 5 # 炉长度缩短了 改造后的 108 mm 喷煤管道， 16 m， 6 # 炉缩短了 27 m， 沿途直角弯头 2 个， 在高炉 因此将上行管道延长了 附近分配器处有 2 m 落差， # 10 m， 6 # 高炉 角度降为 6° 左右， 图 3 为改造后的 5 、 喷煤管道走向平面布置。
3． 2 3． 2． 1
对喷吹操作系统进行优化 喷吹系统改进为自动倒罐
喷吹系统设计为四罐并列单管路上出料， 通常 # 2 # 罐为 5 # 高炉喷煤， 4 # 罐为 6 # 高炉喷 3#、 情况下 1 、 煤， 紧急情况下各喷吹罐可实现互为备用。 设计了 喷吹罐倒罐程序， 经过试验效果较好， 实现了喷煤全 程自动倒罐， 减轻了工人劳动强度， 提高了倒罐时喷 吹的稳定性。 主控室实行“五分钟一看， 十分钟一 算， 十五分钟一调剂 ” 的操作方式。 将喷吹误差率 控制在 3% 以内， 做到高炉减煤时不多喷， 高炉加煤 按高炉要求均匀、 稳定、 连续、 安全送煤。 时不少喷， 3． 2． 2 重新制定一套完善的倒罐程序 1 ） 将备用罐装料补压， 压力高于正常时 20 kPa。 2 ） 当工作罐喷至罐重值达 1 ～ 1． 5 t 时， 就开始 倒罐。 3 ） 关闭工作罐流化阀和补压阀。 4 ） 开备用罐补气支阀与补气出口阀， 并调整补 3 200 m / h 左右。 气调节阀的开度使补气流量控制在 5 ） 调整工作罐的补气调节阀开度， 控制流量， 使总管压力减小波动变化。 6 ） 迅速关闭工作罐的出煤阀。 7 ） 打开备用罐的出煤阀， 送煤。 8 ） 关闭工作罐的补气出口阀和补气支阀 。 9 ） 打开工作罐卸压阀。 喷吹程序改变后， 解决了倒罐频繁引起高炉风 压波动的问题， 风压波动情况对比见图 4 。
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２国内 黼， － ． ４ ９ ９ ６ ｍ３ 高炉喷吹罐操作数据及分析
系统大布袋 。 这在 中国 已经实践证明是行之有效的设 计方案。
该工程 同样也采取 了大充压流量来缩短充压 时间 。 如果准备罐 该喷吹系统原为３ 罐并列直接喷 吹系统 ， 喷吹罐设计有效容积 充压 的氮 气和 正在 喷吹的罐 的补压和流化的氮 气都 来源 于气 源总 ５ ２ ｍｓ 。 由于大 修， 扩容至４ ９ ９ ６ ｍ ， 喷吹罐利 旧， 容积保持不变 。 高炉大 管， 增大充压流量 势必会影响工作罐氮气的稳定。 为解 决此矛盾 ， 在 修后 ， 操作数据如表 ｌ ： 系统 设计时可设置 氮气缓冲罐 ， 准备罐 充压 气体取 自氮 气缓冲罐 喷吹时间＝ 排压 时间＋ 加煤 时间＋ 充压时间＋ 阀门动作时间＋ 待 后 ， 工作罐补压和 流化 的氮气取 自氮气总管 。 氮气缓冲罐可 以适 当
工 艺 设 计 改 造 及 检 测 检修 Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｏ ｖ ｅ ｒ ｖ ｉ ｅ ｗ
高炉喷煤系统采用较小容积喷吹罐的探讨
余红燕 王艳民 唐文权 （ 中冶京诚 工程技术有 限公司， 北京 １ ０ ０ １ ７ ６ ）
【 摘 要ｌ 本文结 合 国内外两个钢厂 的 实践， 对 高炉煤粉喷吹 系统喷 吹罐的倒罐 周期 的各阶段 时间进行 了分析并探讨 了缩短各 阶段 时间的 可能 性 以及 带来的操 作变化 。 实际操作数 据和分析表 明在保 证喷吹 能力和 生产稳 定性基础 上， Ａ 理采用较 小容积 的喷吹罐 配合性 能可靠的设 备是 可以满
从表 中数 据可以看 出 ， 虽然一罐喷吹时间较短 ， 但相应的装煤
较小的喷吹罐容积所对应的需要排放和充入的氮 合理地选用较小体积的设备 ， 不仅可 以减小设备本身的制造成 作业周期也较短 。 气体积减小 ， 在相 同的速度 下， 所用 时间相应 减少。 同样 ， 装煤 的量 本， 同时可 以降低 国际运输成本 以及厂房高度 。 随着我国国际总承 也减少 ， 在 同样直径 的装煤管道下 ， 装煤 时间相应减少 。 包工程 的增多 ， 这对于提高我国国际工程的价格竞争力有着重要 意 义。 目前 ， 我国国内喷吹罐容量 较多按维持喷 吹２ ５ ～４ ０ ａｉ ｒ ｎ设计 。 该工程的一罐 排压 时间只有３ 分钟 。 除了减少喷吹罐容积 ， 要获 系统的泄压 然而 ， 在 印度 以及东南亚等焦炭缺乏的国家 ， 业主往往要求 喷吹系 得较短的排压 时间还可以通过较大的排气流量来实现。 排气流量 与排放处过滤装置的过滤面积有关。 将 喷吹罐 中的氮气泄 统在设 计时按照喷煤 比２ ５ ０ ｋ ｇ ／ ｔ ＨＭ的指标设计喷吹系统能力 。 若采 放至制粉系统 的收粉大布袋， 可 以接受 较大 的排气流量而对制粉系 取较长的倒罐周期 ， 势必造成喷吹罐较大 。 喷吹罐属于压 力容器， 一 在 印度的很多喷煤 工程 中， 业主标书往 般在 出厂前检验 完毕后采取整体运输 。 因此 ， 喷吹罐往 往属 于超 限 统并 不会带来过多 的影 响。 往要求在煤粉仓上设仓顶布袋 ， 喷吹罐排压至煤粉仓 。 这 种设 计理 设备 ， 体积 的增加将造成高 昂的国际运 输费用 。 对于Ｅ Ｐ Ｃ 总承包 的 喷吹罐没有制 项 目， 较大的喷吹罐容易导致 厂房增加 ， 进 而导致总投资增加 ， 对项 念来源于欧洲早期的喷吹系统与制粉系统不在一处 ， 粉系统大布袋 可泄压 ， 只能在煤粉仓上设仓顶布袋 ， 将气 体排 放到 目总承包成本控 制不利 。 这样设计 ， 排压流量将受到仓顶布袋面积的 限制 。 因此 ， 在 本 文结合国内外两个著名钢厂 的实践， 对高炉煤粉 喷吹系统 喷 煤粉仓 。 设计时就需要平衡仓顶布袋面积和喷吹罐体积对投资影响。 对于制 吹罐的倒罐 周期进行了分析， 对在保证 喷吹能力和生产稳定性基础 粉喷吹合建的喷煤工程 ， 可 以尽量说服业主将泄压气体排放到制粉 上， 采用 较小容积 的喷 吹罐进行 了探讨 。
足 生产 需要 的 。
【 关键 词】高炉 喷 吹罐 容 积
［ Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ］ Ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｉ ｔ ｍｅ ｏ ｆ ｉ ｎ ｊ ｅ ｃ ｉ ｔ ｏ ｎ ｔ ａ ｎ ｋ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｏ ｆ ｂ ｌ ａ ｓ ｔ ｆ ｕ ｒ ｎ ａ ｃ ｅ ｐ ｕ ｌ ｖ ｅ ｒ ｉ ｚ ｅ ｄ ｃ ｏ ａ ｌ ｅ ｃ ｉ ｔ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｗ ｓ ａ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｆ ｅ ａ ｓ ｉ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ