浅谈钢铁厂高炉喷煤及仪表分析研究

浅谈钢铁厂高炉喷煤及仪表分析研究

浅谈钢铁厂高炉喷煤及仪表分析研究

摘要：分析了高炉喷煤技术的现状及提高煤比的技术措施，同时对生产过程中所使用的安全仪器作了仔细分析。（，章针对仪表在操作装置中的应用进行了分析，）建议取消。

关键词：高炉喷煤仪表现状前景

前言

本文通过作者多年来从事高炉喷煤和仪表检测理论和实践的研究，对高炉的炉内状况和仪表操作状况进行分析，并在分析喷煤技术的同时，对这项技术的未来作一展望。

1、高炉内煤粉的行为

1.1回旋区内的燃烧

一般认为尽可能使煤粉在回旋区内充分燃烧是大量喷吹煤粉的有效方法。笔者在研究中发现，高挥发分、低流动性的煤粉燃烧性极佳；而随着煤粉喷吹量的增加，燃烧率下降。回旋区内煤粉的燃烧性取决于鼓风温度。鼓风温度高，燃烧率也高。鼓风温度低时通过加入水蒸气可将燃烧性提高到和高风温时同样的程度。另外，往煤粉中添加CaCO3或2%～10%的褐煤也可提高煤粉的燃烧性。

1.2适宜的喷吹位置

高炉喷吹煤粉初期，一般认为喷枪前端位于直吹管内较合适。理由是和喷枪在风口前端比较，煤粉与热风接触时间长容易迅速燃烧。但是，大量喷吹煤粉时，喷枪前端位于直吹管内会在风口前端上部生成附着物，为了防止这一点，如果将喷吹位置靠近风口前端，可以降低随喷吹量的增大而增加的送风压力和直吹管内的微压震动。而且，将喷吹位置靠近风口前端时，因直吹管内煤粉的燃烧量下降，使炉壁侧焦炭消耗量和下降速度增大，炉壁热负荷降低。

1.3煤粉粒度粗化的界限

为了使煤粉在炉内完全燃烧，并减少气流输送管路磨损，一直将其粉碎成数10μm，但是在10 ms以内，数毫米粒度的煤粉也能被加

热燃烧。实际应用这种方法的国外高炉，喷吹最大粒度2 mm的煤粉喷吹量最高达到117?/t铁，并保持稳定操作。如果校正风口前端温度，这时的焦炭置换比大致为1。

1.4未燃烧煤粉的反应性

喷入风口的煤粉迅速被加热燃烧，特别是高挥发分的煤，因为煤粉的流态化和挥发分的挥发，形成多气化球状半焦。高炉生产离不开焦炭。由于焦炭短缺，加之价格昂贵，因而是钢铁工业中急待解决的问题。喷吹燃料，尤其是喷吹煤粉代替部分焦炭，就成了高炉冶炼继续生存并与其他炼铁方法竞争的重要技术，高炉喷煤愈多，取代的焦炭越多，经济效益越高，就越能维持长久的高炉生产。从2002年国内重点钢铁企业炼铁技术指标来看，国内大部分高炉喷煤量均在130kg/t铁左右，而国际先进水平的高炉喷煤比可达到200kg/t铁以上。因此，如何经济有效地达到200kg/t铁的煤比，是一个急待解决的问题。

2、仪表系统分析

仪表系统英文缩写是SIS，安全仪表系统主要就是由传感器、逻辑控制器和执行的机构所组成的，能够行使这一项或是多项安全仪表功能的仪表系统。在冶金企业生产中安全的保护系统主要就是能够分为三类，机械、仪表还有就是电气类。在最近几年安全的仪表是比较得到广泛应用的。冶金企业生产对于安全的要求也是越来越高，目前所操作的新项目必须要独立的配置安全的仪表系统，完成控制的功能，并做周期性的安全联锁确认工作。

2.1为了能够进一步的提高装置仪表的安全防护等级，要确保仪表的故障能够安全，能够达到国家的基本要求，在所有的操作之前都需要对其系统进行检查和改造。检查和改造的最大目的就是要实现逻辑的控制和连续的控制的功能的独立性。

安全仪表系统设计的主要目的就是要选择和建立一个完整的安全仪表系统的方案，要能够确定关键的参数并且要能够满足安全的要求。对于安全仪表系统，在使用时所面临的第一个问题就是安全完整性水平选择的问题。对于安全完整性等级选择的问题和系统的存在的风险和危害的程度是有一定的关系的，对于安全仪表系统的完整性等

级的确定就是在设计的过程中比较难的一个环节。

2.2安全仪表系统的生命周期

安全仪表系统在设计上要有自己独立的一个设计流程，并且在设计的过程中需要有一个严格的程序。对于安全仪表系统设计的过程中周期并不是一层不变的，在设计的过程中也是会发生改变的，并且在设计的过程中可以根据自己的相关要求来进行改变，并且要建立一些不同的周期循环等等过程，在对安全仪表设计的过程中，最重要的两个方面：其一就是风险的问题，其二就是危害的问题。在安全仪表系统在设计之前就是需要理解一个道理，就是安全系统的设计并不是可靠性也是高越好，而是应该寻求达到一种平衡，也就是说在满足安全的条件下，不仅仅要选择经济的又要选择可靠的设计方案。作为一个系统性的工程设计理论，安全仪表系统的设计需要很多方面结合到一起才能够为完成的，在设计的过程中需要对设计的对象进行充分的了解，在了解的前提下，对其存在的风险和危害进行评估，并且要确定是否需要对仪表的安全系统进行全面的保护。

在设计的过程中，风险的水平不能够被控制在能够接受的范围之内，在工作的过程中失灵，这主要的原因就是设计上的错误和一些缺欠的因素。所以在安全设计的过程中，需要建立一个不断更新的过程，在更新的过程中，系统中存在的危害与风险在被逐步的了解，这样才能够使得安全系统的功能被不断的完善，整个的系统能够得到一定性能上的增强。

对于安全仪表系统在冶金企业装置中的主要目的，就是要选择和建立一个良好的饿安全仪表的系统方案，并且要确定一些相关的参数，并且要满足安全的设计。在设计之后就是对其的使用，在使用的过程中就是需要选择一个安全完整性和风险的水平相匹配。随后就是需要建立一个安全的要求说明，对其安全的部分进行全面的说明。

在固定式仪表的检定过程中，不光要根据台帐检定每台仪器，还需要观察仪器安装使用的环境。由于钢铁企业一般都条件比较恶劣，粉尘灰尘较多，一定要提醒使用人员保持仪器清洁，特别是探头的清洁，防止堵塞。在做清洁工作中注意别让仪表淋水。检定过程中如果发现仪表安装在风口，则建议转移到空气流动相对较小的地方。

钢铁企业由于在炼铁过程中会产生煤气这一副产物，而煤气中一氧化碳含量将会直接威胁到员工的生命。一氧化碳容易在空气流通较小的地方聚集下来，威胁附近的工作人员。在本人检定过的某企业内就发生过安装在通风口的仪器未报警，而休息区的人员出现一氧化碳中毒症状的事故。后来在空气流动相对较小的工人休息区等地方安装了报警器，才消除了安全隐患。在现场检定的过程中，一定要注意检定人员的安全，除了按照企业的安全手册佩带安全帽、防护眼镜外，一定要随身携带一氧化碳报警器。在生产线上遇到高浓度的一氧化碳气体是经常的事情，一定要注意及时防护。

对于有些仪表，工作现场的探头没有显示部分，显示报警部分安装在监控室。这就需要使用对讲机进行沟通联络。由于很多安装探头的现场都是防爆区域，禁止使用手机和普通对讲机，这就要求必须使用防爆对讲机。我们配备了防爆对讲机，使用时两个人配合，一个人在现场对探头通标准气，一个人在监控室根据显示调整仪表，通过对讲机联系，效果很好。建议取消。

由于生产区域值班人员值班需要佩带仪表，所以无法一批将所有仪表收齐，这就要求计量管理人员将仪器台帐做清楚，我们可以根据台帐一个个检定，务必全部检定，不能遗漏。但在实际操作过程中，由于仪器数量较多，使用、更换频繁，仪器编号时常有磨损不清的情况，在台帐不是很清楚的情况下，要求我们的检定员一定要配合好企业的计量员逐一清点，编号，摸清企业中仪表的实际数量和使用部门、使用情况，帮助计量员建立完整、清晰的台帐。为以后每年的检定工作创造有利条件。

钢铁企业中一氧化碳检测报警器数量较多，一般都在一百只以上。我们应该让企业了解一氧化碳检测报警器周期检定的重要性，主动按时提交所有的仪器进行检定。这样我们才能掌握企业中一氧化碳检测报警器的实际使用情况，为企业消除安全隐患，促进企业的安全生产，构建和谐、安全的社会环境。

五、结语

在钢铁生产的过程中，安全仪表系统是起到非常重要的作用，并且能够有特色控制的系统，无论是在选型还是在改造，在使用还是在