高炉喷吹煤粉技术要点与工艺优化研究.pdfVIP

中冶南方高炉喷吹煤粉技术

高炉喷煤能够有效地降低炼铁成本、降低能耗已经得到广泛地认同，国内外高炉普遍采

用喷煤技术。

1高炉喷煤技术要点

1.1喷煤总体方案的确定

根据高炉总平面布置情况，确定喷煤系统设计方案。首先，根据高炉数量及其布置情况，考

虑喷煤设施集中布置还是每座高炉单独设置喷煤设施。通常情况下，集中布置喷煤设施有利

于统一生产管理，减少操作人员，喷煤系统相互备用，生产调度方便灵活，能够节省项目一

次投资，在可能的情况下优先考虑此方案。尤其是在新建高炉项目规划阶段，优先选择集中

喷煤设施。集中喷煤设施要求尽量靠近多座高炉的位置，有利于减少喷吹管道长度，节

省喷煤输送气体用量；同时，在采用热风炉废气用于制粉干燥时，减少了管道长度，节省建

设投资费用，降低热风炉废气引风机运行电耗。

确定喷煤能力必须综合考虑高炉原条件、高炉技术水平、生产操作技术以及生

产管理水，目前单位生铁煤粉喷吹量在150~250kg/t范围内。在原具有优良冶炼性能、

高炉顶、、氧等冶炼条件下，喷煤量取上限，否则，喷煤量取下限值。喷煤

设施能力过剩就是投资的浪费。

1.2喷吹工艺选择

目前喷吹工艺形式广泛采用并罐喷吹工艺，几种典型的并罐喷吹工艺形式：

1）形式1：流化下出料+汇合管+二次风+分配器

煤粉在喷吹罐下部流化后，在罐压的作用下进入喷吹管道，然后到多叉汇合管，紧接着

被二次风稀释浓度（一般用压缩空气稀释），经喷吹输送管道送至分配器。其特点是：喷吹量

调节主要靠变化罐压来实现，二次风量按喷吹量不同范围分级控制，确保输粉管道流畅，不

堵管。喷吹支管按等管径、等长度、相同几何形状、相同空间布置的原则设计，结合结构设

计合理的分配器达到煤粉的均匀分配，分配偏差5%。

2）形式2：流化上出料+煤粉调节阀+二次风+汇合管+分配器

煤粉在喷吹罐下部流化后，由向上的输粉管道引出，经二次风助吹后被输送至炉前。炉

前分配器后各支管上装设声速管，依照拉瓦尔管的工作原理达到均匀分配煤粉之目的。

3）形式3：流化下出料+煤粉调节阀+二次风+分配器

煤粉从喷吹罐下部经计量阀排出，在水平输送管道起点加入少量喷吹风，在喷吹风的作

用下被输送到炉前分配器。一个喷吹系列仅用一个助吹风加。喷吹量调节方式为：稳定

罐压，调节安装在喷吹罐下部的煤粉调节阀开度。喷吹罐罐压按喷吹量分档设定。

1.3浓相喷吹技术、煤粉均匀稳定喷吹以及喷吹量精确控制技术

煤粉浓相输送技术即用高输送比、低流速输送煤粉的技术，达到低气体消耗、较少的管

道磨损、均匀稳定、安全可靠的喷吹效果。同时，实现煤粉浓相喷吹，减少了喷入高炉的常

温气体流量，有利于提高高炉喷煤量。煤粉浓相输送的特征是：底密流。

煤粉均匀稳定喷吹以及喷吹量精确控制技术建立在喷吹过程喷吹罐充压、流化设计方法

以及罐压、煤粉调节阀自动控制基础之上。煤粉均匀稳定喷吹以及喷吹量精确控制是提高喷

煤系统可靠性、保证高炉炉料顺行重要条件之一。均匀稳定喷吹煤粉能够确保煤粉在高炉风

口回旋区充分燃烧，从而保证高炉炉缸热制度的稳定。

1.4喷煤综合技术

制粉、喷吹系统成套技术，包括合理的成套设备选型以及工艺设备布置、完善的设备检

修方案、可靠的安全措施。采用一系列喷煤技术后，制粉系统确保煤粉水分：M≤1.5%、煤

ar

粉细度-200目≥60%。喷煤系统除计划检修外，保证系统开通率≥99%。喷吹量控制精度：波

动值≤1%，分配器分配给各喷吹支管的煤粉的偏差≤4%，喷吹支管煤粉分配偏差

≤5%，输送浓度30kg/kg（进入高炉的煤粉量与进入高炉的输送气体量之比值），喷煤系统

安全运行。

2中冶南方喷煤技术

2.1煤粉干燥剂生产安全控制技术

制粉干燥剂生产安全控制是烟煤粉生产过程最重要的控制环节之一，磨煤机干

燥剂的流量、温度、氧含量取决于本控制系统。一般情况下，采用热风炉废气与烟气发生炉

产生的高温烟气混合后烟气作为制粉干燥剂，采用密闭式烟气发生炉。根据磨煤机对干

燥剂的要求，自动调节高炉煤气流量，并相应调节助燃空气