王  維  涂獻忠  李繼勇

（方大特鋼科技股份有限公司  江西 南昌  330012）

摘要：對方大特鋼3^#噴煤系統(tǒng)的設計特點進行了說明，該系統(tǒng)采用北京電力設備總廠的ZGM123G-I輥盤式中速磨煤機，使用濃相噴吹技術，實現(xiàn)了可磨制低可磨性煤種的目標。投產(chǎn)后，運行良好，并具備保障相應高爐180kg/t煤比的能力。

關鍵詞：煤比；磨機；可磨性；高爐

0  前言

方大特鋼現(xiàn)煉鐵廠共有三座高爐（1050m³×2座，510 m³×1座），合計爐容2610 m³，具備日產(chǎn)鐵水10000噸的生產(chǎn)能力。近年來，隨著降低鐵水成本的需求，追求相對高的煤比和降低原燃料成本成為一種必然，故配加可磨性系數(shù)（50-65）較低的原煤成為一種趨勢，而原有噴煤兩套系統(tǒng)（上海重型機械廠生產(chǎn)的HPS943型中速磨）實際生產(chǎn)中對煤種的可磨性依賴度較高（可磨性≥65），在磨制低可磨性煤種時，磨機產(chǎn)量較低，臺時產(chǎn)量在20噸以下，無法滿足高爐生產(chǎn)需求。為使用具有性價比的低可磨性煤種并保障高爐煤比提升，特鋼公司決定新建1條工藝先進、技術可靠的噴煤生產(chǎn)線，即3^#噴煤。

1  3^#噴煤生產(chǎn)線情況

3^#噴煤設施由上煤系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)、噴吹系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)等組成，具備無煙煤、煙煤、混合煤種的制粉噴吹條件，設計的制粉能力為≥60.0t/h，煤粉最大噴吹量180kg/t（主供應2^#高爐、3^#高爐）。

1.1  上煤系統(tǒng)

上煤系統(tǒng)由一條主上煤皮帶機和一條配倉皮帶機組成。原有煤場（19道、20道）皮帶利舊，流程為：原有上煤系統(tǒng)→主上煤帶式輸送機（1臺）→配倉帶式輸送機（1臺）→原煤倉（2個）。

1.2  煙氣系統(tǒng)

煙氣配備系統(tǒng)采用煙氣發(fā)生爐產(chǎn)生的高溫煙氣混合熱風爐廢煙氣的工藝，為磨煤機提供煤粉干燥的介質(zhì)。

煙氣發(fā)生爐采用高爐煤氣作為燃料，燃燒能力10000 m³/h，燃料消耗量為6000～8000 m³/h，高爐煤氣壓力要求：≥6～7Kpa。煙氣發(fā)生爐配帶熄火保護系統(tǒng)，采用焦爐煤氣點火，焦爐煤氣消耗量：100～150 m³/h，焦爐煤氣壓力要求：≥5Kpa。

熱風爐廢煙氣由煙氣引風機抽引至本系統(tǒng)（廢煙氣引風機流量：180000m³/h，全壓：3500Pa）。而后與煙氣爐燒爐高溫煙氣混合后形成氧含量低的惰性干燥劑，供磨機制粉使用。

1.3  制粉系統(tǒng)

生產(chǎn)時，合格粒度的原煤由火車或汽車運入煤場。供煤時將煤運入受煤槽內(nèi)，由配料皮帶秤、上煤帶式輸送機送入制粉間的原煤倉內(nèi)。原煤倉內(nèi)的原煤經(jīng)電子秤給煤機定量進入中速磨煤機。在磨機中同時進行煤的干燥和磨細，合格的煤粉由煤粉風機，吸入布袋收粉器，經(jīng)布袋收粉器分離，落入煤粉倉中。

本制粉系統(tǒng)采用一套北京電力設備總廠生產(chǎn)的ZGM123G-Ⅰ輥盤式中速磨煤機，在一定的原煤條件下（見表1），磨煤機實際出力可達60t/h以上。系統(tǒng)設2只原煤倉，總容積為300 m³，儲煤量≥250t（設兩個原煤倉，主要考慮日常處理維護方便，且不易影響生產(chǎn)）。

表1 原煤條件及煤粉質(zhì)量

1.4  噴吹系統(tǒng)

噴吹系統(tǒng)是由壓縮空氣或氮氣作為載體，把煤粉噴入高爐風口的全過程。本設計采用濃相噴吹技術，共設兩個噴吹系列，分別噴吹2^#高爐和3^#高爐，每個噴吹系列為并聯(lián)罐。

設計上采用1個煤粉倉和5個噴吹罐，每個噴吹罐容積為：45m³，設計壓力1.6MPa，使用壓力1.0MPa，其中3^#罐備每小時向1^#噴煤輸送煤粉30噸的能力。

煤粉倉采用鋼結構，上部為方形，下部為錐形，總容積為700 m³，儲煤量400t。并帶有吸潮管路和過濾面積200m²的倉頂布袋，煤粉倉設氮氣消防管路，煤粉倉設溫度檢測口兩個、設氧含量及一氧化碳檢測口一個，設防爆口及檢修人孔兩個。

2  設計特點

2.1  可實現(xiàn)三座高爐噴吹

系統(tǒng)雖只設計有兩套噴吹系統(tǒng)，但有5個噴吹罐，間接上可以噴吹3座高爐，1-2號罐對應噴吹2^#高爐，4-5號罐對應噴吹3^#高爐，其中3^#罐為備用罐，日常作為向1^#噴煤輸送煤粉的罐（考慮該系統(tǒng)產(chǎn)能限制），應急時也可用來噴吹2^#高爐或3^#高爐，而1^#噴煤可以噴吹1^#高爐。

圖1 噴吹罐系統(tǒng)對應圖

2.2  排放濃度低

布袋收粉器選用高濃度防爆袋式收塵粉器，處理風量180000 Nm³/h，允許進口濃度高達1000 Nm³/h，防靜電濾袋采用滌綸針刺呢加碳纖維絲（550g/m²），共計1408條，控制系統(tǒng)采用西門子PLC，脈沖閥采用上海袋配產(chǎn)品，出口排放濃度≤10 mg/Nm³，達到環(huán)保要求最高等級。

表2 布袋收粉器主要參數(shù)

2.3  使用變頻系統(tǒng)

排粉風機選用煤粉專用風機，具體參數(shù)為：風機設計點流量：180000m³/h，風機設計點全壓：14500Pa，風機設計點效率：85%，采用變頻啟動，在生產(chǎn)中可以根據(jù)不同的需求配置不同的頻率，以節(jié)約電耗。

2.4   磨機選型先進

ZGM型輥盤式中速磨采用液壓加載裝置，它對煤種適應性廣（可磨制煙煤、無煙煤、褐煤、貧瘦煤等）碾磨效率高、電耗低、壽命長、安全可靠、操作簡單、檢修方便等優(yōu)點廣泛適用于電力、冶金、建材、化工等行業(yè)的煤粉制備系統(tǒng)。

表3 磨機技術數(shù)據(jù)

2.5 系統(tǒng)安全性好、自動化程度高

    整個系統(tǒng)均實現(xiàn)自動遠程集中控制和現(xiàn)場無人值守，設計有自動噴煤系統(tǒng)，主要工藝參數(shù)如壓力、溫度、流量、濃度等均可查，程序有故障識別功能；另外安保系統(tǒng)采用自動充氮裝置，在達到臨界值時，還可出現(xiàn)閃爍報警，提醒操作人員注意。

3  運用實踐

3.1  磨制低可磨性煤種，有效降低了噴吹成本

原設計使用50左右可磨性的煤種，但在實際生產(chǎn)中，為進一步優(yōu)化成本，特鋼公司采購了可磨性更低的二類無煙煤（其可磨性僅30-40），實現(xiàn)了效益的更大化，2019年1月至3月共計節(jié)約采購成本316萬元（具體見表3所示）。

表4 磨機技術數(shù)據(jù)

3.2  排渣量少

3^#噴煤與原有老噴煤相比，除了可以磨制低可磨性煤種外，磨機排渣量也非常少，每班排渣基本只有1小推車，與原有噴煤每班排渣一貨車形成鮮明對比，使得有效使用的原煤資源增加，避免浪費。

圖2  磨機排渣情況（左圖為原磨煤機，右圖為3#磨煤機）

3.3  節(jié)約高爐煤氣消耗

3^#噴煤系統(tǒng)使用的是2^#高爐熱風爐廢氣，而該高爐熱風爐采用雙預熱系統(tǒng)（空氣、煤氣預熱至180℃），其燒爐產(chǎn)生的廢氣溫度在200℃以上，在原煤水分低的情況下，煙氣爐僅需焦爐煤氣保持爐內(nèi)不熄火與熱風爐廢氣混合氣就滿足了制粉需求，大大節(jié)約了高爐煤氣消耗。另外在原煤水分高時，高爐煤氣量消耗也僅3000 m³/h，遠低于設計要求的6000～8000 m³/h。

3.4  降低了設備作業(yè)率

    原有兩套老噴煤系統(tǒng)，因制粉能力問題，作業(yè)率長期保持在95%以上，以致設備維護周期短，設備損耗大。在3^#噴煤投產(chǎn)后，有效的降低了噴煤系統(tǒng)作業(yè)率，保證了設備有一個良好的運行維護周期。目前2^#噴煤因噴吹罐使用年限到期，且不具備更換條件已停產(chǎn)，1^#噴煤作業(yè)率在80%左右，3^#噴煤作業(yè)率在90%左右。

表5 作業(yè)率情況

3.5 磨機出力能力大

    在實際生產(chǎn)中，3^#系統(tǒng)根據(jù)不同可磨性煤種對磨機出力情況進行了一次探索（見表6所示），在使用60以上可磨性煤種時，磨機出力在60噸/小時以上，達到了設計要求，最高產(chǎn)量達到近80噸/小時。

表6 磨機實際出力情況

4  結語

方大特鋼3^#噴煤工程設計充分考慮了生產(chǎn)單位多年累積的實踐經(jīng)驗，大膽采用新技術，投產(chǎn)至今，系統(tǒng)穩(wěn)定順行，實現(xiàn)了保障高爐煤比和磨制低可磨性煤種的目標，同時又有效降低了各噴煤系統(tǒng)的作業(yè)率，為維護設備創(chuàng)造了良好的條件。后期仍需繼續(xù)研究如何發(fā)揮該系統(tǒng)效率，實現(xiàn)成本最佳。

參考文獻

[1]  白金德，王浪利，郭強.略鋼高爐噴煤設計特點及生產(chǎn)實踐[J].煉鐵交流