關于川威1750m3高爐提升噴煤系統能力的研究

李恒達 魏純江 韓鵬 川威釩鈦科技有限公司

一、引言

四川省川威集團釩鈦科技煉鐵廠新區噴煤系統由中冶賽迪設計施工，磨煤機臺時產能為35t/h，在高爐實現多次提產攻關后，高爐鐵水產量由4200t/d提升至5000t/d，高爐需求煤粉量同步增加。1750m3高爐連續穩定順行1800余天，對于噴煤系統的保供矛盾也逐漸增大，為保證高爐生產穩定順行，對新區噴煤系統生產能力進行調整，因此，本文基于川威1750m3高爐的冶煉現況，對噴煤系統能力提升的可行性進行研究與實踐。

二、產能調整前的一鍵智能噴吹系統的使用

（一）噴吹系統改造前后的穩定性對比

改造前系統的氣體流量波動較大，以分配器端的壓力為主要矛盾，波動值在650-450kpa之間，間接的對噴吹煤粉流量造成脈沖現象，導致煤粉時大時小，影響噴吹穩定率和高爐爐溫，制約煤比提升。針對我廠遠距離直接噴吹、兩罐并列、單總管加分配器工藝，噴吹煤粉設計、施工、工藝、操作遵循國家“高爐噴煤系統防爆安全規程”要求，經過設備升級和工藝優化后，壓力趨于穩定，保持在480±40kpa之間，減小了對高爐瞬時噴吹量的影響。如表1所示。

表1 噴煤系統改造前后壓力對比

（二）智能一鍵噴吹技術的引進與實踐，解決了長期制約噴吹系統的技術難題

1.為應對噴吹倒罐前后波動，煤粉倒罐引起噴吹波動的情況，投用噴吹罐均壓系統，使噴吹壓力在倒罐前后一致，減少噴吹波動。

2.為解決倒罐斷煤情況，智能噴吹系統啟用倒罐無縫鏈接技術，成功解決倒罐斷煤的技術難題。

3.智能一鍵噴吹的投用，全過程實現一鍵式自動化控制，解決了噴吹時因人工操作而引起的噴吹波動及倒罐斷噴問題，提高了噴吹的安全性、連續性、穩定性、均勻性。

三、改善原煤質量，促進噴吹穩定

原煤在運輸過程中，有矸石、大塊煤、編織袋、稻草等雜物摻雜其中，如果不將雜物清理干凈，會隨原煤進入磨煤機，軟性雜物形成絮狀，在噴吹過程中，極易堵塞爐前噴槍，影響高爐噴吹穩定，同時因著火點低存在安全隱患。原煤雜物治理屬于行業難題，為切實提高保供高爐能力，我廠積極開展長期性的原煤雜物治理工作，設立了原煤場、配料倉格蘭、狼牙棒、滾軸篩、振動篩、管道過濾器六道原煤雜物治理防線，建立評價和激勵機制，取得良好效果。

1.通過在原煤運輸皮帶多個下料口自制狼牙棒，并不斷進行改造和優化，控制源頭未清理干凈的雜物進入煤粉生產區域。

2.人員定點、定時對配料倉格蘭、狼牙棒進行清理，確保設備長周期保持清潔。

3.廠部、班組不定時對現場清理情況進行檢查復盤，提高崗位執行能力。

4.增加噴吹管道過濾器，減少雜物噴入高爐，降低爐溫波動率。如圖1所示。

圖1 噴吹管道過濾器

四、噴吹煤粉由稀相變為濃相輸送

現在對濃相輸送和濃相噴吹沒有統一的標準，目前我國噴吹煤粉的濃度在5-30kg/m3，屬于稀相輸送，濃度大于40-60kg/m3的輸送稱為濃相輸送。

智能噴吹改造前，高爐噴煤量在24t/h，改造后為32t/h，最高達到37t/h。基于現有的基礎設備89mm的管道進行噴吹；改造前，正常噴煤量24t/h，1000kg/h的氣體量計算煤粉濃度，μ=G煤量/G氣體量，得到24000/1000=24kg/m3的煤粉濃度，屬于稀相輸送；而改造后，按正常32t/h噴吹量，600kg/h的氣體量計算噴煤濃度，μ=G煤量/G氣體量，得到32000/600=53.33kg/m3的煤粉濃度，屬于濃相輸送，濃相輸送的特點是耗氣量小、固氣比高、噴煤能力大。

我廠噴吹煤粉管道為φ89mm的管道，在未進行技術調整前，噴吹管道氣體流量大，正常情況下噴煤量只有25t/h；技術調整后，在穩定氣體壓力的基礎上，減小了氣體流量，提升了噴煤量達到32t/h。但高爐提升產能后，目前現狀并不能維持高爐對于煤粉的使用，根據實際情況，對噴吹管道進行改造，由原來φ89mm的管道改為φ108mm的管道，增大了管道容積，噴煤量提升到35t/h，確保了高爐的穩定與供應需求。

五、磨煤機產能進行調整

我廠磨煤機型號為HTM1005/2600/1500，設計制粉能力為35t/h，在高爐提升產能后，產能只能基本持平產能，為堅決供應需求并保證設備有維修、維護時間，對磨煤機磨輥進行調整改造，由原來的平面磨輥改為現目前的輪胎磨輥，并且更換了功率更大、轉速更高的煤粉風機，使磨煤機臺時產量提升到了40t/h；通過進一步的優化與調整，包括風速、風量、過濾面積的優化平衡，現磨機臺時產能已逐步提升至45t/h，增幅達到28.57%。如圖2所示。

圖2 磨輥改造前后磨輥磨煤面積對比

六、結語

噴煤系統一鍵智能噴吹投用前后的對比，高爐各項經濟技術指標、噴吹穩定率、磨煤產能都取得了較為理想的效果：

1.引進先進技術，持續提升各項經濟技術指標，有效提高了噴吹的穩定性，進一步穩定高爐冶煉的爐溫控制水平。

2.堅持長期性原煤雜物治理工作，解決了原煤雜物導致爐前噴槍堵塞的行業難題。

3.通過對磨煤機的改造，提高了磨煤機產能，解決了高爐煤粉供應不足的問題。

本文介紹了基于川威1750m3高爐冶煉煤比大幅提升情況下，在原有設備基礎上，結合我廠實際，對噴煤系統進行升級改造，為1750m3高爐的穩定順行及后續釩鈦磁鐵礦冶煉噴煤系統的生產保供提供了可行性方案。