濟(jì)南鋼鐵集團(tuán)有限公司 王宗福 李道靜

濟(jì)鋼集團(tuán)高爐噴吹系統(tǒng)采用三個(gè)噴吹罐并列布置上料，噴吹主管加爐前分配器的噴吹形式，通過對噴煤工藝的改進(jìn)和操作優(yōu)化，徹底解決了噴吹工藝存在的問題，滿足了高爐噴煤量的要求，降低了成本，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗。

一、原系統(tǒng)存在的問題

濟(jì)南鋼鐵集團(tuán)有限公司新建的3 200m3的冶煉高爐系統(tǒng)的噴吹工藝與老區(qū)的高爐相同，存在諸多缺點(diǎn)。首先是噴吹倒罐啟動(dòng)困難，能造成高爐的斷噴，給高爐噴煤的穩(wěn)定性造成了一定影響；其次是煤粉噴吹波動(dòng)大，這對高爐爐況的穩(wěn)定十分不利；第三是煤粉雜質(zhì)多，阻力大；第四是煤粉裝罐時(shí)間長導(dǎo)致噴吹周期較長；第五是噴吹罐小放散管磨損嚴(yán)重，軟管和鐵管等的磨漏現(xiàn)象在投產(chǎn)初期時(shí)有發(fā)生，該現(xiàn)象表明噴吹罐內(nèi)頂部流化過濾板受損或者其密封性不好；第六是噴煤保障力不足，由于供氣壓力的不足，引發(fā)了高爐停煤問題；最后是噴吹罐頂部充壓造成氣源壓力波動(dòng)大，由于氣壓下降超過0.5MPa，不僅引起了稱重的波動(dòng)，還影響噴煤過程的穩(wěn)定性和噴煤量。

二、改進(jìn)方案及實(shí)施

為了解決工藝系統(tǒng)中的問題，在投產(chǎn)前后適時(shí)采取相應(yīng)措施，改進(jìn)方案和優(yōu)化了操作程序。

（1）導(dǎo)致裝煤時(shí)間長的原因是煤粉倉下料口處棚料，采取的措施是在下料管上部給氣動(dòng)蝶閥并聯(lián)一氮?dú)馐杷晒懿⒓{入程序控制。通過此方法，大大縮短了裝煤時(shí)間。

（2）對操作程序進(jìn)行優(yōu)化，使氣源穩(wěn)定并設(shè)法減小罐壓的波動(dòng)和噴煤的脈動(dòng)。第一是由傳統(tǒng)的罐壓控制改為壓差控制，方便了壓力的控制，保持壓差恒定；第二是采用罐上加壓和罐下流化的模式。所用氣體為氮?dú)?，之后通過導(dǎo)出管使被流化的煤粉連通到補(bǔ)氣器，再利用二次風(fēng)傳送煤粉到位于高爐平臺(tái)上的分配器中；第三是裝煤過程的優(yōu)化。裝煤流程是開動(dòng)大放散閥，在疏松閥開的同時(shí)打開上煤蝶閥，使罐重到設(shè)定值，并關(guān)閉上述各閥，隨后打開錐部流化閥，關(guān)閉給煤閥，打開出煤閥，再給罐內(nèi)充壓，罐的狀態(tài)為等待；第四是噴吹過程。在罐壓達(dá)到設(shè)定值后，打開穩(wěn)壓切斷閥，自動(dòng)補(bǔ)壓，無特殊情況不用打開上部的充壓閥；第五是打開給煤閥并向高爐送煤；第六是倒罐，在噴吹罐重量噴達(dá)到設(shè)定值時(shí)，依次打開備用罐補(bǔ)氣閥、流化閥、送煤閥等閥，處于正常送風(fēng)狀態(tài)。在備用罐充壓達(dá)值后，開補(bǔ)壓閥，以保持罐壓穩(wěn)定。當(dāng)混壓壓力和補(bǔ)氣壓力氣壓接近時(shí)，關(guān)噴吹罐流化閥及下煤閥，打開備用罐、下煤閥并進(jìn)行噴吹，原噴吹罐轉(zhuǎn)入備用，隨后關(guān)閉轉(zhuǎn)備用罐的送煤閥、補(bǔ)氣閥，開卸壓閥卸壓，待到零后關(guān)好卸壓閥，開圓頂閥裝煤備用。

此過程操作簡單，閥門動(dòng)作頻率比較小，噴煤故障率也隨之降低，同時(shí)降低了噴煤故障率，克服了原程序的諸多缺點(diǎn)。

（3）利用電磁鐵和振動(dòng)篩等清除了來自原煤中的雜質(zhì)，保證了高爐大煤量的噴吹。

（4）通過改進(jìn)小放散管的結(jié)構(gòu)布置和延長小放散管使用壽命，解決了放散管的磨損和污染環(huán)境問題。

（5）為噴吹的氮?dú)庠黾觽溆脷庠?，在氣壓或者流量不足時(shí)進(jìn)行補(bǔ)氣，提高了噴煤的穩(wěn)定性。

三、效果

1.實(shí)現(xiàn)了加工、能源和經(jīng)濟(jì)多重效益

縮短了裝煤時(shí)間，優(yōu)化了操作程序，穩(wěn)定了噴吹罐狀態(tài)，提高了高爐噴煤量的準(zhǔn)確性，降低了管道和閥門的故障率，提高了噴煤過程的穩(wěn)定性；從源頭上降低了能源的消耗和污染物的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)了工廠廢水的零排放。

高爐煤氣的凈化采用了干式除塵法，3 200m3高爐的高爐煤氣采用干式除塵和濕式除塵的主要能耗及TRT發(fā)電量對比如表1所示。

表1 3200m3高爐的高爐煤氣干式和濕式除塵技術(shù)參數(shù)對比表

2.實(shí)現(xiàn)了資源循環(huán)利用

（1）高爐煤氣實(shí)現(xiàn)了合理利用，煤氣利用率提高至98.5%，放散率為1.5%，大幅度降低了環(huán)境污染；

（2）實(shí)現(xiàn)了TRT高爐余壓發(fā)電，不但回收了高爐煤氣壓力的潛在能量，還降低了煤氣管道的噪聲；

（3）實(shí)現(xiàn)了對冷卻水的循環(huán)利用，循環(huán)利用率達(dá)到了95.98%；

（4）通過余熱利用，不僅提高了高爐風(fēng)溫和冶煉強(qiáng)度，而且減少了能源的消耗；

（5）利用除塵灰，使其作為燒結(jié)原料，實(shí)現(xiàn)了除塵灰的二次利用。

3.實(shí)現(xiàn)了“三廢”的有效處理

（1）實(shí)現(xiàn)了廢氣、廢水的有效處理。經(jīng)除塵器處理后的高爐廢氣，其排塵濃度均達(dá)到了國家排放標(biāo)準(zhǔn)，其排塵濃度為100mg/m3以下。使用水的循環(huán)串級使用，使生產(chǎn)水的重復(fù)利用率達(dá)到了95.8%；

（2）實(shí)現(xiàn)了廠界噪聲達(dá)標(biāo)。由于3 200m3高爐及其配套系統(tǒng)都配備了消聲設(shè)施，加上對中間轉(zhuǎn)運(yùn)站、高爐煤氣減壓閥組、高爐礦槽、煤粉制備廠房的隔聲處理，實(shí)現(xiàn)廠界噪聲達(dá)標(biāo)；

（3）實(shí)現(xiàn)了固體廢棄物的全部利用。如3 200m3高爐?；?，通過瀝水程序，成為了水泥原料，得到了全部利用；除塵器產(chǎn)生的除塵灰和瓦斯灰也都作為燒結(jié)配料實(shí)現(xiàn)了廢物利用。

四、結(jié)語

實(shí)踐證明，濟(jì)鋼高爐噴煤系統(tǒng)工藝優(yōu)化和改進(jìn)方法合理可行，效果顯著，不僅促進(jìn)了新區(qū)3 200m3高爐的生產(chǎn)，而且對老區(qū)噴吹系統(tǒng)也具有一定的參考價(jià)值，為穩(wěn)定高爐生產(chǎn)和增產(chǎn)降焦提供了良好的條件，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗的目的。