周復之, 林 森
(大峘集團有限公司, 江蘇 南京 211112)
高爐經風口噴吹燃料(無煙煤、煙煤及混合煤)方式,已成為節(jié)焦和改進冶煉工藝最有效的措施之一;起始于1840-1845年的法國,應用始于20世紀60年代。目前高爐噴煤技術成熟,應用廣泛,煤粉不僅可以代替日益緊缺的焦炭,而且有利于改進冶煉工藝。實踐證明,高爐噴煤可以擴展風口前的回旋區(qū)、縮小呆滯區(qū)、降低風口前的理論燃燒溫度;有利于使用高風溫和富氧鼓風。
高爐噴煤工藝主要由原煤貯運、煤粉制備、煤粉輸送、煤粉噴吹、干燥劑系統(tǒng)和供氣系統(tǒng)組成。其中煤粉制備系統(tǒng)是給煤機將經過預處理的原煤從原煤倉中給到中速磨中,EM型中速磨采用鋼球式磨煤機,依靠磨機中的鋼球與原煤的撞擊、擠壓、研磨將原煤研磨成煤粉,通過煤粉分離器將不符合粒度要求的顆粒再返回到中速磨內再次研磨,將合格的顆粒輸送到煤粉倉內備用。制粉工藝流程如圖1所示。工藝要求:為高爐提供合格的煤粉,并滿足煤倉中粉位保持在一定范圍內;保證制粉系統(tǒng)相關設備安全、經濟地正常運行。
圖1 煤粉制備系統(tǒng)工藝流程方框圖
中速磨機啟動前的準備工作:1)檢查各系統(tǒng)部位無自燃;2)檢查各電機設備完整,人孔、手控嚴密不漏;3)檢查冷卻水、潤滑系統(tǒng)已運行到位;4)清理木屑分離器;5)試驗系統(tǒng)各閥門開關靈活、到位;6)熱煙氣供應系統(tǒng)完整到位。
中速磨機的啟動步驟:1)各設備冷卻系統(tǒng)開始冷卻;2)各設備潤滑系統(tǒng)開始潤滑;3)各電機開始送電;4)投入聯(lián)鎖裝置;5)啟動布袋收塵器;6)啟動主排風機;7)系統(tǒng)送熱煙氣或熱風爐煙道廢氣;8)調整系統(tǒng)各閥門,調整各部壓力;9)啟動磨機;10)啟動給煤機;11)調整給煤量;12)調整熱煙氣量;13)系統(tǒng)運行,檢查各設備是否正常。
中速磨制粉系統(tǒng)正常運行標志有:1)磨機出、入口溫度在規(guī)定范圍內,其波動不超過10 ℃;2)中速磨減速機軸瓦(軸承)溫度不超過規(guī)定值;3)磨機和主排風機的電機電流均應在對應范圍內,其波動不超過10 A;4)磨機出、入口各測點壓力在調節(jié)控制范圍內呈小波動;5)磨機運行時,內部含氧量≤12%;6)煤粉水分、粒度合格;7)系統(tǒng)排放氣體含塵濃度達標。
通常增加磨機裝入煤量,磨機產量相應增加,但是增加過多時,產量反而降低。因為隨著中速磨內煤量的增多,鋼球空碾機會減少,鋼球有效碾磨利用率提高,中速磨產量隨著裝入煤量的增多而增加;但裝入量過大時,鋼球與磨環(huán)之間煤層過厚,未能充分利用鋼球有效碾磨,中速磨產量反而隨著裝入量的增多而下降。因此為了提高中速磨產量、降低電耗,應在生產過程中根據煤種以及中速磨內部壓差進行適當?shù)恼{整。
磨機入口溫度控制范圍200-300 ℃;出口溫度控制在70-90 ℃,最高溫度:噴吹無煙煤不能超過95 ℃,混合噴吹不超過85 ℃。
調節(jié)方法:1)風量。各種干燥介質的溫度從高到低順序為:煙氣爐>熱風爐煙道廢氣>循環(huán)風>環(huán)境冷風。因此要提高磨機出、入口溫度則相應地增加溫度較高的氣體量;反之降低出、入口溫度則增加溫度較低的氣體量。2)煤量。當增加中速磨的給煤量,其出、入口溫度則下降;反之,減少給煤量,出、入口溫度會上升。3)調節(jié)中速磨入口閥、排粉風機入口閥、煙氣放散閥。
合格的煤粉水分一般規(guī)定不大于1%,最大不超過2%??刂泼悍鬯质紫瓤刂圃核?,在制粉過程中主要控制中速磨出口溫度,提高中速磨出口溫度時,則煤粉水分降低,反之則煤粉水分上升。
煤粉粒度應以煤粉在高爐風口達到充分燃燒為準,一般規(guī)定-200目達到70%以上。煤粉過粗的話,容易堵管和堵噴槍,反之煤粉過細的話,會使中速磨產量下降,電耗上升,易燃、易爆因素增加。
煤粉的粒度主要通過中速磨煤粉分離器的葉片開啟角度大小調節(jié)為主,配合彈簧加載壓力、風量來調節(jié)。
中速磨的產量不僅與煤種、中速磨轉速有關,而且與通入干燥介質量、彈簧加載壓力以及磨環(huán)上煤層厚度有關。干燥介質量增加產量上升,但粒度變粗,風量小則產量降低,在生產中必須保持干燥介質量與給煤量的穩(wěn)定及相對平衡,中速磨彈簧加載壓力應根據不同煤種的可磨系數(shù)進行適當?shù)恼{整。當煤種較硬時,可相應增加彈簧加載壓力;但是彈簧加載壓力過大,會導致磨球和磨環(huán)磨損量加大,磨煤電耗增多,反之過小時,中速磨出力降低,整體振幅較大。因此,在中速磨生產過程中,要嚴格控制原煤質量,煤塊要適中,減少煤矸石和鐵線等雜物含量。
無論從降低生產成本還是從節(jié)約能耗和減少污染物排放的角度來看,提高高爐噴煤比及降低焦比都是高爐煉鐵發(fā)展的必然趨勢,因此高爐噴煤系統(tǒng)的運行直接關乎鋼鐵廠高爐煉鐵的穩(wěn)定運行。中速磨制粉系統(tǒng)又是噴煤系統(tǒng)的核心部件,其日常的正確生產和有效維護是保證高爐噴煤必不可少的工作內容。