李 麗，馮 帥

(河鋼集團(tuán)邯鋼公司，邯寶煉鐵廠，河北 邯鄲 056000)

高爐噴煤工藝流程分為直接噴吹工藝和間接噴吹工藝，直接噴吹工藝包括制粉和噴吹兩道工序，通過磨煤機(jī)制取合格煤粉后，直接噴入高爐，大高爐噴煤多采用此方法。間接噴吹工藝包括制粉、輸送、噴吹三道工序，集中制粉后，通過噴煤管道輸送至噴吹站，再噴至高爐，小高爐或高爐數(shù)目較多宜采用此方法。高爐遇到突發(fā)事故停煤或休風(fēng)時(shí)，磨制好的成品煤粉不得不放置在噴煤罐或煤粉倉幾天甚至更久，煤粉的溫度降低，流動(dòng)性變差，不利于噴吹。因設(shè)備損壞等原因，當(dāng)磨制的成品煤粉摻進(jìn)雜質(zhì)時(shí)，造成噴煤管道堵塞或頻繁堵槍，影響高爐正常冶煉，煤粉不得不外排，造成資源浪費(fèi)，且污染環(huán)境[1-5]。

1 噴煤系統(tǒng)改造前的現(xiàn)狀

邯鋼邯寶煉鐵廠(以下簡(jiǎn)稱“邯寶”)兩座3200 m3高爐采用直接噴吹工藝，通過磨機(jī)磨制合格煤粉后，抽入布袋箱，煤粉通過灰斗、卸灰閥、振動(dòng)篩進(jìn)入煤粉倉。1#磨機(jī)只對(duì)應(yīng)1#煤粉倉，供1#高爐噴煤使用；2#磨機(jī)對(duì)應(yīng)1#、2#煤粉倉，1#、2#高爐噴煤均可使用；3#磨機(jī)只對(duì)應(yīng)2#煤粉倉，供2#高爐噴煤使用。兩座高爐噴煤采用雙系列并罐噴吹，分別為1#高爐IA罐、IB罐、IIA罐、IIB罐，連接在1#煤粉倉底部；2#高爐IA罐、IB罐、IIA罐、IIB罐，連接在2#煤粉倉底部，如圖1所示。

1.1#煤粉倉；2.下煤閥；3.進(jìn)煤閥；4. 1#高爐1系列A罐；5.錐部流化閥；6.底部流化閥；7.出煤閥；8.給煤閥；9. 2#磨機(jī)；10. 2#原煤倉；11.上插板閥；12.給煤機(jī)；13.下插板閥；14. 2#煤粉倉；15.下煤閥；16.進(jìn)煤閥；17. 2#高爐1系列A罐；18.錐部流化閥；19.底部流化閥；20.給煤閥；21.出煤閥。圖1 改造前的噴煤設(shè)備

邯寶3200 m3高爐噴煤系統(tǒng)有以下不足之處：(1)高爐突然停煤時(shí)，煤粉停留在噴煤罐內(nèi)超過10 h，再次噴吹時(shí)，煤粉溫度降低，流動(dòng)性變差，噴煤速率波動(dòng)較大，甚至堵管道，影響高爐正常冶煉。(2)高爐正常生產(chǎn)時(shí)，煤粉倉料位維持在300 t以上，高爐休風(fēng)時(shí)，料位在50 t以內(nèi)，高爐送風(fēng)后磨制煤粉，保證煤粉在煤粉倉內(nèi)儲(chǔ)存時(shí)間低于10 h。當(dāng)高爐非計(jì)劃休風(fēng)時(shí)，煤粉倉儲(chǔ)存煤粉在300 t以上，雖然煤粉倉外壁有保溫結(jié)構(gòu)，但儲(chǔ)存超過1天以上，煤粉的溫度也會(huì)降低，不利于噴吹。(3)磨機(jī)大修周期為2～3年，大修工期需要15天以上，兩個(gè)煤粉倉不能實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)，一旦一臺(tái)磨機(jī)設(shè)備出故障無法磨煤時(shí)，將無法滿足高爐噴煤量，高爐被迫減煤、停煤，影響正常冶煉。(4)因振篩、除鐵器等設(shè)備損壞，雜質(zhì)進(jìn)入煤粉倉進(jìn)而進(jìn)入噴吹罐，或煤粉水分高、溫度低等原因，高爐頻繁出現(xiàn)堵槍，無法正常噴吹，煤粉不得不外排，影響高爐噴煤的均勻率，且污染環(huán)境。(5)高爐正常生產(chǎn)時(shí)，噴煤罐需臨時(shí)檢修，罐內(nèi)煤粉需通過人孔人工排出，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，污染環(huán)境。

2 噴煤設(shè)備的改造

在原有的噴煤設(shè)備上安裝三段煤粉回倒管道，八個(gè)回倒閥、兩個(gè)連接閥、兩個(gè)進(jìn)倉閥、兩個(gè)進(jìn)磨閥。第一段是在噴煤罐的給煤閥和出煤閥之間安裝回倒管道，連接至本高爐的煤粉倉，可實(shí)現(xiàn)噴煤罐內(nèi)煤粉回倒至本高爐煤粉倉。第二段回倒管道是連接兩個(gè)煤粉倉，可實(shí)現(xiàn)1#高爐噴煤罐向2#煤粉倉回倒煤粉，2#高爐噴煤罐向1#煤粉倉回倒煤粉。第三段回倒管道是在噴煤罐的給煤閥和出煤閥之間安裝回倒管道，連接至2#磨機(jī)頂部，可實(shí)現(xiàn)噴煤罐向2#磨機(jī)輸送煤粉，煤粉重新磨制，通過布袋箱、卸灰閥、振動(dòng)篩進(jìn)入1#或2#煤粉倉。回倒管道的首端、末端、分支分別安裝閥門。三條回倒管道如圖2所示。

1.1#煤粉倉；2.下煤閥；3.進(jìn)煤閥；4. 1#高爐1系列A罐；5.錐部流化閥；6.底部流化閥；7.出煤閥；8.給煤閥；9. 2#磨機(jī)；10. 2#原煤倉；11.上插板閥；12.給煤機(jī)；13.下插板閥；14. 2#煤粉倉；15.下煤閥；16.進(jìn)煤閥；17. 2#高爐1系列A罐；18.錐部流化閥；19.底部流化閥；20.給煤閥；21.出煤閥；22. A回倒閥；23. B回倒閥；24. C回倒閥；25. D回倒閥；26. E回倒閥；27. F回倒閥；28. G回倒閥；29. H回倒閥；30. A連通閥；31. B連通閥；32. A進(jìn)倉閥；33. B進(jìn)倉閥；34. A進(jìn)磨閥；35. B進(jìn)磨閥。圖2 改造后的噴煤設(shè)備

第一段回倒管道是連接噴煤罐至本煤粉倉，1#高爐噴吹罐連接至1#煤粉倉，2#高爐噴吹罐連接至2#煤粉倉。管道直徑為100 mm，材質(zhì)為耐磨鋼管，壁厚5 mm。1#高爐噴吹罐連接至1#煤粉倉的回倒管道的首端，安裝在1#高爐1系列A罐的給煤閥和出煤閥之間，末端連接至1#煤粉倉，依次安裝A回倒閥、B回倒閥、C回倒閥、D回倒閥、A進(jìn)倉閥。2#高爐噴吹罐連接至2#煤粉倉的回倒管道的首端，安裝在2#高爐1系列A罐的給煤閥和出煤閥之間，末端連接至2#煤粉倉，依次安裝E回倒閥、F回倒閥、G回倒閥、H回倒閥、B進(jìn)倉閥。其中A回倒閥、B回倒閥、C回倒閥、D回倒閥、E回倒閥、F回倒閥、G回倒閥、H回倒閥、A進(jìn)倉閥、B進(jìn)倉閥直徑均為100 mm，材質(zhì)為不銹鋼。

第二段回倒管道是連接1#煤粉倉和2#煤粉倉，實(shí)現(xiàn)1#煤粉倉煤粉下落至1#高爐噴煤罐，1#高爐噴煤罐充壓后，向2#煤粉倉回倒煤粉，供2#高爐噴煤使用。2#煤粉倉煤粉下落至2#高爐噴煤罐，2#高爐噴煤罐充壓后，向1#煤粉倉回倒煤粉，供1#高爐噴煤使用。回倒管道直徑為100 mm，材質(zhì)為耐磨鋼管，壁厚5 mm。在D回倒閥、H回倒閥之間安裝回倒管道，分別安裝A連通閥、B連通閥。其中A連通閥、B連通閥直徑均為100 mm，材質(zhì)為不銹鋼。

第三段回倒管道是連接噴煤罐至2#磨機(jī)頂部，實(shí)現(xiàn)1#高爐噴煤罐和2#高爐噴煤罐向2#磨機(jī)回倒煤粉，煤粉重新磨制后進(jìn)入1#或2#煤粉倉，供高爐噴吹使用。在A回倒閥和 B回倒閥之間安裝回倒管道，并連接至2#磨機(jī)頂部，在磨機(jī)入口安裝A進(jìn)磨閥，實(shí)現(xiàn)1高爐1系列A罐向2#磨機(jī)輸送煤粉。在E回倒閥和F回倒閥之間安裝回倒管道，并連接至2#磨機(jī)頂部，在磨機(jī)入口安裝B進(jìn)磨閥，實(shí)現(xiàn)2高爐1系列A罐向2#磨機(jī)輸送煤粉。其中A進(jìn)磨閥、B進(jìn)磨閥直徑均為100 mm，材質(zhì)為不銹鋼。

3 噴煤設(shè)備改造后的操作方法

噴煤系統(tǒng)的回倒裝置共三條管道對(duì)應(yīng)三道操作工序，即第一條管道對(duì)應(yīng)回倒操作工序、第二條管道對(duì)應(yīng)互補(bǔ)操作工序、第三條管道對(duì)應(yīng)進(jìn)磨操作工序。

3.1 回倒操作工序

回倒操作適用于以下情況：(1)高爐突然停煤，煤粉在噴煤罐內(nèi)儲(chǔ)存時(shí)間t≤10 h。煤粉的溫度T，70 ℃≤ T ≤80 ℃，煤粉由噴煤罐回倒至本高爐煤粉倉。(2)噴煤罐需臨時(shí)檢修，罐內(nèi)煤粉需排空，開人孔檢查，煤粉回倒至本高爐煤粉倉。

回倒操作過程為：第一步，打開底部流閥和錐部流化閥，向噴煤罐內(nèi)充壓至0.1～0.12 MPa之間。第二步，依次打開A回倒閥、B回倒閥、C回倒閥、D回倒閥、A進(jìn)倉閥。第三步，打開出煤閥，關(guān)閉給煤閥。底部流化流量控制為80 m3/h，錐部流化流量控制為60 m3/h，噴吹罐內(nèi)煤粉回倒至本高爐煤粉倉。

使用第一段回倒管道進(jìn)行回倒操作的優(yōu)點(diǎn)是可將噴煤罐內(nèi)煤粉回倒至本高爐煤粉倉，待高爐送煤時(shí)再重新裝罐、噴吹，避免了煤粉在罐內(nèi)停留時(shí)間過長(zhǎng)，再次噴吹時(shí)，煤粉溫度降低，流動(dòng)性變差，噴煤速率波動(dòng)較大，影響高爐正常冶煉。噴煤罐需臨時(shí)檢修，可將罐內(nèi)煤粉回倒至煤粉倉，省時(shí)省力，也避免了污染環(huán)境。

3.2 互補(bǔ)操作工序

互補(bǔ)操作適用于以下情況：

(1)高爐非計(jì)劃休風(fēng)24 h以上，煤粉倉儲(chǔ)存的煤粉在50 t以上，儲(chǔ)存時(shí)間t≤24 h，煤粉溫度T≥70 ℃，需將煤粉回倒至另一個(gè)煤粉倉，供高爐噴吹使用。(2)磨機(jī)大修期間，另外兩臺(tái)磨機(jī)出故障無法磨煤時(shí)，需將煤粉回倒至另一個(gè)煤粉倉，供高爐噴吹使用。

互補(bǔ)操作過程為：第一步，依次打開進(jìn)煤閥、下煤閥，噴煤罐裝15～20 t煤粉后，依次關(guān)閉下煤閥、進(jìn)煤閥。第二步，打開底部流閥和錐部流化閥，向噴煤罐內(nèi)充壓至0.12～0.15 MPa之間。第三步，依次打開A回倒閥、B回倒閥、C回倒閥、A連通閥、B連通閥、H回倒閥、B進(jìn)倉閥。第四步，打開出煤閥，關(guān)閉給煤閥。底部流化流量控制為100 m3/h，錐部流化流量控制為80 m3/h，1#高爐噴吹罐內(nèi)煤粉回倒至2#煤粉倉。同理，2#高爐噴吹罐內(nèi)煤粉也可回倒至1#煤粉倉，實(shí)現(xiàn)了1#、2#煤粉倉互補(bǔ)。

使用第二段回倒管道進(jìn)行互補(bǔ)操作的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)煤粉倉料位互補(bǔ)，1#磨機(jī)生產(chǎn)的煤粉可供2#高爐噴吹使用，3#磨機(jī)生產(chǎn)的煤粉可供1#高爐噴吹使用，在磨機(jī)大修期間或設(shè)備故障時(shí)，可保證高爐正常噴煤量，保證了高爐噴煤的穩(wěn)定性，為高爐正常冶煉提供了外圍條件。1#高爐(或2#高爐)非計(jì)劃休風(fēng)24 h以上，可將煤粉回倒至2#煤粉倉(或1#煤粉倉)，供2#高爐(或1#高爐)噴吹使用，避免了煤粉長(zhǎng)時(shí)間停留在煤粉倉內(nèi)，煤粉的溫度降低，流動(dòng)性變差。

3.3 進(jìn)磨操作工序

進(jìn)磨操作適用于以下情況：

(1)煤粉在煤粉倉內(nèi)儲(chǔ)存時(shí)間t≥24 h，溫度T≤70 ℃，煤粉需重新磨制。(2)合格煤粉的粒度為-200目且占70%以上，水分低于2.0%，若檢測(cè)粒度不合格或水分超標(biāo)，應(yīng)進(jìn)磨機(jī)重新磨制。(3)因振篩、除鐵器等設(shè)備損壞，雜質(zhì)進(jìn)入煤粉倉進(jìn)而進(jìn)入噴吹罐，高爐頻繁出現(xiàn)堵槍，無法正常噴吹，煤粉需重新磨制。

進(jìn)磨操作過程為：第一步，正常啟動(dòng)制粉系統(tǒng)，依次開啟磨機(jī)下插板閥、給煤機(jī)、磨機(jī)上插板閥、磨機(jī)，進(jìn)行正常制粉作業(yè)。第二步，依次打開噴煤罐的進(jìn)煤閥、下煤閥，噴煤罐裝15～20 t煤粉后，依次關(guān)閉下煤閥、進(jìn)煤閥。第三步，打開底部流閥和錐部流化閥，向噴煤罐內(nèi)充壓至0.08～0.10 MPa之間。第四步，依次打開A回倒閥、A進(jìn)磨閥。第五步，打開出煤閥，關(guān)閉給煤閥。底部流化流量控制為60 m3/h，錐部流化流量控制為50 m3/h，保證磨機(jī)進(jìn)出口壓差控制在3.0 kPa左右。1#高爐噴吹罐內(nèi)煤粉回倒至2#磨機(jī)，煤粉重新磨制后，通過布袋箱、卸灰閥、振動(dòng)篩進(jìn)入1#或2#煤粉倉，供高爐噴吹使用。

使用第三段回倒管道進(jìn)行進(jìn)磨操作的優(yōu)點(diǎn)是，回倒管道連接了噴煤罐和2#磨機(jī)，因煤粉儲(chǔ)存時(shí)間過長(zhǎng)，溫度過低，或檢測(cè)煤粉粒度、水分不合格，亦或煤粉中雜質(zhì)較多，頻繁出現(xiàn)堵槍，無法正常噴吹時(shí)，可將煤粉由噴煤罐回倒至2#磨機(jī)重新磨制，通過灰斗、卸灰閥、振動(dòng)篩進(jìn)入1#煤粉倉或2#煤粉倉，供高爐噴吹使用，保證了噴煤的均勻率，避免煤粉外排污染環(huán)境。

4 結(jié)論

噴煤系統(tǒng)增加的三條管道結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、效果穩(wěn)定，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐效果明顯。在高爐停煤或噴煤罐需檢修時(shí)將噴煤罐內(nèi)煤粉輸送回煤粉倉，待高爐送煤時(shí)再重新裝罐、噴吹。并可使兩個(gè)高爐的煤粉倉實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)利用，保證噴煤的均勻率，降低了備件消耗，避免煤粉外排污染環(huán)境。為全國同類型工藝設(shè)備提供了值得借鑒的成功經(jīng)驗(yàn)。