陳永衛(wèi)

（江蘇沙鋼集團淮鋼特鋼股份有限公司， 江蘇 淮安 223002）

摘 要：淮鋼高爐噴煤通過技術(shù)改造，實現(xiàn)了 4 座高爐集中制粉、噴吹，遠(yuǎn)距離輸送。高爐由噴吹單一無煙煤到煙煤混噴，混合煤粉揮發(fā)份由 17%穩(wěn)定到 25%，并經(jīng)操作優(yōu)化，煤比由 142 kg/ t 到 165 kg/ t 的技術(shù)進步，為節(jié)能減排、降低生鐵成本創(chuàng)造了條件。

關(guān)鍵詞：高爐 噴煤 遠(yuǎn)距離輸送 置換比

江蘇沙鋼集團淮鋼特鋼股份有限公司 （全文簡稱淮鋼）4 座高爐 （3 號、4 號為 450 m³，5 號、6 號為580 m³ ），分別投產(chǎn)于 2004 年和 2007 年，并在各自高爐附近的場地同步建成 1 號、2 號兩套獨立的無煙煤噴煤系統(tǒng)，實際能力分別為 3 號、4 號高爐每座9~12 t/h，5 號、6 號高爐每座 14~16 t/h，高爐煤比一直穩(wěn)定在 142 kg/t 左右。隨著高爐的不斷強化，以及成本壓力不斷加大，旨在實現(xiàn)高比例煙煤混噴，并逐步提高煤比的技術(shù)改造攻關(guān)，于 2018 年 10 月開始實施。目前達(dá)到了高揮發(fā)份煙煤比例 50%，煤比為165 g/t，實現(xiàn)高爐生產(chǎn)節(jié)能減排、降本的目的。

1 系統(tǒng)改造

由于 1 號、2 號噴煤系統(tǒng)對各自高爐而言，制粉能力不能滿足強化后高爐用煤能力，且 1 號噴煤系統(tǒng)設(shè)備老化，改造為煙煤混噴不經(jīng)濟。故在 2 號噴煤附近新建 3 號噴煤系統(tǒng)供 5 號、6 號高爐，其投產(chǎn)后，改造 2 號噴煤供 3 號、4 號高爐。并堅持如下技改原則：

1）改造過程不影響高爐噴煤。

2）改造后系統(tǒng)能滿足混合煤揮發(fā)份≥25%，4 座高爐在利用系數(shù) η＝4.1 t/（m³·d）的情況下，煤比正常達(dá)到 180 kg/t 最大 200 kg/t 的能力。

3）最大限度利用原有設(shè)備，以節(jié)約改造費用。

4）2 號噴煤系統(tǒng)因距 3 號高爐 550 m，改造后仍實現(xiàn)集中制粉噴吹，能遠(yuǎn)距離濃湘輸送不堵管，且利用現(xiàn)有空壓站裝備，節(jié)約氮氣消耗。

5）實現(xiàn)四座高爐制粉、噴吹控制室合一，集中控制，實現(xiàn)減員增效。

主要技改特點為：

1）為提高煤的置換比，節(jié)約運行成本，噴吹輸送介質(zhì)使用了壓縮空氣。改造后噴煤系統(tǒng)，因沖壓、均壓使用了氮氣不再用壓縮空氣，故盡管噴吹距離增加、噴吹量增大，但經(jīng)計算利用了原噴煤空壓站作噴吹氣，增加制粉耗氮氣 10 m3 /t 鐵。

2）將原 2 號煤棚延長 15 m，作為 2 號、3 號噴煤系統(tǒng)共用無煙煤煤棚；在其西側(cè)新建一個 33 m×50 m 儲煤棚，配 2 臺 5 t 抓斗行車，作為 2 號、3 號噴煤系統(tǒng)煙煤棚。3 號噴煤系統(tǒng)在兩煤棚之間新建煙煤和無煙煤 30 m3 的配煤倉各 2 個，將原 2 號噴煤的三個配煤倉之一，改造成 2 號噴煤系統(tǒng)煙煤配煤倉。

3）為 3 號噴煤系統(tǒng)設(shè)計 1 臺 8 m³ 煙氣爐，同時經(jīng)高溫引風(fēng)機引用 5 號、6 號高爐的熱風(fēng)爐廢氣，兌入 2 號、3 號噴煤煙氣爐作為制煤粉干燥介質(zhì)，并使用 N₂ 作為流化均壓介質(zhì)，均壓放散的氮氣直接接入煤粉倉，并增強了系統(tǒng)密封性，從而控制制粉系統(tǒng)w（O₂）≤6％，最大不大于 8％。

4）因噴吹系統(tǒng)集中，正常 2 號噴煤兩個噴吹系列供 3 號、4 號高爐，3 號噴煤兩個噴吹系列供 5 號、 6 號高爐，但通過噴吹管道互聯(lián)，可實現(xiàn)每個噴吹系列分別向四座高爐噴吹煤粉，提高了系統(tǒng)可靠性與作業(yè)率。

5）對制粉系統(tǒng)的中速磨機入口、出口、布袋收粉器入口、出口進行在線溫度、CO 及 O₂ 含量不間斷循環(huán)監(jiān)測，并與緊急充氮等措施實現(xiàn)自動聯(lián)鎖。設(shè)計了安全防爆、計量調(diào)節(jié)與自動控制、噴煤總管與支管堵塞報警、安全連鎖。

6）改變磨煤機動態(tài)分離器為靜態(tài)分離器，提高設(shè)備穩(wěn)定性。

7）因 2 號噴煤系統(tǒng)距離 3 號、4 號高爐 550 m，采用了遠(yuǎn)距離濃相輸送，管道采用兩級變徑、設(shè)置檢測加助推器防堵技術(shù)，實現(xiàn)直接噴吹，節(jié)約了噴吹站與制粉分開所消耗的大量氮氣。同時擴大了 3 號、4 號 爐爐前煤粉分配器能力。

2 提高煤比及置換比措施

改造后 2 號、3 號噴煤系統(tǒng)通過 1 年多的完善、技術(shù)攻關(guān)與經(jīng)濟性分析，噴煤能力逐漸達(dá)到了 3 號、 4 號高爐 13~15 t/h，5 號、6 號高爐 17~19 t/h，高爐煤比穩(wěn)定到 160~170 kg/t，高揮發(fā)分煙煤比例基本穩(wěn)定在50%，混合煤揮發(fā)分控制在 24%~25%。主要措施如下：

2.1 高爐使用大礦批四環(huán)布料

增加 5 號、6 號高爐溜槽長度 300 mm，進一步發(fā)展中心、抑制邊緣氣流，提高高爐受煤能力及置換比。目前高爐裝料情況如表 1。

2.2 提高爐頂壓力

3 號、4 號爐由過去的 120 kPa 提高到 140 kPa, 5 號、6 號爐由過去的 150 kPa 提高到 180 kPa, 減少爐塵吹出及提高煤氣利用。

2.3 提高入爐風(fēng)溫

通過改造 3 號、4 號爐送風(fēng)裝置，使直吹管在無水冷的設(shè)置下，能適應(yīng) 1 250 ℃高風(fēng)溫；優(yōu)化熱風(fēng)爐燃燒 - 送風(fēng)制度，采用半并聯(lián)送風(fēng)等工藝，一年來風(fēng)溫提高了 35 ℃，補償煤比提高在風(fēng)口需要的熱能。

2.4 提高煤在風(fēng)口前的燃燒率

提高了富氧率，以提高煤在風(fēng)口前的燃燒率。期間通過不同的煙煤配比，分析了煤比、混合煤揮發(fā)分與干法除塵灰含碳量趨勢，試圖找出最佳煤比及煙煤比例，但在煤比低于 170 kg/t、煙煤比 50%內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)顯著的關(guān)聯(lián)，隨著風(fēng)溫、富氧的提高，干法除塵灰含碳量有降低趨勢，如表 2。

2.5 保證全風(fēng)口噴煤

發(fā)現(xiàn)煤槍等問題不能噴煤，應(yīng)及時處理，不噴煤的風(fēng)口一般不超過一個班。保證爐缸均勻活躍。經(jīng)過技術(shù)改造和操作攻關(guān)，淮鋼高爐在使用燃料條件一般的情況下，實現(xiàn)了高爐長期穩(wěn)定順行。淮鋼燃料情況表3。

雖然煤比及煙煤比例的大幅度提高燃料比有上升趨勢，但因煙煤比無煙煤及焦碳價格低得多，成本是大幅下降的，而且通過創(chuàng)新提高風(fēng)溫、富氧率等措施，煤的置換比得到明顯提高，仍然能取得先進的技經(jīng)指標(biāo)。主要技經(jīng)指標(biāo)如表 4。

3 結(jié)論

1）淮鋼噴煤通過技術(shù)改造，實現(xiàn)了最大限度利用原有設(shè)備，過程不影響高爐噴煤，能夠混噴高揮發(fā)份煙煤，達(dá)到遠(yuǎn)距離輸送，提高供煤能力的目的。

2）經(jīng)技術(shù)攻關(guān)與經(jīng)濟性分析，通過優(yōu)化布料、提高風(fēng)溫、頂壓、富氧率等技術(shù)措施，及全風(fēng)口噴煤細(xì)化管理，在燃料條件一般的情況下，實現(xiàn)了高煤比、低燃料比、高爐長期穩(wěn)定順行的目的，為節(jié)能減排創(chuàng)造了條件。

3）在淮鋼目前條件下，煤比低于 170 kg/t、煙煤比 50%內(nèi)，增加煤比及煙煤比例，沒有發(fā)現(xiàn)干法除塵灰含碳量顯著提高，隨著風(fēng)溫、富氧的提高，有降低趨勢，燃料比亦隨之降低，操作上應(yīng)致力于提高風(fēng)溫、保持 160~170 kg/t 煤比，完全吸收煉鋼多余氧氣，在嚴(yán)格控制粉氧含量的前提下，增加煙煤比例、提高煤比，利于降低生鐵成本。