优化喷吹系统生产工艺实现高炉节能减排

2011-09-16济南钢铁集团有限公司王宗福李道静

中国设备工程 2011年7期

济南钢铁集团有限公司王宗福李道静

济钢集团高炉喷吹系统采用三个喷吹罐并列布置上料，喷吹主管加炉前分配器的喷吹形式，通过对喷煤工艺的改进和操作优化，彻底解决了喷吹工艺存在的问题，满足了高炉喷煤量的要求，降低了成本，实现了节能降耗。

一、原系统存在的问题

济南钢铁集团有限公司新建的3 200m3的冶炼高炉系统的喷吹工艺与老区的高炉相同，存在诸多缺点。首先是喷吹倒罐启动困难，能造成高炉的断喷，给高炉喷煤的稳定性造成了一定影响；其次是煤粉喷吹波动大，这对高炉炉况的稳定十分不利；第三是煤粉杂质多，阻力大；第四是煤粉装罐时间长导致喷吹周期较长；第五是喷吹罐小放散管磨损严重，软管和铁管等的磨漏现象在投产初期时有发生，该现象表明喷吹罐内顶部流化过滤板受损或者其密封性不好；第六是喷煤保障力不足，由于供气压力的不足，引发了高炉停煤问题；最后是喷吹罐顶部充压造成气源压力波动大，由于气压下降超过0.5MPa，不仅引起了称重的波动，还影响喷煤过程的稳定性和喷煤量。

二、改进方案及实施

为了解决工艺系统中的问题，在投产前后适时采取相应措施，改进方案和优化了操作程序。

（1）导致装煤时间长的原因是煤粉仓下料口处棚料，采取的措施是在下料管上部给气动蝶阀并联一氮气疏松管并纳入程序控制。通过此方法，大大缩短了装煤时间。

（2）对操作程序进行优化，使气源稳定并设法减小罐压的波动和喷煤的脉动。第一是由传统的罐压控制改为压差控制，方便了压力的控制，保持压差恒定；第二是采用罐上加压和罐下流化的模式。所用气体为氮气，之后通过导出管使被流化的煤粉连通到补气器，再利用二次风传送煤粉到位于高炉平台上的分配器中；第三是装煤过程的优化。装煤流程是开动大放散阀，在疏松阀开的同时打开上煤蝶阀，使罐重到设定值，并关闭上述各阀，随后打开锥部流化阀，关闭给煤阀，打开出煤阀，再给罐内充压，罐的状态为等待；第四是喷吹过程。在罐压达到设定值后，打开稳压切断阀，自动补压，无特殊情况不用打开上部的充压阀；第五是打开给煤阀并向高炉送煤；第六是倒罐，在喷吹罐重量喷达到设定值时，依次打开备用罐补气阀、流化阀、送煤阀等阀，处于正常送风状态。在备用罐充压达值后，开补压阀，以保持罐压稳定。当混压压力和补气压力气压接近时，关喷吹罐流化阀及下煤阀，打开备用罐、下煤阀并进行喷吹，原喷吹罐转入备用，随后关闭转备用罐的送煤阀、补气阀，开卸压阀卸压，待到零后关好卸压阀，开圆顶阀装煤备用。

此过程操作简单，阀门动作频率比较小，喷煤故障率也随之降低，同时降低了喷煤故障率，克服了原程序的诸多缺点。

（3）利用电磁铁和振动筛等清除了来自原煤中的杂质，保证了高炉大煤量的喷吹。

（4）通过改进小放散管的结构布置和延长小放散管使用寿命，解决了放散管的磨损和污染环境问题。

（5）为喷吹的氮气增加备用气源，在气压或者流量不足时进行补气，提高了喷煤的稳定性。