攀鋼煉鐵廠4#噴煤制粉系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)及計(jì)算

摘要：文章對(duì)攀鋼煉鐵廠第4號(hào)噴煤制粉系統(tǒng)的建設(shè)背景、工藝設(shè)計(jì)及相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹，分析了國內(nèi)噴煤現(xiàn)狀及攀鋼噴煤現(xiàn)狀，并對(duì)該工程建設(shè)意義及必要性進(jìn)行了闡述。對(duì)新建設(shè)1條噴煤制粉系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備的主要參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算。

關(guān)鍵詞：噴煤制粉；煉鐵廠；高爐改造；袋式收粉器

中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）13-0029-02

現(xiàn)國際上高爐噴煤技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是噴煤量逐年提高，焦比大幅降低。歐洲和日本高爐的煤比已達(dá)到150～200kg/t.Fe，部分高爐則達(dá)到250kg/t.Fe，且煙煤、無煙煤甚至褐煤進(jìn)行混合噴吹。目前全國大中型高爐的噴煤量平均在130～180kg/t.Fe之間，混合噴吹也得到全面推廣。此外，隨著我國鋼鐵工業(yè)1/3以上焦?fàn)t的爐齡老化、淘汰，部分鋼鐵企業(yè)的焦炭產(chǎn)能明顯不足。進(jìn)一步增加粉煤噴吹量已成為一項(xiàng)重要的經(jīng)濟(jì)實(shí)用的措施。攀鋼煉鐵廠高爐1996年實(shí)現(xiàn)噴煤，當(dāng)時(shí)規(guī)模按300萬t鐵/a、噴煤比80kg/t.Fe設(shè)計(jì)；2004年進(jìn)行了四座高爐噴煤擴(kuò)能改造，規(guī)模按500萬t鐵/a、噴煤比150kg/t.Fe考慮設(shè)計(jì)，增設(shè)了一個(gè)制粉收粉系列；三臺(tái)磨實(shí)際制粉能力共約95t/h，基本滿足現(xiàn)有高爐噴煤比110～120kg/t.Fe的水平。隨著攀鋼高爐入爐風(fēng)溫水平的提高、噴煤比增大，且由于新#3高爐建成、鐵產(chǎn)量增加，現(xiàn)有制粉能力明顯不足，按650萬t鐵/a、噴煤比150kg/t.Fe考慮年需煤粉97.5萬t，若按噴煤比180kg/t.Fe考慮年需煤粉115萬t。攀鋼根據(jù)該情況，對(duì)第4座噴煤制粉系統(tǒng)進(jìn)行投資建設(shè)。本文主要就該工程的工藝選擇及主要設(shè)備參數(shù)進(jìn)行選擇、計(jì)算。

1 主要工藝介紹

經(jīng)過長(zhǎng)期發(fā)展及生產(chǎn)實(shí)踐摸索，高爐噴煤制粉工藝已日益成熟，第4號(hào)磨機(jī)制粉工藝選擇與原3條制粉系統(tǒng)保持一致，采用全負(fù)壓制粉收粉工藝。主要流程為原煤經(jīng)儲(chǔ)運(yùn)的皮帶輸送機(jī)送至主廠房的原煤倉內(nèi)，將原煤喂入磨機(jī)頂部的中心落煤管，煤被研磨成粉后沿磨碗邊緣溢出。干燥氣體從磨煤機(jī)進(jìn)氣口進(jìn)入機(jī)體并圍繞磨碗邊緣自下而上前進(jìn)，煤粉顆粒被干燥氣烘干并攜帶上升，進(jìn)入分離器，較粗大的顆粒碰撞在分離器體的襯板上返回磨機(jī)重磨，細(xì)度合格的煤粉經(jīng)排出口輸入煤粉管道而后進(jìn)入煤粉收集凈化系統(tǒng)。

采用一級(jí)袋式收粉，制粉系統(tǒng)依靠位于袋式收粉器后的主排風(fēng)機(jī)的抽力形成負(fù)壓。為降低干燥氣中的氧含量，提高制粉系統(tǒng)的安全性，摻入部分熱風(fēng)爐廢氣，干燥及輸送煤粉用的～280℃的干燥氣是用高爐煤氣及點(diǎn)火用焦?fàn)t煤氣在干燥氣發(fā)生爐中燃燒產(chǎn)生約1100℃的煙氣與引高爐熱風(fēng)爐廢氣混合而成。

輸粉系統(tǒng)采用兩罐并列，在收粉系統(tǒng)下部；由煤粉倉、倉式泵、蒸汽加熱器、輸粉管線、閥門和噴吹用氣體等組成；輸粉系統(tǒng)設(shè)2個(gè)煤粉倉，煤粉倉下設(shè)有2個(gè)倉式泵；新建系統(tǒng)正常情況下負(fù)責(zé)向#3高爐直接噴吹以及向#4、新#3高爐任一座高爐輸粉；原制粉系統(tǒng)正常情況下負(fù)責(zé)向#1、#2高爐直接噴吹以及向新#3高爐輸粉，新建系統(tǒng)檢修時(shí)也可向#3高爐及#4高爐輸粉。現(xiàn)#3高爐、#4高爐、新#3高爐均有噴吹塔，本新建系統(tǒng)只需考慮將煤粉輸至相應(yīng)的#4高爐、新#3高爐噴吹塔上并在#3高爐新建一根直接噴吹管道。煤粉倉流化、倉式泵加壓和流化均采用氮?dú)猓幻悍圯斔筒捎脡嚎s空氣。

4 主要工藝設(shè)計(jì)特點(diǎn)

本工程采用國內(nèi)成熟技術(shù)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，為適應(yīng)攀鋼高爐冶煉強(qiáng)度大、原煤水分大及原煤雜質(zhì)含量高等特點(diǎn)，主要工藝采參數(shù)均做相應(yīng)調(diào)整，裝備水平達(dá)到了國內(nèi)先進(jìn)水平。考慮到攀鋼周邊煤礦原煤質(zhì)量下滑以及降低成本等原因造成煙煤配比越來越高，本生產(chǎn)線充分考慮安全生產(chǎn)等因素，特別考慮采取參入熱風(fēng)爐廢氣等特殊措施降低煙氣含氧量降低至12%以下。經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐，該措施不僅完全達(dá)到了設(shè)計(jì)指標(biāo)，并在節(jié)能降耗等方面具有重要作用。

5 結(jié)語

為維持攀鋼5座高爐較高的冶煉強(qiáng)度，制粉車間#1、#2、#3制粉系列已投產(chǎn)連續(xù)運(yùn)行多年，其中#1、#2制粉系列已堅(jiān)持運(yùn)行15年以上，期間從未進(jìn)行大修，主要設(shè)備均已大幅超過合理使用壽命，生產(chǎn)線作業(yè)率及安全均難以保證。噴煤第4座制粉系列為攀鋼煉鐵廠制粉車間產(chǎn)能最大的一條制粉系列，建成以后對(duì)保證攀鋼5座高爐的高強(qiáng)度冶煉及噴煤車間的連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)具有重大意義，本生產(chǎn)線工藝設(shè)計(jì)要求成熟、可靠并達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)的裝備水平，經(jīng)過近1年的設(shè)計(jì)、施工，該生產(chǎn)線2011年底順利投入使用，熱負(fù)荷試車后不到1個(gè)月就達(dá)產(chǎn)達(dá)效，產(chǎn)生良好的生產(chǎn)效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉鳳儀，劉言金，康文進(jìn).高爐噴吹煤粉技術(shù).冶金工業(yè)部煉鐵信息網(wǎng).

[2] 成蘭伯.高爐煉鐵工藝及計(jì)算[M].北京：冶金工業(yè)出版社.

[3] 何紹剛，杜斯宏，劉虎林.噴煤對(duì)釩鈦磁鐵礦高爐冶煉的特殊作用[J].鋼鐵釩鈦，2001，（6）.

作者簡(jiǎn)介：查笑樂（1980—），男，浙江海寧人，供職于攀鋼集團(tuán)設(shè)計(jì)研究院有限公司，研究方向：鋼鐵冶金。

（責(zé)任編輯：葉小堅(jiān)）