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时间:2018-05-13
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1、冶金之家网站新钢二铁厂喷煤制粉系统氧含量控制实践容劲强,何晓生,陈小敏,冯仕贵(新余钢铁集团有限公司,江西新余338001)摘要:针对新钢第二炼铁厂喷煤车间的6号、7号、8号三套制粉系统氧含量超标的现象,进行氧含量控制攻关,取得良好效果。关键词:喷煤;烟煤;制粉;氧含量1前言新钢第二炼铁厂(简称二铁厂)于1985年建厂,现有1050m3级高炉4座,分别是6号、7号、8号和11号高炉。相对应4个喷煤系统,分别是6号、7号、8号和11号喷煤系统,其中11号喷煤系统于2011年12月建成投产,8号喷煤系统于2012年3月完成部分改造后投产,6号和7号喷煤系
2、统的设备相对陈旧老化,工艺相对落后,尤其是引风机经常不能正常使用。二铁厂自1986年实现喷煤以来,主要喷吹无烟煤。随着煤炭资源日益紧张且煤粉价格不断上涨,高炉炼铁喷吹混合煤已成为一种趋势,选择高性价比煤种进行喷吹已成为各钢铁企业的首选。二铁厂于2008年初进行了配加烟煤喷吹的工业试验并取得成功,2012年提出了喷吹煤粉中烟煤配比达30%的目标,但是随着烟煤配比的增加出现了制煤系统烟气含氧量过高的现象,不利于安全生产。因此,如何有效控制含氧量,满足喷吹生产安全要求,成为二铁厂提高烟煤配比的难题。2制粉现状2.1原煤配比情况随着喷煤技术的发展,喷吹由烟煤
3、和无烟煤组成的混合煤已成为进一步提高煤比的有力手段,但同时也增加了制粉的危险性。一般情况下,在制粉时,当煤粉中挥发分的质量分数大于10.00%且小于15.00%时,有可能产生自燃和轻度爆炸;当挥发分的质量分数大于15%时,容易发生自燃或爆炸,甚至发生中度、强度爆炸。二铁厂使用的主要煤种的化学成分情况见表1。冶金之家网站由表1计算可以得出,进厂烟煤挥发分的质量分数平均值为35.25%,无烟煤挥发分的质量分数平均值为8.41%,二铁厂如果要实现在混合煤中配加30%烟煤的目标,则混合煤平均挥发分的质量分数应控制在16.50%以下。而进厂烟煤中,挥发分质量分
4、数最高达37.61%,无烟煤挥发分质量分数最高达10.01%,这样按30%烟煤配加生产的话,混合煤中挥发分质量分数最高有可能达18.30%。另外,二铁厂现有煤场的烟煤混匀工艺不完善,主要依靠行车抓斗混匀配煤,很可能造成某个生产时期混合烟煤的挥发分还会更高。2.2含氧量检测情况为实现在确保安全的情况下进一步提高烟煤配加量,二铁厂在各制粉系统安装了烟气成分分析仪,对烟气中的含氧量实行在线监测,重点对磨机入口、收粉器出口、煤粉仓处的烟气进行监测。各检测点测得的烟气中氧气的体积分数情况见表2。按照行业安全规定[1],磨机入口处氧气的体积分数不能大于6.00%
5、,收粉器出口氧气的体积分数不能大于12.00%,煤粉仓氧气的体积分数不能大于12.00%。从表2来看,除11号系统满足要求外,其他制粉系统的含氧量均远超工艺安全要求。3氧含量高原因分析降低制粉系统含氧量是实现烟煤配比提高的基础,为此二铁厂成立了攻关组,多次组织专业技术人员对生产进行跟踪、排查、会诊,探寻导致系统氧含量高的原因。二铁厂煤粉制备系统的工艺流程示意图见图1。3.1磨机入口氧含量高的原因1)一般情况下,制粉干燥气采用高炉热风炉烟气和升温炉烟气的混合气,即高炉热风炉烟气通过引风机进入升温炉混合室,与升温炉燃烧烟气混合,形成所需温度的混合烟气。由
6、于6号、7号喷煤系统的引风机故障多,特别是电气故障频繁,无法正常使用,因此6号、7号制粉系统使用的干燥气主要为升温炉发生的烟气。与热风炉烟气相比,升温炉烟气温度高,氧含量高,从而造成制粉系统的烟气中氧含量偏高。2)引风机至升温炉烟气管路多处开裂、脱焊,部分法兰、人孔、柔性接头等处漏风,在6号、7号喷煤系统引风机不能使用的情况下,有大量空气进入制粉系统造成氧含量增加。3)升温炉至磨煤机的热风管安装了放散阀、冷风阀,生产时存在阀门关闭不到位的现象;冶金之家网站操作时为了调节温度,也存在适当开启阀门的现象。另外,7号和8号制粉系统热风阀的法兰漏风严重,造成
7、大量空气吸入。4)升温炉燃烧时助燃空气与煤气的比例不合理,特别是8号喷煤系统没有助燃空气流量检测设备,更容易造成助燃空气配加量过多,使得氧含量升高。5)高炉热风炉废气是通过烟道排放的,导致热风炉换炉时热风炉尾气的氧含量偏高。3.2收粉器出口氧含量高的原因收粉器出口位于制粉系统次末端,其氧含量的高低反映了整个制粉系统的氧含量状况。也就是说,控制了收粉器出口的氧含量,就控制了整个煤粉制备系统的氧含量,安全生产也就有了保障。1)称重给煤机密封不好,漏风点较多,在现场可以听到因存在较大负压而吸入空气发出的声音。2)磨煤机石子煤排放口是一个主要空气吸入口,在制
8、粉过程中(特别是当煤质较硬时),操作人员需要经常开启封盖排出石子煤,这样就造成了大量空气吸入。3)布袋收粉器
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