大型高炉紧凑型长距离喷煤技术

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1、大型高炉紧凑型长距离喷煤技术张福明（首钢总公司北京!"""#$）摘要首钢%、$号高炉制粉喷煤系统技术改造中，采用自行设计开发的紧凑型长距离直接喷煤技术。制粉系统采用大型中速磨、高效袋式煤粉收集器、大倾角胶带机；喷煤系统采用双系列串联罐、总管———分配器、自动给煤机、流化喷吹、压力平衡型波纹补偿器、直接喷吹等技术，在生产实践中获得了成功。关键词高炉喷煤直接喷吹中速磨!概况我国是煤炭资源丰富的国家，但我国的炼焦煤资源匮乏。随着我国钢铁工业的迅猛发展，炼焦煤供需矛盾日益突出。面对有限的炼焦煤资源，大力发展高炉喷煤技术已经成为必然。对于地处首都、需大量高价采购外地焦炭的首钢而

2、言，提高喷煤量具有更特殊的战略、环境和经济意义。!&&&年，首钢根据长远发展规划的要求，决定建设一套新的高炉制粉喷煤系统，结合首钢现役高炉的生产状况和技术装备，决定对%号（!’%()$）、$号（%*$()$）高炉的喷煤系统进行全面新技术改造。该项目的实施，可以降低首钢高炉生产成本，降低能源消耗，实现清洁化生产，淘汰能耗高、污染大的落后工艺和设备，提高高炉喷煤整体技术装备水平和综合技术经济指标。"技术方案的确定由于首钢是国有特大型老企业，制粉喷煤系统工艺设备老化，场地拥挤，工艺落后，存在诸多问题。实施制粉喷煤系统的新技术改造存在着相当大的困难，技术观点上也存在着分歧。首

3、钢现有制粉喷煤系统存在的突出问题是：!制粉能力严重不足，只能维持高炉喷煤量!!"+,／-；"工艺技术落后，设备老化；#安全措施不完善，不能喷吹烟煤和混煤；$场地狭小，建设新的制粉喷煤车间存在很大难度；%原有煤场储量偏小，很难适应大喷煤量的要求。为解决上述问题，在技术方案设计时，对目前国内外现行的各种高炉制粉喷煤技术进行了分析研究和技术对比，吸收国际上最新的设计理念和设计思想，结合我国和首钢的实际情况，对于大型高炉采用短流程中速磨制粉、长距离直接喷吹技术进行了重点技术研究和开发创新。结合首钢的实际条件和国内外高炉制粉喷煤技术的发展趋势，经过充分地技术研究和论证，决定在首

4、钢原四制粉车间附近，利用原有的储煤场，新建一个高炉制粉喷煤车间，将制粉、喷煤系统合建在一个厂房内。采用大倾角胶带机、大型中速磨、高效袋式煤粉收集器、双系列串联罐组、总管—分配器长距离直接喷吹新工艺。首钢新型高炉喷煤技术工艺流程见图!。#工艺设计与技术特点新的高炉制粉喷煤系统由北京首钢设计院设计，采用长距离直接喷吹、大型中速磨、引射式燃烧炉、低压脉冲高效袋式煤粉收集器、大倾角胶带机、自动可调式给煤机以及煤粉分配器等国产化先进技术和设备，并且设计了两套喷煤系统之间煤粉的互相供给和分配装置。北京市优秀青年科技基金资助课题联系人：张福明，教授级高级工程师，北京（!"""#$）

5、首钢设计院’%&!!"工艺总体布置首钢是具有"#多年历史的老厂，由于生产能力的不断扩大，使首钢厂区十分拥挤，场地非常紧张。在满足生产和工艺要求的前提下，充分利用炼铁厂现有场地，利用原有四制粉车间的储煤场，新建的制粉喷煤车间位于首钢原四制粉车间北侧，采用紧凑型工艺布置，将制粉、喷煤系统合建在一个厂房内。制粉喷煤主厂房占地$%&’()%，其它附属设施布置在车间附近。!!#上煤系统由于利用首钢原有四制粉车间的储煤场，场地拥挤、狭窄，无法采用普通胶带机上煤，使原煤的运输成为一个重要的技术问题，设计开发了采用大倾角胶带机（*(+）上煤工艺。设计中对原四制粉车间储煤场进行了改造，

6、适当扩大了煤场的存储能力，在不影响原有生产设施的条件下，采用%条大倾角胶带机，将原煤提升至高度’#)的原煤仓。设计%个双曲线原煤仓，单仓有效容积,(#),，可存储原煤*-。采用大倾角胶带机上煤的新工艺，特别适用于场地拥挤的老企业制粉喷煤系统新技术改造，而且占地面积少，投资省，设备简化。!!!干燥气供应系统设计中对不同的干燥气供应工艺进行了研究分析，结合首钢的实际条件，采用混合干燥气供应工艺。但由于新建的制粉喷煤车间距离%、,号高炉较远，因此采用距离较近的’号高炉（%$##),）热风炉烟气。%##%年，在首钢%号高炉技术改造过程中，又新建了一套由%号高炉热风炉抽引热风炉

7、烟气的干燥气供应系统，以实现干燥气的稳定供应。由于热风炉烟气温度较低，而且温度不稳定，先将热风炉烟气抽送至制粉车间的燃烧炉内，与燃烧炉所产生的高温烟气充分混合后，再进入中速磨中。采用的全封闭引射式燃烧炉为圆筒形双层结构，燃烧炉尾部为燃烧室，前端为环状引射式混合室。全封闭引射式燃烧炉具有结构紧凑、调节范围大、占地面积小、便于控制、节约能源等特点。引射式燃烧炉主要技术性能见表$。表$引射式燃烧炉主要技术性能项目参数最大流量，.),／-*(###额定流量，.),／-/"###烟气入口温度，0$,#!$(#混合后温度，0%’#!%"#出口处压力设定，123$