新钢二铁厂喷煤制粉系统氧含量控制实践

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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