榆钢3号高炉喷煤系统磨制全烟煤可行性研究

榆钢3号高炉喷煤系统磨制全烟煤可行性研究

王普成  

（酒钢集团榆中钢铁有限责任公司，甘肃，兰州，730100）

摘要：榆钢3号喷煤煤粉制备系统采用2 个制粉系列，选用生产能力为43.0t/h 的国产中速磨煤机2 台。一套喷吹系统，承担着3#高炉煤粉磨制及正常喷吹任务。喷煤系统设计正常喷煤量 52.8t/h，最大喷煤量 67.5 t/h。按强爆性烟煤设计，满足安全生产需要。 榆钢二期白灰窑因工艺设计要求，以全烟煤煤粉作为主要的燃料。目前，二期白灰窑所使用的全烟煤煤粉主要以外购为主;而使用榆钢2800m3喷煤制粉系统磨制烟煤，虽然安全性能够得到保证，但3#高炉喷吹煤对固定碳要求较高，不适合喷全烟煤煤粉。经研究论证，考虑到制粉的安全性和成本最优，在现有设备不做太大改进和成本最优的情况下，进行全烟煤煤粉磨制并且保证高炉喷煤系统不受影响的情况下，需要为磨制白灰窑全烟煤煤粉增加一个设计储存全烟煤煤粉的煤粉仓。石灰窑每日煤粉需求量约288吨，考虑磨煤机停机检修，现有制粉系统制粉能力为86t/h，全天2064t/d,按高炉要煤量56t/h计算全天总煤量为1344t/h,煤粉制备能力完全可以满足石灰窑煤粉需求。

   关键词：高炉喷煤；二期白灰窑；全烟煤；烟煤煤粉供应

Research the Technology of Grounding whole bituminous coal of No.3 Blast Furnace in YuGang Coal Injection System

WANG Pu-cheng

   Abstract：The coal powder preparation system of coal injection use two pulverizing series，choose 2 sets of the production capacity of 43t/h medium - speed domestic pulverizer。An injection system bears the coal grinding and the normal injection tasking of 3 blast furnace。The system designs normal coal rate 52.8t/h，the maximum amount coal injection 67.5 t/h of the coal injection。The system designing meets the security needs of production，by strong explosion of bituminous coal。The new white ash kilns use full-bituminous coal pulverized coal as the primary fuel，bbecause of process design requirements in YuGang。At present，The new white ash kilns use the whole bituminous coal by mainly outside shopping，utilizing use whole bituminous coal by coal grinding system of No.3 blast furnace in YuGang，While security can be guaranteed, but the 3 # BF injection coal for higher fixed carbon, is not suitable for full-bituminous coal powder。Demonstrated research team, taking into account the safety and the best cost of milling,and do not do much to improve the situation in the optimal cost of existing equipment, full-bituminous coal powder grinding and pulverized coal injection system is not guaranteed the impact of the case, the need for the new white ash kilns with full-bituminous coal powder grinding lime kiln design adds a whole bituminous pulverized coal pulverized coal storage warehouse。Pulverized limes demand of about 288 tons per day, considering mill downtime, existing milling system milling capacity of 86t / h, day 2064t / d, according to the amount of coal blast want 56t / h to calculate the total day the amount of coal for 1344t / h, coal preparation capacity can meet the needs of limes。

   Key words：BF coal injection；new white ash kilns；whole bituminous coal；the supply of bituminous powdered coal

1  概况

1.1榆钢炼铁作业区喷煤系统现状

炼铁作业区3号高炉喷煤系统于2012年10月初投产，煤粉制备系统采用2 个制粉系列（MPF2216型号的磨煤机），选用生产能力按为43.0t/h 的国产中速磨煤机2 台。干燥剂由高炉热风炉废气与高温烟气混合而成，设置制粉尾气循环系统。每个制粉系列配置引风机1 台（风量：148000 m3/h，2800Pa）、高温烟气发生炉1 座，贮煤量为410t 满足正常喷吹量情况下连续工作8 小时的原煤仓1 个。煤粉收集采用一级高浓度低压脉冲长袋除尘器,过滤面积：2900m2、过滤风量：162000m3/h，排放气体煤粉浓度30mg/m3。主排风机风量162000 m3/h，全压12.8KPa。煤粉仓1 个，有效容积870m3，贮粉量470t，加2 台磨煤机运行，可满足高炉正常喷吹量连续喷吹8h。喷吹罐3 个，每个有效容积68m3。制粉设施和喷吹设施布置在同一个构筑物内，喷煤主作业区房长x 宽＝26mx22m，为高层钢结构框架。喷吹跨跨距12m，磨煤跨跨距14m。

目前设备运行过程中，制粉系统漏风率低（漏风率≤2%），氧气与一氧化碳分析仪运行稳定，且制粉系统安全防护等级高，具备磨制全烟煤的设备运行的技术工艺，具备安全生产的条件。

1.2磨制全烟煤的意义、目的及可行性

通过选择在炼铁作业区利用现有磨煤机进行磨制全烟煤作业，为榆钢二期白灰窑长期提供所需全烟煤煤粉，以此满足榆钢二期白灰窑生产需要，从而达到充分发挥现有设备能力，降低生产成本的目的。

本次可行性研究主要是在现有设备基础上，通过对全烟煤制粉的可行性进行技术论证，制定全烟煤制粉和3#高炉喷煤实施方案，同时就目前存在的不安全因素进行排查，提出改造方案；在完成前期准备工作后，开始全烟煤制粉作业。实施后，充分发挥现有设备能力长期为二期白灰窑供应全烟煤煤粉，从而达到在喷煤磨制全烟煤的目的，由此降低白灰窑生产成本。

2、磨制全烟煤可行性研究目标及内容

2.1、生产指标及生产能力对标：

（1）现有烟煤指标

（2）现有煤粉指标

（3）白灰窑烟煤粉的质量标准要求

（4）磨煤机生产情况

2.2项目安全控制：

（5）在控制系统漏风率≤2%、烟煤生产、储备设备及监控设备完善、有效的情况下可以磨全烟煤。要严格控制磨煤机本体漏风、磨煤机连接管道的补偿器漏风、布袋箱体入口出口法兰漏风、布袋箱体本体漏风等。（2）制粉系统氧气浓度≤5%，布袋出口氧气浓度≤10%，磨煤机入口温度必须≤220℃，磨煤机出口温度必须≤80℃，确保制粉系统安全。

（3）岗位工在操作时无论再什么情况下都不能先停煤粉风机。

（4）烟煤粉仓上部加装煤粉筛，防止杂草进入。

（5）热风炉稳定供应安全的废气。

（6）新建全烟煤煤粉仓必须按符合储备全烟煤设计标准。

（7）新建煤粉仓氧气含量检测、温度检测、CO检测装置必须齐全，消防灭火设施必须齐全。

（8）磨制烟煤时，当烟煤粉进入煤粉仓时，煤粉如果存放时间过长或煤粉仓内CO含量超标，都有可能导致，煤粉自燃与爆炸，因此全烟煤煤粉仓储粉时间控制在四小时以内。

（9）在磨制烟煤前，要制定烟煤磨制的技术操作规程，对岗位人员进行培训，掌握必要的防范知识。

2.3阶段性烟煤配比控制

   通过对现有设备进行相应改造，分阶段进行烟煤磨制。

   第一阶段，磨制配比为50%的烟煤粉，粒度（-200目）达到80%。

   第二阶段，磨制配比为80%的烟煤粉，粒度（-200目）达到80%。

   第三阶段，磨制配比为100%的烟煤粉，粒度(-200目)达到80% 。

2.4制粉系统磨制烟煤具体实施步骤

（1）对磨制全烟煤煤粉做相关技术研讨。

（2）设计一个符合储备全烟煤煤粉总容积为140m3的煤粉仓。

（3）全烟煤煤粉仓、输粉管道、停车区域进行施工。

（4）对编写安全操作规程、事故应急处置预案。

（5）工艺改造工艺图

（6）煤粉罐车输送要求：

（7）在炼铁作业区进行全烟煤磨制，虽然投资新建140m3全烟煤煤粉仓及输粉管道，但可长期为白灰窑提供合格煤粉，煤粉质量可随白灰窑生产随时调整，减去外购煤粉长途运输费用，降低白灰窑供入煤粉水分，可在三个月内收回成本。

3、结语

在利用榆钢炼铁作业区现有喷煤系统磨制烟煤后，可减少因石灰窑外购烟煤粉带来的成本增加，节约煤粉采购费用。在完善系统安全操作性的同时可最大限度发挥现有磨煤机能力，降低榆钢生产成本。

参考文献

［1］周传典.高炉炼铁生产技术手册.北京.冶金工业出版社，2002

［2］范广权.高炉炼铁操作.北京.冶金工业出版社，2008

［3］王筱留.高炉生产知识问答.北京.冶金工业出版社，2002