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高爐噴煤吹灰工藝流程及氣動噴吹煤粉專用卸灰球閥的應(yīng)用：
高爐噴煤
高爐噴吹輔助燃料是現(xiàn)代高爐煉鐵生產(chǎn)廣泛采用的新技術(shù)，同時(shí)它還是現(xiàn)代高爐爐況調(diào)節(jié)所不可缺少的重要手段之一。噴吹的燃料可以是重油、煤粉、粒煤或天然氣。高爐噴吹煤粉是煉鐵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的中心環(huán)節(jié)，是國內(nèi)外高爐煉鐵技術(shù)發(fā)展的大趨勢，也是中國鋼鐵工業(yè)發(fā)展的三大重要技術(shù)之一。
噴吹煤粉是高爐技術(shù)進(jìn)步的合理選擇，而且應(yīng)當(dāng)將高風(fēng)溫、富氧鼓風(fēng)和噴吹煤粉有機(jī)結(jié)合起來后，不僅節(jié)焦和增產(chǎn)兩方面同時(shí)獲益，而且這種有機(jī)結(jié)合也成為一種不可缺少的高爐下部調(diào)劑手段。
追求經(jīng)濟(jì)效益、降低生鐵成本，是高爐噴煤技術(shù)發(fā)展的另一個(gè)重要原因。由于焦炭和煤粉的差價(jià)越來越大，因此，噴煤所取代的焦炭越多，經(jīng)濟(jì)效益越好。
完整的高爐噴煤工藝流程應(yīng)包括原煤儲運(yùn)系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)、煤粉輸送系統(tǒng)、噴吹系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)和煤粉計(jì)量系統(tǒng)，最新設(shè)計(jì)的高爐噴煤系統(tǒng)還包括整個(gè)噴煤系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)控制中心。
高爐噴煤的意義
(1)減少煉焦過程對環(huán)境的污染。高爐噴煤代替焦炭，就減少了高爐煉鐵對焦炭的需求。減少焦炭的需求，就可以使焦?fàn)t少生產(chǎn)焦炭。焦?fàn)t少生產(chǎn)焦炭或少建焦?fàn)t，就可以減少對環(huán)境的污染。
(2)緩解我國主焦煤的短缺，優(yōu)化煉鐵系統(tǒng)用能結(jié)構(gòu)。煉焦配煤一般需要配50％以上的主焦煤，以滿足高爐煉鐵對焦炭質(zhì)量方面的要求。噴吹煤粉的煤種廣泛，可以不使用主焦煤。這就緩解了我國主焦煤的短缺，同時(shí)也降低了煉鐵系統(tǒng)的購煤成本。
(3)高爐噴煤可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)節(jié)能。2006年我國重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)焦化工序能耗為123.41kgce／t，噴煤的制粉和噴吹所需的能耗在20~35kgce／t。高爐每噴吹1t煤粉，就可以產(chǎn)生煉鐵系統(tǒng)用能結(jié)構(gòu)節(jié)約lOOkgce／t的效果。
(4)高爐噴煤可降低煉鐵系統(tǒng)的投資。據(jù)統(tǒng)計(jì)，國外建設(shè)噴煤車間的投資是焦化廠單位投資的25％~30％，轉(zhuǎn)換為冶金焦的單位投資是30％~40％；中國噴煤車間的單位投資是焦化廠建設(shè)單位投資的12％~16％，為冶金焦部分投資的15％~20％。所以，在新建和擴(kuò)容高爐時(shí)，噴煤車間必須同步實(shí)施，這樣會有較大的經(jīng)濟(jì)效益。
(5)煤粉代替焦炭會有巨大的經(jīng)濟(jì)效益。目前，焦炭和煤粉的每噸價(jià)差在400~500元。一個(gè)年產(chǎn)400萬t的煉鐵企業(yè)，如果噴煤比在130kg／t，就可以年噴吹52萬t煤粉，代替的等量的焦炭，可以產(chǎn)生年降低208~260萬元的煉鐵成本。
(6)提高企業(yè)勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)運(yùn)行費(fèi)。噴煤車間的員工人數(shù)和生產(chǎn)運(yùn)行費(fèi)用要比焦化廠少，這樣就可以產(chǎn)生因高爐噴煤而提高鋼鐵企業(yè)勞動生產(chǎn)率、障低生產(chǎn)運(yùn)行費(fèi)用的效果。
原煤儲運(yùn)系統(tǒng)
為保證高爐噴煤作業(yè)的連續(xù)性和有效性，在噴煤工藝系統(tǒng)中，首先要考慮的是建立合適的原煤儲運(yùn)系統(tǒng)，原煤儲運(yùn)系統(tǒng)應(yīng)包括綜合煤場、煤棚、儲運(yùn)方式。為控制原煤粒度和除去原煤中的雜物，在原煤儲運(yùn)過程中還必須設(shè)置篩分破碎裝置和除鐵器。篩分破碎即可以控制磨煤機(jī)入口的原煤粒度，又可以去除某些纖維狀物質(zhì)。而除鐵器則主要用于清除煤中的磁性金屬雜物。
制粉系統(tǒng)
煤粉制備是指在許可的經(jīng)濟(jì)條件下，通過磨煤機(jī)將原煤加工成粒度和含水量均符合高爐噴吹需要的煤粉。制粉系統(tǒng)主要由給料、干燥與研磨、收粉與除塵幾部分組成。在煙煤制粉中，還必須設(shè)置相應(yīng)的惰化防爆抑爆及相應(yīng)的監(jiān)測控制裝置。
煤粉的輸送
煤粉的輸送有兩種方式可供選擇，即采用煤粉罐裝專用卡車或采用管道氣力輸送，而氣力輸送連續(xù)性好、能力大且密封性好，是高爐噴煤中最普遍采用的煤粉輸送方式。依據(jù)粉氣比μ的不同，管道氣力輸送又分為濃相輸送（μ>40kg/kg）和稀相輸送(μ=10-30kg/kg)。目前，國內(nèi)廣泛采用的是稀相輸送。濃相輸送不僅可以降低噴煤設(shè)備費(fèi)用和能量消耗，而且有利于改善管道內(nèi)氣固相的均勻分布，有利于提高煤粉的計(jì)量精確度，是煤粉輸送技術(shù)的發(fā)展方向。
噴吹系統(tǒng)
噴吹系統(tǒng)由不同形式的噴吹罐組和相應(yīng)的鐘閥、流化裝置等組成。煤粉噴吹通常是在噴吹罐組內(nèi)充以壓縮空氣，在自混合器引入二次壓縮空氣將煤粉經(jīng)管道和噴槍噴入高爐風(fēng)口。其中，噴吹罐組可以采用并列式布置，裝煤與噴煤交替進(jìn)行；也可以采用重疊式布置，底罐只作噴吹罐，裝煤則通過上罐及其均排壓裝置來完成。
供氣系統(tǒng)
供氣系統(tǒng)是高爐噴煤工藝系統(tǒng)中不可缺少的組成部分，主要涉及壓縮空氣、氮?dú)�、氧氣和少量的蒸汽。壓縮空氣主要用于煤的輸送和噴吹，同時(shí)也為一些氣動設(shè)備提供動力。氮?dú)夂驼羝饕糜诰S持系統(tǒng)的安全正常運(yùn)行，如煙煤制粉和噴吹時(shí)采用氮?dú)夂驼羝杌�、滅火等，系統(tǒng)防潮采用蒸汽保溫等。而氧氣則用于富氧鼓風(fēng)或氧煤噴吹。
煤粉計(jì)量
煤粉計(jì)量結(jié)果既決定著噴煤操作及設(shè)備配置的形式，同時(shí)又受噴吹工藝條件的影響，它是高爐操作人員掌握和了解噴煤效果，并根據(jù)爐況變化實(shí)施調(diào)節(jié)的重要依據(jù)。煤粉計(jì)量水平的高低，直接反映了高爐噴煤技術(shù)的發(fā)展水平。目前煤粉計(jì)量主要有兩類，即噴吹罐計(jì)量和單支管計(jì)量。噴吹罐計(jì)量，尤其是重疊罐的計(jì)量，是高爐實(shí)現(xiàn)噴煤自動化的前提，而單支管計(jì)量技術(shù)則是實(shí)現(xiàn)風(fēng)口均勻噴吹或根據(jù)爐況變化實(shí)施自動調(diào)節(jié)的主要保證。實(shí)現(xiàn)煤粉計(jì)量的連續(xù)化和提高煤粉計(jì)量的準(zhǔn)確性是煤粉計(jì)量技術(shù)的發(fā)展方向。
控制系統(tǒng)
隨著噴煤量的增加，噴煤系統(tǒng)的設(shè)備啟動頻率增高，操作間隙時(shí)間減少，噴吹操作周期縮短，手動操作已不能適應(yīng)生產(chǎn)要求，尤其是當(dāng)高爐噴吹煙煤或采用多煤種配煤混合噴吹時(shí)，高爐噴煤系統(tǒng)廣泛采用了計(jì)算機(jī)控制和自動化操作。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)條件，控制系統(tǒng)可以將制粉與噴吹分開，形成兩個(gè)相對獨(dú)立的控制站，再經(jīng)高爐中央控制中心用計(jì)算機(jī)加以分類控制；也可以將制粉和噴吹設(shè)計(jì)為一個(gè)操作控制站，集中在高爐中央控制中心，與高爐采用同一方式控制。
噴煤工藝
噴煤工藝流程的種類繁多，特點(diǎn)各異，通�？筛鶕�(jù)下述方法加以分類。
按噴吹方式分按噴吹方式可分為直接噴吹和間接噴吹。
直接噴吹方式是將噴吹罐設(shè)置在制粉系統(tǒng)的煤倉下面，直接將煤粉噴入高爐風(fēng)口，高爐附近無需噴吹站。其特點(diǎn)是節(jié)省噴吹站的投資及相應(yīng)的操作維護(hù)費(fèi)用。這種方式中小高爐采用較多。
間接噴吹則是將制備好的煤粉，經(jīng)專用輸煤管道或罐車送入高爐附近的噴吹站，再由噴吹站將煤粉噴入高爐。其特點(diǎn)是投資較大，設(shè)備配置復(fù)雜，除噴吹罐組外，還必須配制相應(yīng)的收粉、除塵裝置。
按噴吹罐布置形式分按噴吹罐布置形式可分為并列式噴吹和串罐式噴吹，通過罐的順序倒換或交叉倒換來保證高爐不間斷噴煤。
為便于處理噴吹事故，通常并列罐數(shù)最好為3個(gè)。并列式噴吹若采用順序倒罐，則對噴吹的穩(wěn)定性會產(chǎn)生一定的影響，而采用交叉倒罐則可改善噴吹的穩(wěn)定性，但后者必須配備精確的測量和控制手段。另外，并列式噴吹占地面積大，但噴吹稱量簡單，投資較重疊式的要小。因此，常用于小高爐直接噴吹流程系統(tǒng)。
串罐式噴吹是將兩個(gè)主體罐重疊設(shè)置而形成的噴吹系統(tǒng)。其中，下罐亦稱為噴吹罐，它總是處于向高爐噴煤的高壓工作狀態(tài)。而上罐也稱為加料罐，它僅當(dāng)向下罐裝粉時(shí)才處于與下罐相連通的高壓狀態(tài)，而其本身在裝粉稱量時(shí)，則處于常壓狀態(tài)。裝卸煤粉的倒罐操作須通過連接上下罐的均排壓裝置來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)實(shí)際需要，串罐可以采用單系列，也可以采用多系列，以滿足大型高爐多風(fēng)口噴煤的需要。串罐式噴吹裝置占地小，噴吹距離短，噴吹穩(wěn)定性好，但稱量復(fù)雜，投資亦較并列式的大。這種噴吹裝置是目前國內(nèi)外大型高爐采用較多的一種噴吹裝置。
