攀钢炼铁厂4#喷煤制粉系统工艺设计及计算

摘要：文章对攀钢炼铁厂第4号喷煤制粉系统的建设背景、工艺设计及相关设计计算进行了简要的介绍，分析了国内喷煤现状及攀钢喷煤现状，并对该工程建设意义及必要性进行了阐述。对新建设1条喷煤制粉系统的关键设备的主要参数进行了计算。

关键词：喷煤制粉；炼铁厂；高炉改造；袋式收粉器

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）13-0029-02

现国际上高炉喷煤技术的发展趋势是喷煤量逐年提高，焦比大幅降低。欧洲和日本高炉的煤比已达到150～200kg/t.Fe，部分高炉则达到250kg/t.Fe，且烟煤、无烟煤甚至褐煤进行混合喷吹。目前全国大中型高炉的喷煤量平均在130～180kg/t.Fe之间，混合喷吹也得到全面推广。此外，随着我国钢铁工业1/3以上焦炉的炉龄老化、淘汰，部分钢铁企业的焦炭产能明显不足。进一步增加粉煤喷吹量已成为一项重要的经济实用的措施。攀钢炼铁厂高炉1996年实现喷煤，当时规模按300万t铁/a、喷煤比80kg/t.Fe设计；2004年进行了四座高炉喷煤扩能改造，规模按500万t铁/a、喷煤比150kg/t.Fe考虑设计，增设了一个制粉收粉系列；三台磨实际制粉能力共约95t/h，基本满足现有高炉喷煤比110～120kg/t.Fe的水平。随着攀钢高炉入炉风温水平的提高、喷煤比增大，且由于新#3高炉建成、铁产量增加，现有制粉能力明显不足，按650万t铁/a、喷煤比150kg/t.Fe考虑年需煤粉97.5万t，若按喷煤比180kg/t.Fe考虑年需煤粉115万t。攀钢根据该情况，对第4座喷煤制粉系统进行投资建设。本文主要就该工程的工艺选择及主要设备参数进行选择、计算。

1 主要工艺介绍

经过长期发展及生产实践摸索，高炉喷煤制粉工艺已日益成熟，第4号磨机制粉工艺选择与原3条制粉系统保持一致，采用全负压制粉收粉工艺。主要流程为原煤经储运的皮带输送机送至主厂房的原煤仓内，将原煤喂入磨机顶部的中心落煤管，煤被研磨成粉后沿磨碗边缘溢出。干燥气体从磨煤机进气口进入机体并围绕磨碗边缘自下而上前进，煤粉颗粒被干燥气烘干并携带上升，进入分离器，较粗大的颗粒碰撞在分离器体的衬板上返回磨机重磨，细度合格的煤粉经排出口输入煤粉管道而后进入煤粉收集净化系统。

采用一级袋式收粉，制粉系统依靠位于袋式收粉器后的主排风机的抽力形成负压。为降低干燥气中的氧含量，提高制粉系统的安全性，掺入部分热风炉废气，干燥及输送煤粉用的～280℃的干燥气是用高炉煤气及点火用焦炉煤气在干燥气发生炉中燃烧产生约1100℃的烟气与引高炉热风炉废气混合而成。

输粉系统采用两罐并列，在收粉系统下部；由煤粉仓、仓式泵、蒸汽加热器、输粉管线、阀门和喷吹用气体等组成；输粉系统设2个煤粉仓，煤粉仓下设有2个仓式泵；新建系统正常情况下负责向#3高炉直接喷吹以及向#4、新#3高炉任一座高炉输粉；原制粉系统正常情况下负责向#1、#2高炉直接喷吹以及向新#3高炉输粉，新建系统检修时也可向#3高炉及#4高炉输粉。现#3高炉、#4高炉、新#3高炉均有喷吹塔，本新建系统只需考虑将煤粉输至相应的#4高炉、新#3高炉喷吹塔上并在#3高炉新建一根直接喷吹管道。煤粉仓流化、仓式泵加压和流化均采用氮气；煤粉输送采用压缩空气。

4 主要工艺设计特点

本工程采用国内成熟技术技术进行设计，为适应攀钢高炉冶炼强度大、原煤水分大及原煤杂质含量高等特点，主要工艺采参数均做相应调整，装备水平达到了国内先进水平。考虑到攀钢周边煤矿原煤质量下滑以及降低成本等原因造成烟煤配比越来越高，本生产线充分考虑安全生产等因素，特别考虑采取参入热风炉废气等特殊措施降低烟气含氧量降低至12%以下。经过生产实践，该措施不仅完全达到了设计指标，并在节能降耗等方面具有重要作用。

5 结语

为维持攀钢5座高炉较高的冶炼强度，制粉车间#1、#2、#3制粉系列已投产连续运行多年，其中#1、#2制粉系列已坚持运行15年以上，期间从未进行大修，主要设备均已大幅超过合理使用寿命，生产线作业率及安全均难以保证。喷煤第4座制粉系列为攀钢炼铁厂制粉车间产能最大的一条制粉系列，建成以后对保证攀钢5座高炉的高强度冶炼及喷煤车间的连续稳定生产具有重大意义，本生产线工艺设计要求成熟、可靠并达到国内先进的装备水平，经过近1年的设计、施工，该生产线2011年底顺利投入使用，热负荷试车后不到1个月就达产达效，产生良好的生产效益。

参考文献

[1] 刘凤仪，刘言金，康文进.高炉喷吹煤粉技术.冶金工业部炼铁信息网.

[2] 成兰伯.高炉炼铁工艺及计算[M].北京：冶金工业出版社.

[3] 何绍刚，杜斯宏，刘虎林.喷煤对钒钛磁铁矿高炉冶炼的特殊作用[J].钢铁钒钛，2001，（6）.

作者简介：查笑乐（1980—），男，浙江海宁人，供职于攀钢集团设计研究院有限公司，研究方向：钢铁冶金。

（责任编辑：叶小坚）