柳钢高炉喷吹氮气预加热实践

王绪鹏，刘 敏，刘华庆，甘海娟，黄华钢

（柳州钢铁股份有限公司炼铁厂，广西 柳州 545002）

柳钢高炉喷吹煤粉是压缩空气和氮气混合喷吹，空压机存在频繁加卸载压力不稳定且含水分比较多，易造成喷煤补气量不稳从而对高炉分配器压力产生波动。2018年8月，率先对3号、4号高炉喷吹设备进行改造，试验进行全氮气喷吹。氮气经过减压阀减压，氮气压力稳定且不含水分，减少了对高炉分配器压力波动的影响，喷煤稳定率与准确率提高至98.2%和99.5%，但是氮气温度较低，在与高热量煤粉混合后降低了煤粉温度，对煤粉燃烧效果有一定的影响。据了解，氮气加热喷吹工艺不仅可以达到安全、稳定、连续、均匀的喷煤要求，且可以消除冷氮气喷吹不利影响，为高炉大煤比浓相喷吹节能降耗创造了条件。

1 技术参数

（1）在原氮气进气包管道前安装2个手动阀，实现氮气与空气的切换。

（2）手动阀后连接氮气预热器，预热器进、出口各安装1个手动阀，同时在预热器底部安装疏水阀装置，自动排水。

（3）在氮气预热器管道安装现场温度表，并把温度传上操作室电脑，实现温度实时监控。

2 氮气预加热成效

2.1 生产情况

（1）从投入使用来看，氮气（27℃）经过氮气预热器后出口温度保持在110℃～116℃。

（2）通过喷吹氮气预热器的投用，氮气进入气包温度达到80℃，喷吹罐煤粉与补气混合后温度由原来的51℃提高到63℃，提温增长了24%。

（3）使用氮气预热器后，高炉分配器入口温度提高至62℃。

（4）在正常喷煤情况下，分配器压力波动较加热之前稳定，换罐过程中分配器压力也波动较小，说明出煤顺畅。

（5）氮气在经过预热器加热后，煤粉出煤顺畅，混合后压力下降约70Kpa，补气流量下降约120m3/h，喷吹罐压力下降约50Kpa.

（6）在清理过滤器筛网时，未发现煤粉结团现象。

（7）在突发内涝期间，3#高炉、4#高炉休风停产，喷吹罐及煤粉仓存煤停时达22h，高炉恢复喷煤后，非常顺利，未出现以往长时间停煤后容易出现的堵枪现象。

2.2 氮气预热前后除尘灰含碳量

从预热器投用前后高炉除尘灰含碳量对比来看，投用预热器后，看除尘灰含碳量呈下降趋势。

表1 3号高炉氮气预热前除尘灰含碳量统计表

表2 3号高炉氮气预热后除尘灰含碳量统计表

图1 3号高炉氮气预热前除尘灰含碳量折线图

图2 3号高炉氮气预热后除尘灰含碳量折线图

表3 4号高炉氮气预热前除尘灰含碳量统计表

表4 4号高炉氮气预热后除尘灰含碳量统计表

时间 7月8日7月1 0日7月1 2日7月1 5日7月1 7日7月1 9日7月2 2日 平均值F c a d 2 2.2 4 1 8.6 8 3 7.2 7 3 4.3 5 1 9.3 2 2 3.6 2 2 4.2 8 2 7.2

图3 4号高炉氮气预热前除尘灰含碳量折线图

图4 4号高炉氮气预热后除尘灰含碳量折线图

3 氮气预热前后煤粉流动性情况：（在配煤结构相同情况下）

（1）Carr综合煤粉流动性指数与粉体流动性评价之间的关系。

表5 Carr综合煤粉流动性指数与评价关系

（2）Carr喷流性综合指数与粉体喷流性评价之间的关系。

表6 Carr喷流性综合指数与评价关系

表7 A区煤粉预热前流动特性与喷流特性测定评价结果

表8 A区煤粉预热后流动特性与喷流特性测定评价结果

从煤粉预热前后的流动性和喷流性指数来看，预热后的效果比预热前的效果有所改善。

4 结论

从6月5日～7月22日数据分析以及后续运行到现在来看，氮气加热，热氮气作为补气载体喷煤效果逐渐逐渐显现，值得及时向各个喷煤区域推广使用。