摘要：本文簡述泰山鋼鐵公司高爐噴煤車間噴吹工藝流程，論述氮?dú)馐褂玫闹匾?。通過對氮?dú)夥派⒐艿栏脑臁惭b，達(dá)到了回收氮?dú)?、降低生產(chǎn)成本的目的。

關(guān)鍵詞：噴吹罐  放散回收  研究

前言

泰山鋼鐵公司高爐冶煉生產(chǎn)所需煤粉，是由噴煤車間中速磨制備、布袋除塵器收集，煤粉倉存放；分別裝入噴吹罐，用噴吹罐向高爐噴吹煤粉。煤粉輸送方式采用噴吹罐罐底流化、氮?dú)獬鋲?、總管壓縮空氣輸送至高爐煤粉分配器后，經(jīng)支管分別輸送到26個(gè)風(fēng)口，進(jìn)行噴吹。

1  噴煤車間噴吹系統(tǒng)工藝流程圖 （圖1）

噴吹系統(tǒng)主要流程如下：兩臺中速磨制備的合格煤粉經(jīng)布袋除塵器收集，集中存放于煤粉倉內(nèi)，分別裝入1#、2#、3#、4#噴吹罐中，經(jīng)過裝罐、噴吹、倒罐的過程，實(shí)現(xiàn)煤粉輸送到高爐使用。主要操作過程為：

（1）裝罐、噴吹過程：當(dāng)一臺噴吹罐噴吹煤粉即將完成時(shí)，并入另一臺噴吹罐進(jìn)行噴吹，關(guān)閉即將噴完的噴吹罐出煤閥、噴粉閥、流化閥，打開放散閥，將罐內(nèi)壓力放散至布袋除塵器，罐壓降低至規(guī)定值時(shí)，打開下、上裝煤閥，將煤粉裝至噴吹罐，達(dá)到規(guī)定罐重，關(guān)閉上、下裝煤閥，關(guān)閉放散閥，打開流化閥、充壓閥，罐壓上升至規(guī)定值，等待下次倒罐；

（2）倒罐過程：打開噴粉閥、出粉閥，關(guān)閉另外一臺噴吹罐的出粉閥、噴粉閥，另外一臺噴吹罐進(jìn)行繼續(xù)裝罐，循環(huán)裝罐、噴吹過程。

2  噴煤車間噴吹系統(tǒng)采用的先進(jìn)技術(shù)

（1）直接噴吹技術(shù)：即制粉、輸送、噴吹三位一體，其優(yōu)點(diǎn)：簡化工藝流程，減少工程投資，減少噴吹煤粉的中間環(huán)節(jié)，最大可能減少煤粉易燃易爆的不安全因素。

（2）并罐式噴吹技術(shù)：即兩臺噴吹罐并列布置，一臺噴吹罐噴吹煤粉，另外一臺噴吹罐儲煤待噴，兩臺噴吹罐循環(huán)倒用連續(xù)噴吹，避免倒罐過程中給高爐短暫停煤。

（3）單管路噴吹：即由噴吹罐到高爐輸送的煤粉，僅通過一條管線，單管路噴吹能夠達(dá)到噴吹煤粉均勻性，適應(yīng)煙煤、無煙煤混合噴吹，設(shè)備設(shè)施少、能耗低。

（4）噴吹罐上出料方式噴吹：煤粉通過噴吹罐罐底硫化板經(jīng)氮?dú)饬骰?、沸騰后，從流化板上部噴吹煤粉，實(shí)現(xiàn)出料順暢，不易產(chǎn)生積粉，可進(jìn)行濃相輸送煤粉。

3  噴煤車間主要能耗指標(biāo)

噴煤車間能耗主要有電、氮?dú)?、高爐煤氣、水，其中電、氮?dú)庀姆謩e約占總能耗中的60%、20%。

在降低電耗方面，噴煤車間一是采用峰平谷生產(chǎn)措施，利用不同時(shí)段電價(jià)差，將制粉系統(tǒng)的主要能耗設(shè)備中速磨、主排風(fēng)機(jī)開機(jī)時(shí)間，控制在谷期和平期，盡可能避免峰期組織生產(chǎn)；二是改造兩臺主排風(fēng)機(jī)控制方式，將電機(jī)直接啟動(dòng)和調(diào)節(jié)風(fēng)門的方式改為變頻器控制，實(shí)現(xiàn)降低電耗的目的，而在降低氮?dú)獾南姆矫?，?shí)施的效果顯現(xiàn)較少，致使噴煤車間氮?dú)庀木痈卟幌隆?/span>

4  降低氮?dú)庀牡谋匾?/span>

噴煤車間氮?dú)庵饕褂糜诿悍蹅}底流化、噴吹罐充壓、噴吹罐底流化、氣動(dòng)閥門氣源、布袋除塵器反吹、中速磨應(yīng)急充氮和煤氣管道吹掃。

通過對各個(gè)系統(tǒng)分析，噴吹系統(tǒng)消耗氮?dú)庾疃啵s占氮?dú)庀?0%，因此將降低噴吹系統(tǒng)的氮?dú)庀牧孔鳛楣ぷ鞯闹鞴シ较颉?/span>

兩座高爐分別使用兩臺噴吹罐噴吹煤粉：其中1#、2#噴吹罐向2#高爐噴吹煤粉，3#、4#噴吹罐向1#高爐噴吹煤粉，每臺噴吹罐噴吹完成后，將罐內(nèi)壓力放散到布袋除塵器進(jìn)行收集灰塵，同時(shí)將氮?dú)庖徊⒎派?。噴吹罐壓力?50kPa左右，而噴吹系統(tǒng)氮?dú)鈮毫υ?50kPa左右，能否實(shí)現(xiàn)將噴吹罐氮?dú)膺M(jìn)行回收利用，是解決降低氮?dú)庀牡闹饕緩健?/span>

5  改造噴吹系統(tǒng)的主要實(shí)施方案

通過對噴吹罐壓力觀察，一臺噴吹罐噴吹完成后，暫不向布袋除塵器放散，可向另一臺待充壓的噴吹罐充壓，兩臺噴吹罐的罐壓達(dá)到基本相同后，再將一臺噴吹罐的剩余壓力放散至布袋除塵器，而另一臺噴吹罐可用氮?dú)饫^續(xù)升壓至規(guī)定罐壓，這樣可利用待放散噴吹罐的一部分氮?dú)鈮毫?，?shí)現(xiàn)降低氮?dú)獾哪康?，同時(shí)罐壓高的噴吹罐需放散一部分氮?dú)鈺r(shí)，也可向另外罐壓低的噴吹罐進(jìn)行充壓，具體實(shí)施過程。

5.1  對現(xiàn)場管道進(jìn)行改造

通過對噴吹系統(tǒng)放散管道進(jìn)行排查，熟悉4臺噴吹罐大放散閥、小放散閥管道布置及通往布袋除塵器管道走向，提出分別在4臺噴吹罐大、小放散閥主管道開孔，增加DN50管道、金屬軟管、閥門、緩沖罐，將四臺噴吹罐放散管道進(jìn)行連接,管道改造后流程圖（見圖2）。

5.2  自動(dòng)化控制系統(tǒng)改造

管道改造完成后，為方便崗位人員操作，結(jié)合噴吹操作畫面，由電氣人員對四臺新增1#、2#、3#、4#氣動(dòng)閥門，敷設(shè)電磁閥控制線路和閥門開關(guān)信號線路，連接到噴吹系統(tǒng)PLC控制柜輸入模塊，由自動(dòng)化人員修改噴吹系統(tǒng)操作畫面，增加閥門開關(guān)和到位信號，并重新編制自動(dòng)化控制程序，實(shí)現(xiàn)崗位工在操作畫面上操作4臺新增閥門。

5.3  職工培訓(xùn)

噴煤車間在噴吹間狹小的空間內(nèi)安裝的噴吹系統(tǒng)閥門、管道居多，工藝流程較為復(fù)雜，新增閥門與原有放散系統(tǒng)相互交叉，崗位人員的操作一旦出現(xiàn)失誤，將會造成停煤事故，引起高爐爐況運(yùn)行質(zhì)量波動(dòng)，根據(jù)此種情況，組織相關(guān)專業(yè)人員對崗位人員進(jìn)行培訓(xùn)，熟練噴吹罐放散流程。

5.4  優(yōu)化工藝操作流程：（舉例說明：3#噴吹罐向1#噴吹罐充壓的過程）

5.4.1：1#噴吹罐裝煤（見圖3）：

5.4.2：1#噴吹罐待充壓（見圖4）：

5.4.3：3#噴吹罐噴吹完成（見圖5）：

5.4.4：3#噴吹罐放散、1#噴吹罐充壓（見圖6）：

5.4.5：兩罐壓力相對平衡（見圖7）：

5.4.6  1#噴吹罐繼續(xù)升壓、待噴吹（見圖8）

5.4.7  3#噴吹罐繼續(xù)放散、待裝煤（見圖9）

6  改造效果評估

通過一系列改造措施執(zhí)行，噴吹罐放散管道實(shí)施改造后，有效降低氮?dú)庀牧浚⑼ㄟ^崗位工持續(xù)熟練操作， 降低氮?dú)獾目臻g還可提高。

（1）該項(xiàng)目實(shí)施后，初步測算降低氮?dú)獾慕?jīng)濟(jì)效益：

氮?dú)庀牧拷档?m3/噸煤粉，全天噴煤量約1200噸，氮?dú)鈨r(jià)格0.25元/m3，節(jié)約成本：

日：4×1200×0.25＝1200元；月1200×30＝36000元；年36000×12＝432000元

(2)該項(xiàng)目的實(shí)施后，減少了氮?dú)庑度氩即龎m器后排入大氣，減少了環(huán)境污染。該氮?dú)饣厥占夹g(shù)，是噴吹工藝的一項(xiàng)新技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用尚未見于報(bào)道，有待于進(jìn)一步推廣使用。