摘  要  昆鋼2500m3高爐根據(jù)噴吹原煤條件，通過優(yōu)化煙煤和無煙煤配煤比例，提高磨機臺時產(chǎn)量，降低了噴吹成本，并改善了煤粉燃燒效果。在經(jīng)濟煤比150～170kg/t的范圍內(nèi)，保持風溫1200℃、富氧率3.00%、綜合入爐品位54%的條件下，實現(xiàn)高爐燃料比515kg/t。

關鍵詞  高爐  混合噴吹  優(yōu)化實踐

1、前言

昆鋼2500m3高爐配備一臺ZGM133N型中速磨煤機，采用一級高濃度低壓脈沖長袋除塵器制粉工藝，設計產(chǎn)能60t/h。煤粉干燥采用高爐熱風爐廢氣與高溫煙氣的混合氣體，采用并罐單管路加爐前煤粉分配器噴吹工藝，采用氮氣充壓、流化、濃相噴吹，可實現(xiàn)不間斷噴吹，確保操作安全。

2、昆鋼2500m3高爐噴吹的原煤條件

昆鋼2500m3高爐自2012年6月開爐以來，一直積極推進“揮發(fā)分高、著火點低、易于燃燒、易于被高爐接受、可磨性好”的煙煤與“揮發(fā)分低，著火點高，反應性差”的無煙煤混合噴吹工藝。2014年在開展昆鋼2500m3高爐低品位、高渣比條件下的經(jīng)濟煤比研究工作，得出經(jīng)濟噴煤比范圍為150～170kg/t。但當時所使用的煙煤、無煙煤可磨性指數(shù)較差，中速磨臺時產(chǎn)量較低，只達到44t/h。同時由于資源不足，無煙煤、煙煤的采購量不穩(wěn)定，品種繁多，且每一個煤種都是供應商在周邊料場進行混配以后的結果，質(zhì)量波動較大，最終導致噴吹煤粉質(zhì)量波動大，混噴效果不夠理想[1]。2015年12月份開始昆鋼2500m3高爐進行“川瘦”煙煤和無煙煤混合噴吹，煤種相對穩(wěn)定，給高爐繼續(xù)優(yōu)化煤粉混合噴吹提供了條件,昆鋼2500m3高爐煙煤和無煙煤工業(yè)分析見表1，昆鋼2500m3高爐煙煤和無煙煤發(fā)熱量、著火點、可磨性、爆炸性、理論置換比見表2。

3、煤粉制備和噴吹的生產(chǎn)情況

昆鋼2500m3高爐從2015年12月19日開始進行煙煤、無煙煤混合制粉和噴吹生產(chǎn)，具體配比調(diào)整、能源介質(zhì)消耗、產(chǎn)能情況見表3。

從表3可知，當煙煤配比大于50%后臺時產(chǎn)能提升明顯，同時噸煤生產(chǎn)的電耗、煤氣消耗降低，噸煤噴吹的氮氣消耗降低。這和“川瘦”煙煤的可磨性指數(shù)比無煙煤的高，提高“川瘦”煙煤的配比有利提高臺時產(chǎn)量，臺時產(chǎn)量的提高能降低能源介質(zhì)的消耗是對應的。當煙煤配比超過70%達到80%時，能源介質(zhì)氮氣、煤氣、電消耗開始反彈。這是由于“川瘦”煙煤含水高（＞13%），粘結性強，配用比例提高到一定量后，導致干燥氣大量使用，煤氣消耗增加，運輸設備粘結，下料不正常，空磨和震磨次數(shù)增加，產(chǎn)量下降，使能源介質(zhì)消耗增加。因此，從節(jié)能降耗效果考慮以煙煤配比控制在50%～70%較為理想。需要說明的是4月份在煙煤配比提升到70%后，因與之配用的無煙煤煤質(zhì)差，出現(xiàn)制粉困難，配比調(diào)整為50%：50%后才恢復正常。煙煤配用提高到70%后還出現(xiàn)磨機震磨頻繁、原煤倉落料口堵塞加劇、人工定時清堵次數(shù)增多等情況。為保證制粉系統(tǒng)的安全性，煙氣爐爐膛溫度、磨機出口溫度等工藝參數(shù)都需不同程度的下調(diào)，制粉的臺時產(chǎn)量也有不同程度的下滑。

4、煙煤和無煙煤配比使用及高爐燃料消耗情況

昆鋼2500m3高爐從2015年12月份開始進行“川瘦”煙煤和無煙煤的混配噴吹。由于“川瘦”煙煤質(zhì)量相對穩(wěn)定，在保持經(jīng)濟煤比150～170kg/t的前提下，進行配煤結構的持續(xù)優(yōu)化探索。配煤比例及高爐相關經(jīng)濟技術指標見表4、5。

從表4、5中可知，在經(jīng)濟煤比150～170kg/t的范圍內(nèi)，保持風溫1200℃、富氧率3.21%、綜合入爐品位54%的條件下，“川瘦”煙煤配用比例大于50%能獲得較低燃料比，而使用“川瘦”煙煤60%+無煙煤40%的配煤結構時，高爐ηco為47.21%，燃料比為511.29kg/t，燃料消耗最低。因此，從實踐可知在保持現(xiàn)有原燃料條件和操作參數(shù)的前提下，“川瘦”煙煤60%+無煙煤40%的配煤結構是最低燃料消耗的配煤結構。

同時從表4、5中也可知，在相同的配煤結構下，因混合煤粉的成分差異，導致燃料消耗不同。特別是混合煤粉固定碳低于76%，灰分高于12%時，混配后煤粉揮發(fā)分升高帶入的H2和熱量所降低的燃料量低于因固定碳降低、灰分升高所消耗的燃料量導致總燃料消耗升高，這也是為什么其它鋼鐵企業(yè)能做到全煙煤噴吹或高配比煙煤噴吹的原因所在。因為省外很多企業(yè)混合噴吹煤粉固定碳控制在70%左右，揮發(fā)分20%～25%，灰分小于9%，嚴格控制噴吹煤粉灰分比所用焦炭灰分低2％的燃料要求，實現(xiàn)混配煤粉揮發(fā)分升高帶入的H2和熱量所降低的燃料量高于因固定碳降低、灰分變化所消耗的燃料量實現(xiàn)總燃料消耗降低的目的。而昆鋼的原煤成分達不到省外的水平，省外全煙煤或煙煤大比例配用的噴吹實踐只能作為參考。昆鋼2500m3高爐所使用的焦炭灰分為14%，噴吹煤粉的灰分應嚴格控制在12%以內(nèi)。因此，在不能保持現(xiàn)有原煤采購現(xiàn)狀的情況下，能滿足混合煤粉成分Aad<12%、S<0.8%、Vad>11%，C固>76%的煙煤和無煙煤采購也能實現(xiàn)降低燃料比的目的。

5、結論

綜合原煤出入庫管理、配用、減少內(nèi)部撥運次數(shù)，降低能源介質(zhì)消耗、提高產(chǎn)能、穩(wěn)定粉樣指標、穩(wěn)定高爐爐況、提升高爐經(jīng)濟技術指標，以及無煙煤煤種、煤質(zhì)不穩(wěn)定的實際情況，得出以下結論：

（1）昆鋼2500m3高爐煙煤和無煙煤混合噴吹時，“川瘦”煙煤配用比例>50%，以“川瘦”煙煤60%+無煙煤40%的配煤結構為最佳配煤結構；

（2）昆鋼2500m3高爐混合煤粉噴吹時，混合煤粉成分要達到Aad<12%、S<0.8%、Vad>11%，C固>76%的要求，嚴格控制噴吹煤粉灰分比所使用焦炭灰分低2%。

6 參考文獻

[1] 李信平,盧鄭汀.昆鋼2500m3高爐低品位高渣比生產(chǎn)條件下的經(jīng)濟煤比[J].煉鐵,2015,34（6）：32-36.