優(yōu)化噴吹系統(tǒng)生產(chǎn)工藝實現(xiàn)高爐節(jié)能減排

濟南鋼鐵集團有限公司 王宗福 李道靜

濟鋼集團高爐噴吹系統(tǒng)采用三個噴吹罐并列布置上料，噴吹主管加爐前分配器的噴吹形式，通過對噴煤工藝的改進和操作優(yōu)化，徹底解決了噴吹工藝存在的問題，滿足了高爐噴煤量的要求，降低了成本，實現(xiàn)了節(jié)能降耗。

一、原系統(tǒng)存在的問題

濟南鋼鐵集團有限公司新建的3 200m3的冶煉高爐系統(tǒng)的噴吹工藝與老區(qū)的高爐相同，存在諸多缺點。首先是噴吹倒罐啟動困難，能造成高爐的斷噴，給高爐噴煤的穩(wěn)定性造成了一定影響；其次是煤粉噴吹波動大，這對高爐爐況的穩(wěn)定十分不利；第三是煤粉雜質多，阻力大；第四是煤粉裝罐時間長導致噴吹周期較長；第五是噴吹罐小放散管磨損嚴重，軟管和鐵管等的磨漏現(xiàn)象在投產(chǎn)初期時有發(fā)生，該現(xiàn)象表明噴吹罐內頂部流化過濾板受損或者其密封性不好；第六是噴煤保障力不足，由于供氣壓力的不足，引發(fā)了高爐停煤問題；最后是噴吹罐頂部充壓造成氣源壓力波動大，由于氣壓下降超過0.5MPa，不僅引起了稱重的波動，還影響噴煤過程的穩(wěn)定性和噴煤量。

二、改進方案及實施

為了解決工藝系統(tǒng)中的問題，在投產(chǎn)前后適時采取相應措施，改進方案和優(yōu)化了操作程序。

（1）導致裝煤時間長的原因是煤粉倉下料口處棚料，采取的措施是在下料管上部給氣動蝶閥并聯(lián)一氮氣疏松管并納入程序控制。通過此方法，大大縮短了裝煤時間。

（2）對操作程序進行優(yōu)化，使氣源穩(wěn)定并設法減小罐壓的波動和噴煤的脈動。第一是由傳統(tǒng)的罐壓控制改為壓差控制，方便了壓力的控制，保持壓差恒定；第二是采用罐上加壓和罐下流化的模式。所用氣體為氮氣，之后通過導出管使被流化的煤粉連通到補氣器，再利用二次風傳送煤粉到位于高爐平臺上的分配器中；第三是裝煤過程的優(yōu)化。裝煤流程是開動大放散閥，在疏松閥開的同時打開上煤蝶閥，使罐重到設定值，并關閉上述各閥，隨后打開錐部流化閥，關閉給煤閥，打開出煤閥，再給罐內充壓，罐的狀態(tài)為等待；第四是噴吹過程。在罐壓達到設定值后，打開穩(wěn)壓切斷閥，自動補壓，無特殊情況不用打開上部的充壓閥；第五是打開給煤閥并向高爐送煤；第六是倒罐，在噴吹罐重量噴達到設定值時，依次打開備用罐補氣閥、流化閥、送煤閥等閥，處于正常送風狀態(tài)。在備用罐充壓達值后，開補壓閥，以保持罐壓穩(wěn)定。當混壓壓力和補氣壓力氣壓接近時，關噴吹罐流化閥及下煤閥，打開備用罐、下煤閥并進行噴吹，原噴吹罐轉入備用，隨后關閉轉備用罐的送煤閥、補氣閥，開卸壓閥卸壓，待到零后關好卸壓閥，開圓頂閥裝煤備用。

此過程操作簡單，閥門動作頻率比較小，噴煤故障率也隨之降低，同時降低了噴煤故障率，克服了原程序的諸多缺點。

（3）利用電磁鐵和振動篩等清除了來自原煤中的雜質，保證了高爐大煤量的噴吹。

（4）通過改進小放散管的結構布置和延長小放散管使用壽命，解決了放散管的磨損和污染環(huán)境問題。

（5）為噴吹的氮氣增加備用氣源，在氣壓或者流量不足時進行補氣，提高了噴煤的穩(wěn)定性。

三、效果

1.實現(xiàn)了加工、能源和經(jīng)濟多重效益

縮短了裝煤時間，優(yōu)化了操作程序，穩(wěn)定了噴吹罐狀態(tài)，提高了高爐噴煤量的準確性，降低了管道和閥門的故障率，提高了噴煤過程的穩(wěn)定性；從源頭上降低了能源的消耗和污染物的產(chǎn)生，實現(xiàn)了工廠廢水的零排放。

高爐煤氣的凈化采用了干式除塵法，3 200m3高爐的高爐煤氣采用干式除塵和濕式除塵的主要能耗及TRT發(fā)電量對比如表1所示。

表1 3200m3高爐的高爐煤氣干式和濕式除塵技術參數(shù)對比表

2.實現(xiàn)了資源循環(huán)利用

（1）高爐煤氣實現(xiàn)了合理利用，煤氣利用率提高至98.5%，放散率為1.5%，大幅度降低了環(huán)境污染；

（2）實現(xiàn)了TRT高爐余壓發(fā)電，不但回收了高爐煤氣壓力的潛在能量，還降低了煤氣管道的噪聲；

（3）實現(xiàn)了對冷卻水的循環(huán)利用，循環(huán)利用率達到了95.98%；

（4）通過余熱利用，不僅提高了高爐風溫和冶煉強度，而且減少了能源的消耗；

（5）利用除塵灰，使其作為燒結原料，實現(xiàn)了除塵灰的二次利用。

3.實現(xiàn)了“三廢”的有效處理

（1）實現(xiàn)了廢氣、廢水的有效處理。經(jīng)除塵器處理后的高爐廢氣，其排塵濃度均達到了國家排放標準，其排塵濃度為100mg/m3以下。使用水的循環(huán)串級使用，使生產(chǎn)水的重復利用率達到了95.8%；

（2）實現(xiàn)了廠界噪聲達標。由于3 200m3高爐及其配套系統(tǒng)都配備了消聲設施，加上對中間轉運站、高爐煤氣減壓閥組、高爐礦槽、煤粉制備廠房的隔聲處理，實現(xiàn)廠界噪聲達標；

（3）實現(xiàn)了固體廢棄物的全部利用。如3 200m3高爐?；ㄟ^瀝水程序，成為了水泥原料，得到了全部利用；除塵器產(chǎn)生的除塵灰和瓦斯灰也都作為燒結配料實現(xiàn)了廢物利用。

四、結語

實踐證明，濟鋼高爐噴煤系統(tǒng)工藝優(yōu)化和改進方法合理可行，效果顯著，不僅促進了新區(qū)3 200m3高爐的生產(chǎn)，而且對老區(qū)噴吹系統(tǒng)也具有一定的參考價值，為穩(wěn)定高爐生產(chǎn)和增產(chǎn)降焦提供了良好的條件，實現(xiàn)了節(jié)能降耗的目的。