高炉喷煤浓相输送方法

摘要

本发明提供了一种高炉喷煤的浓相输送方法，其主要特征是喷吹罐采用流化罐形式，充压气体和流化气体都经微孔板进入罐内，使煤粉与气体混合充分、均匀；同时，采用上出料和单管输送，至莲式分配器，再经各支管进入各风口；并通过调节补气器的补气量大小，控制煤粉输送总量。本发明煤粉输送的固气比达50～80kg/kg，喷煤量达到200kg/tFe，且煤粉输送连续、平衡、均匀、脉动小，无堵塞。

说明书

本发明属于高炉冶炼生铁领域。主要适用于高炉喷吹煤粉。

近十几年来，高炉喷吹煤粉技术已广为应用。在高炉冶炼生铁过程中，往炉内喷吹煤粉，能调整炉况及热制度，强化高炉冶炼，并节约焦炭等。

在现有的高炉喷煤输送方法中，有稀相输送方法和浓相输送方法。稀相输送方法由于煤粉的输送效率低，输煤量少等缺点，使用范围受到了限制。而浓相输送方法由于输煤量大，输送效率高，强化高炉冶炼效果好等优点，已越来越被人们重视。

西德  KUttner公司研究的高炉喷煤浓相输送方法是串联罐多管路浓相喷吹系统。在喷吹罐底部接有15个小型流化罐，煤粉在小罐内流化后，在喷吹罐与高炉风口之间压差的作用下进行输送，煤粉流量依靠旁路供气进行控制，能够达到按高炉风口燃烧煤粉需要量进行喷吹。该方法的主要缺点是：流化罐与喷吹罐的对接法兰口小，喷吹罐与流化罐的压差难以控制，造成下料不稳定，甚至断料现象;另外，流化罐容积过小，煤粉流化区域小，煤粉输送量受到限制（VDEh成员厂的高炉喷煤技术的现状，《冶金设备和技术》1989年。）

西德Thyssen公司研究的高炉喷吹煤粉浓相输送方法是并联罐分配器系统。它是在两个并列喷吹罐的底部各接一个小型流化罐，两个罐切换使用，总管路配有旁路补气管，用以调节喷煤总量。该方法的主要缺点是两罐切换交替使用时，造成输煤量波动，且由于流化罐容积小，影响煤粉的流化效果和大能力输送（文献同上）

本发明的目的在于提供一种煤粉输送能力大，定量准确，并且煤粉输送连续、稳定、均匀，能保证煤粉在风口完全燃烧的高炉喷煤的煤粉浓相输送方法。

为达到上述目的，本发明采用了如下的主要技术措施：

（1）煤粉喷炊罐采用流化罐形式。该罐体的下部设气室，气室与罐体之间在一微孔板，气体通过微孔板均匀地进入罐体，保证气体与煤粉的充分混合。

（2）流化罐体上部也安装一微孔板，这样罐体充压时，使气体可以在整个罐体断面上均匀地进入罐内，防止充压气体直接冲击某一局部地方，造成击穿现象;在罐体放散时，煤粉留在罐内而不会被气体带走。

（3）在流化罐体下部微孔板的中心上方设置一个引射器，其目的在于当气源压力较低，难以进行正常的浓相输送时，可采用气体引射带动煤粉进行稀相输送。

（4）煤粉输送采用上出料形式，单管输送，即单一的煤粉出料管设置在罐体下部微孔板的上方，从罐体侧面引出。该出料形式使输送煤粉连续、稳定、脉动小，不易堵塞。

（5）在煤粉出料管上设置一个补气器。通过补气器调节进气量大小，使之调节和控制煤粉输送的总量。补气量越大，输送的煤粉量越少。

（6）采用莲式分配器，分配器的出口数与高炉风口数相同，分配器设在高炉附近。煤粉在流化罐内流化后，经单一的输送管进入分配器，均匀分配后送至各风口。

本发明所述的煤粉浓相输送方法的具体流程如下：

煤粉→煤粉仓→中间罐→流化→流化输出→经补气器补气→分配器→风口→燃烧。

按照上述流程，流化罐罐压保持在0.3～0.7MPa，流化气量0.1～1.0M³/min，补气气量1～5M³/min;从而保证固（煤粉）气比达到50～80Kg/Kg，喷煤量达到200Kg/tFe，输送速度小于10M/S，使管路磨损小。

本发明所喷吹的煤粉既可为烟煤，也可无烟煤。由于无烟煤挥发分低，不易燃烧，因此，流化罐中的充压用气、流化气体以及补气器的气体均可采用空气。而烟煤挥发分高（＞30%），容易自燃，为安全起见，流化罐中的充压气体和流化气体均用氮气;输送气体仍用空气;每次倒罐后进行必要的罐内气体成份检测及温度测量。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

（1）煤粉输送连续、稳定、均匀，脉动小，无堵塞。有利于煤粉在风口安全燃烧。

（2）煤粉输送量大，每吨铁可输煤粉高达200公斤，可大大节约焦炭。

（3）输送速度低，管道磨损小。

（4）用气体调节输煤量，无机械磨损。

（5）单管路输送，操作和维修都简便。

（6）鼓入高炉风口的一次空气大大减少，保证高炉炉缸有足够的物理热。

现结合附图对本发明作进一步说明：

附图为高炉喷煤浓相输送装置示意图。

图中，1为称量罐（中间罐），2为料位计，3为罐体内上部微孔板，4为电子称，5为流化罐，6为气动阀门，7为补气器，8为煤粉输送总管，9为分配器，10为分配器至高炉风口的支管，11和12为电动调节阀，13为气室，14为流化罐内下部微孔板，15为煤粉出料管，16为手动阀门，17为压力变送器，18为煤粉输入管，19为罐压气体输入管，20为放散管，21为吹扫管，22为引射器，23为高炉，24为空气包。

煤粉由煤粉仓经管路进入称量罐1，称重后经煤粉输入管18进入流化罐5，通过输气管19输送的气体，使煤粉均匀分布地进入流化罐5，并通过调节气体输入量，调节罐压;而流化气体经过电动调节阀11进入流化罐5下部的气室13，再通过微孔板14均匀分布地进入流化罐5，使煤粉流化;通过输气管将气体引至引射器22。将气动阀门6打开，煤粉进入煤粉出料管15，再经过补气器7，调节电动调节阀口，控制所需的补气量，经补气后，煤粉进入煤粉输送总管8，到达分配器9后，经分配由各支管10送至高炉各风口。

喷煤量的多少，可由电子称4和料位计2，共同显示出来。当流化罐5内的压力低时，可以增大流化气量或增加上部充压气量。当高炉停止喷煤或罐体需要检修时，关闭气动阀门6，将罐内气体经放散管20放出。在煤粉输送总管8上，设空气吹扫管21，当管路堵塞时，通过吹扫管21反吹气体，消除堵塞。

实施例：

采用本发明所述的方法，在342米³的高炉上，进行5次喷煤的浓相输送煤粉试验。煤粉输送过程的工艺参数和结果如表1所示。且高炉冶炼顺行，煤粉输送效果好。

表1、实施例煤粉输送工艺参数和结果

续表1