【正文】 ◆高爐熱風(fēng)溫度的控制：當(dāng)熱風(fēng)爐采用“兩燒兩送交叉并聯(lián)”送風(fēng)制度時(shí)，靠調(diào)節(jié)兩座送風(fēng)爐的冷風(fēng)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，來(lái)控制先行(涼)爐、后行(熱)爐的冷風(fēng)流量，保持高爐熱風(fēng)溫度的穩(wěn)定。當(dāng)熱風(fēng)爐采用“兩燒一送”的送風(fēng)制度時(shí)，需靠調(diào)節(jié)風(fēng)溫調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，兌入冷風(fēng)量的多少來(lái)穩(wěn)定高爐的熱風(fēng)溫度。 ◆換爐控制：按時(shí)間指令進(jìn)行換爐的自動(dòng)控制；按溫度指令進(jìn)行換爐的自動(dòng)控制。 ◆休風(fēng)控制：一般休風(fēng)控制為半自動(dòng)操作，分為倒流休風(fēng)和正常休風(fēng)。高爐噴吹操作噴煤技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)： ◆噴煤量大幅度提高，焦比大幅度降低。 ◆高爐噴吹煙煤，或煙煤、無(wú)煙煤甚至褐煤進(jìn)行混配噴吹。 ◆在大量噴煤的同時(shí)采用高風(fēng)溫、富氧操作。一．煤的化學(xué)組成與分類(lèi)1．煤的化學(xué)組成◆各種化合形式的有機(jī)物質(zhì)。這些有機(jī)物的組成元素有C、H、O、N和一部分S?！艋曳?。煤中不能燃燒的礦物質(zhì)統(tǒng)稱為灰分，由SiOAl2OCaO、MgO、Fe2ONa2O等礦物質(zhì)組成。 根據(jù)灰分的來(lái)源，煤中的灰分分為原生灰分和再生灰分?！羲帧Ｃ褐械乃质怯泻Τ煞?。煤中的水分以外部水分、吸附水分和結(jié)晶水三種形式存在。2．煤的化學(xué)成分表示方法 煤的成分通常用各組成物的質(zhì)量百分含量來(lái)表示。通常要用下述幾種表示方法： ◆應(yīng)用成分。將碳、氫、氧、氮、硫、灰分和水分在應(yīng)用基中的質(zhì)量百分含量定義為煤的應(yīng)用成分，表示方法為在對(duì)應(yīng)組成的右上角加標(biāo)y，即： Cy+Hy+Oy+Ny+Sy+Ay+Wy=100％ ◆干燥成分。用不含水分的干燥基中的各組分百分含量來(lái)表示煤的化學(xué)組成，用這種方法表示的成分稱為煤的干燥成分，表示方法為在相應(yīng)組成的右上角加標(biāo)g，即： Cg+Hg+Og+Ng+Sg+Ag=100％ ◆可燃成分。用C、H、O、N、S在可燃基中的百分含量來(lái)表示，稱為可燃成分，表示方法為在對(duì)應(yīng)組成的右上角加標(biāo)r，即： Cr+Hr+ Or +Nr+Sr=100％ 上述用各種方法表示的成分之間是可以進(jìn)行換算的，換算系數(shù)列于表4—25。表4—25 煤的各種成分換算系數(shù) ◆煤的工業(yè)分析成分。將一定重量的煤加熱到110℃，使其水分蒸發(fā)以測(cè)出水分的百分含量w，再在隔絕空氣的條件下，將煤樣加熱到850℃，并測(cè)出揮發(fā)分的百分含量V，然后再將煤樣通以空氣，使固定碳全部燃燒，以便測(cè)出灰分的百分含量A，最后可確定出煤的固定碳百分含量為： Cy=(100－(Wy+Ay+Vy))100％ 3．煤的分類(lèi) 煤的分類(lèi)主要是按使用上的要求、煤的質(zhì)量特性、煤的變質(zhì)特性等劃分?！舭磽]發(fā)分固定碳含量要求分類(lèi)(見(jiàn)表4—26)。 表4—26 按揮發(fā)分(Vr)固定碳(c)含量要求分類(lèi)◆按煤的揮發(fā)分、膠質(zhì)厚度分類(lèi)(見(jiàn)表4—27)。 表4—27 按揮發(fā)分(Vr)膠質(zhì)層厚度(Y)分類(lèi) ◆按煤的質(zhì)量特性分類(lèi) 按煤中灰分(A)含量分類(lèi)：A≤15％，為低灰分煤；A=15％～25％，為中灰分煤；A= 25％～40％，為高灰分煤。按煤中硫(S)含量分類(lèi)：S≤l％，為低硫煤；S=1％～l．5％，為中硫煤；S1．5％，為高硫煤。◆按煤的發(fā)熱量來(lái)分類(lèi)l kg煤完全燃燒后所放出的熱量稱為煤的發(fā)熱量，單位為kJ／kg。發(fā)熱量有高發(fā)熱量和低發(fā)熱量?jī)煞N表示方法。高發(fā)熱量是在實(shí)驗(yàn)室條件下評(píng)價(jià)煤質(zhì)的一個(gè)指標(biāo)，而低發(fā)熱量則主要用于燃燒計(jì)算和熱工計(jì)算。 所謂高發(fā)熱量QG，是指煤完全燃燒，并且燃燒產(chǎn)物冷卻到使其中的水蒸氣凝結(jié)成0℃的水時(shí)所放出的熱量。 所謂低發(fā)熱量QD，是指煤完全燃燒，并且燃燒產(chǎn)物中水蒸氣冷卻到20℃的蒸汽時(shí)所放出的熱量。 QD29300 kJ／kg，為高發(fā)熱量煤；QD25100～29300 kJ／kg，為中高發(fā)熱量煤；QD 18800～25100 kJ／kg，為中發(fā)熱量；QD12500～18800 kJ／kg，為低發(fā)熱量。二．高爐噴吹用煤的性能要求 高爐噴煤對(duì)煤的性能要求： ，一般要求小于15％。 ，一般要求小于1．0％。 ，Y值應(yīng)小于10mm，以免在噴吹過(guò)程中結(jié)焦堵塞噴槍和風(fēng)口。 ，HGI值應(yīng)大于50。 。燃燒性和反應(yīng)性好的煤允許大量噴吹，并允許適當(dāng)放粗煤粉粒度，降低制粉能耗。三．噴煤工藝的基本流程 ◆原煤貯運(yùn)系統(tǒng)該系統(tǒng)應(yīng)包括綜合煤場(chǎng)、煤棚、貯運(yùn)方式。綜合煤場(chǎng)的設(shè)計(jì)，一般要充分考慮能分別堆放兩種或兩種以上原煤及其他噴吹物，并方便存取或按工藝需要進(jìn)行配煤作業(yè)。煤棚主要用于原煤的風(fēng)干，以便于制粉，其設(shè)置應(yīng)盡可能靠近制粉車(chē)間。煤場(chǎng)與煤棚間的運(yùn)輸方式可以采用火車(chē)、汽車(chē)或皮帶，而煤棚至制粉間通常采用皮帶運(yùn)輸。 為控制原煤粒度和除去原煤中的雜物，在原煤貯運(yùn)過(guò)程中還須設(shè)置篩分破碎裝置和除鐵器?！糁品巯到y(tǒng)煤粉制備是通過(guò)磨煤機(jī)將原煤加工成粒度和含水量均符合高爐噴吹需要的煤粉。制粉系統(tǒng)主要由給料、干燥與研磨、收粉與除塵幾部分組成。在煙煤制粉中，還必須設(shè)置相應(yīng)的惰化、防爆、抑爆及監(jiān)測(cè)控制裝置?！裘悍鄣妮斔兔悍鄣妮斔陀袃煞N方式可供選擇，即采用煤粉罐裝專(zhuān)用卡車(chē)或采用管道氣力輸送。依據(jù)粉氣比的不同，管道氣力輸送又分為濃相輸送(μ50 kg／kg)和稀相輸送(μ=10～30 kg／kg)。 ◆噴吹系統(tǒng)噴吹系統(tǒng)由不同形式的噴吹罐組和相應(yīng)的鐘閥、流化裝置等組成。煤粉噴吹通常是在噴吹罐組內(nèi)充以壓縮空氣，再自混合器引入二次壓縮空氣將煤粉經(jīng)管道和噴槍噴入高爐風(fēng)口。噴吹罐組可以采用并列式布置或采用重疊式布置，底罐只做噴煤罐。 ◆供氣系統(tǒng)高爐噴煤工藝系統(tǒng)中主要涉及壓縮空氣、氮?dú)?、氧氣和少量的蒸汽。壓縮空氣主要用于煤的輸送和噴吹，同時(shí)也為一些氣動(dòng)設(shè)備提供動(dòng)力。氮?dú)夂驼羝饕糜诰S持系統(tǒng)的安全正常運(yùn)行。氧氣則用于富氧鼓風(fēng)或氧煤噴吹。◆煤粉計(jì)量目前煤粉計(jì)量主要有噴吹罐計(jì)量和單支管計(jì)量?jī)纱箢?lèi)。噴吹罐計(jì)量，尤其是重疊罐的計(jì)量，是高爐實(shí)現(xiàn)噴煤自動(dòng)化的前提。單支管計(jì)量技術(shù)則是實(shí)現(xiàn)風(fēng)口均勻噴吹或根據(jù)爐況變化實(shí)施自動(dòng)調(diào)節(jié)的重要保證?！艨刂葡到y(tǒng)高爐噴煤系統(tǒng)廣泛采用了計(jì)算機(jī)控制和自動(dòng)化操作?？刂葡到y(tǒng)可以將制粉與噴吹分開(kāi)，形成兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的控制站，再經(jīng)高爐中央控制中心用計(jì)算機(jī)加以分類(lèi)控制；也可以將制粉和噴吹設(shè)計(jì)為一個(gè)操作控制站，集中在高爐中央控制中心，與高爐采用同一方式控制。 ◆按噴吹方式分： 直接噴吹和間接噴吹。 直接噴吹方式是將噴吹罐設(shè)置在制粉系統(tǒng)的煤倉(cāng)下面，直接將煤粉噴入高爐風(fēng)口，高爐附近無(wú)需噴吹站。其特點(diǎn)是節(jié)省噴吹站的投資及相應(yīng)的操作維護(hù)費(fèi)用。 間接噴吹則是將制備好的煤粉，經(jīng)專(zhuān)用輸煤管道或罐車(chē)送入高爐附近的噴吹站，再由噴吹站將煤粉噴入高爐。其特點(diǎn)是投資較大，設(shè)備配置復(fù)雜，除噴吹罐組外，還必須配制相應(yīng)的收粉、除塵裝置。 ◆按噴吹罐布置形式分： 并列式噴吹和串罐式噴吹。 為便于處理噴吹事故，通常并列罐數(shù)最好為3個(gè)。并列式噴吹若采用順序倒罐，則對(duì)噴吹的穩(wěn)定性會(huì)產(chǎn)生一定的影響；而采用交叉倒罐則可改善噴吹的穩(wěn)定性，但必須配備精確的測(cè)量和控制手段。另外，并列式噴吹占地面積大，但噴吹罐稱量簡(jiǎn)單，投資較重疊式的要小。因此，常用于小高爐直接噴吹流程系統(tǒng)。 串罐式噴吹是指將兩個(gè)主體罐重疊設(shè)置而形成的噴吹系統(tǒng)。其中，下罐也稱為噴吹罐，它總是處于向高爐噴煤的高壓工作狀態(tài)。而上罐也稱為加料罐，它僅當(dāng)向下罐裝粉時(shí)才處于與下罐相連通的高壓狀態(tài)，而其本身在裝粉稱量時(shí)，則處于常壓狀態(tài)。裝卸煤粉的倒罐操作須通過(guò)連接上下罐的均排壓裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)實(shí)際需要，串罐可以采用單系列，也可采用多系列，以滿足大型高爐多風(fēng)口噴煤的需要。串罐式噴吹裝置占地小，噴吹距離短，噴吹穩(wěn)定性好，但稱量復(fù)雜，投資也較大。這種噴吹裝置是目前國(guó)內(nèi)外大型高爐采用較多的一種噴吹裝置。 ◆按噴吹管路形式分： 多管式噴吹和單管路加分配器方式噴吹。 多管方式噴吹，是指噴吹罐直接與同風(fēng)口數(shù)目相等的支管相連接而形成的噴吹系統(tǒng)。一般一根支管連接一個(gè)風(fēng)口。其主要特點(diǎn)有： ①每根支管均可裝煤粉流量計(jì)，用以自動(dòng)測(cè)量和調(diào)節(jié)每個(gè)風(fēng)口的噴煤量。其調(diào)節(jié)手段靈活，誤差小，有利于實(shí)現(xiàn)高爐均勻噴吹和大噴煤量的操作調(diào)節(jié)。 ②噴吹距離受到限制，一般要求不超過(guò)200～300 m。這是因?yàn)樵趪姶稻嚯x相同的條件下，多管方式的管道管徑小，阻力損失大，過(guò)長(zhǎng)的噴吹距離將導(dǎo)致系統(tǒng)壓力的增加，從而使壓力超過(guò)噴吹罐的允許罐壓極限。 ③單支管流量計(jì)數(shù)目多，儀表和控制系統(tǒng)復(fù)雜，因此投資亦較大。 ④支管數(shù)目多，需要轉(zhuǎn)向的閥門(mén)太多，因此多管?chē)姶祪H適用于串罐方式，而不適用于并列式。單管加分配器方式，是指每個(gè)噴吹罐內(nèi)接出一根總管，總管經(jīng)設(shè)在高爐附近的 煤粉分配器分成若干根支管，每根支管分別接到每個(gè)風(fēng)口上。其主要特點(diǎn)有： ①一般在分配器后的支管上不裝流量計(jì)，通過(guò)各風(fēng)口的煤粉分配關(guān)系在安裝試車(chē)時(shí)一次調(diào)整完畢，因此不能進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)調(diào)節(jié)。此外，通過(guò)分配器對(duì)各支管煤粉量的控制精度不僅取決于分配器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而且還受運(yùn)行過(guò)程中分配器的各個(gè)噴嘴不等量磨損的影響。因此，需要經(jīng)常加以檢查和調(diào)整。 ②系統(tǒng)的阻力損失較少，噴吹距離可達(dá)600 m。 ③支管不必安裝流量計(jì)，控制系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)化，投資較少。 ④對(duì)噴吹罐的安裝形式無(wú)特殊要求，既適用于并列式，又可用于串罐式。高爐噴吹操作 四．噴吹系統(tǒng)的操作 ◆罐壓控制。噴吹罐罐頂充氣或補(bǔ)氣，剛倒完罐需要較高的罐壓。隨著噴吹的不斷進(jìn)行，罐內(nèi)料面不斷下移，料層減薄，這時(shí)的罐壓應(yīng)當(dāng)?shù)托?，補(bǔ)氣時(shí)當(dāng)料層進(jìn)一步減薄時(shí)將破壞自然料面，補(bǔ)充氣與噴吹氣相通，這就要加大補(bǔ)氣量，提高罐內(nèi)壓力。罐壓應(yīng)隨罐內(nèi)粉位的變化而改變。 罐頂補(bǔ)氣容易將罐內(nèi)的煤粉壓結(jié)。停噴時(shí)應(yīng)把罐內(nèi)壓縮空氣放掉，把罐壓卸到零。 利用噴吹罐錐體部位的流態(tài)化裝置進(jìn)行補(bǔ)氣，可起到松動(dòng)煤粉和增強(qiáng)煤粉流動(dòng)性的作用，實(shí)現(xiàn)恒定罐壓操作?！艋旌掀髡{(diào)節(jié)?；旌掀鞯膰娮煳恢贸谠囓?chē)時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)外，在正常生產(chǎn)時(shí)，還要根據(jù)不同煤種和不同噴吹量做適當(dāng)?shù)母淖儭Ｔ趪姶禋庠磯毫μ岣邥r(shí)，應(yīng)適當(dāng)縮小噴嘴直徑，以提高混合比，增大輸粉量。 使用帶流化床的混合器，進(jìn)入流化床氣室的空氣流量與噴吹流量的比例需要精心調(diào)節(jié)。 在噴吹系統(tǒng)使用的壓縮空氣中所夾帶的水和油要經(jīng)常排放，噴吹罐內(nèi)的煤粉不宜長(zhǎng)時(shí)間積存，否則將會(huì)導(dǎo)致混合器的排粉和混合器失常或者出現(xiàn)粉氣不能混合的現(xiàn)象。煤粉中的夾雜物可能會(huì)沉積在混合器內(nèi)，應(yīng)經(jīng)常清理。如果混合器帶有給粉量控制裝置，則應(yīng)根據(jù)輸粉量的變化及時(shí)調(diào)節(jié)給粉量的控制裝置。 ◆噴煤正常工作狀態(tài)的標(biāo)志： ① MPa。 ②罐內(nèi)煤粉溫度煙煤小于70℃，無(wú)煙煤小于80℃。 ③罐內(nèi)氧濃度煙煤小于8％，無(wú)煙煤小于12％。 ④煤粉噴吹均勻，無(wú)脈動(dòng)現(xiàn)象。 ⑤全系統(tǒng)無(wú)漏煤、無(wú)漏風(fēng)現(xiàn)象。 ⑥煤粉噴出在風(fēng)口中心，不磨風(fēng)口。 ⑦電氣極限信號(hào)反應(yīng)正確。 ⑧安全自動(dòng)連鎖裝置良好、可靠。 ⑨計(jì)量?jī)x表信號(hào)指示正確。 ◆收煤罐向貯煤罐裝煤程序： ①確認(rèn)貯煤罐內(nèi)煤粉已倒凈。 ②開(kāi)放散閥，確認(rèn)貯煤罐內(nèi)壓力為零。 ③開(kāi)貯煤罐上部的下鐘閥(硬連接系統(tǒng))。 ④開(kāi)貯煤管路上部的上鐘閥。 ⑤煤粉全部裝入貯煤罐。 ⑥關(guān)上鐘閥。 ⑦關(guān)貯煤管路上部的下鐘閥。 ⑧關(guān)放散閥。 ◆貯煤罐向噴煤罐裝煤程序： ①確認(rèn)噴煤罐內(nèi)煤粉已快到規(guī)定低料位。 ②關(guān)放散閥；關(guān)上鐘閥。 ③開(kāi)貯煤罐下充壓閥；開(kāi)貯煤罐上充壓閥。 ④關(guān)貯煤罐上、下充壓閥，開(kāi)均壓閥。 ⑤開(kāi)下鐘閥。 ⑥煤粉全部裝入噴煤罐。 ⑦關(guān)下鐘閥；關(guān)均壓閥。 ⑧開(kāi)貯煤罐放散閥。 ⑨當(dāng)下鐘閥關(guān)不嚴(yán)時(shí)，開(kāi)噴煤罐充壓閥，待下鐘閥關(guān)嚴(yán)后，關(guān)噴煤罐充壓閥。 ◆噴煤罐向高爐噴煤程序： ①聯(lián)系高爐，確認(rèn)噴煤量及噴煤風(fēng)口，插好噴槍。 ②開(kāi)噴吹風(fēng)閥。 ③開(kāi)噴煤管路上各閥門(mén)。 ④開(kāi)自動(dòng)切斷閥并投入自動(dòng)。 ⑤開(kāi)噴煤罐充壓閥，使罐壓力達(dá)到一定的數(shù)值后，關(guān)噴煤罐充壓閥。 ⑥開(kāi)噴槍上的閥門(mén)并關(guān)嚴(yán)倒吹閥。 ⑦開(kāi)下煤閥。 ⑧開(kāi)補(bǔ)壓閥并調(diào)整到一定位置。 ⑨檢查各噴煤風(fēng)口、噴槍不漏煤并且煤流在風(fēng)口中心線。 ⑩通知高爐已噴上煤粉。 ◆ 噴射型混合器調(diào)節(jié)噴煤量的方法： ①噴槍數(shù)量。噴槍數(shù)量越多，噴煤量越大。 ②噴煤罐罐壓。噴煤罐內(nèi)壓力越高，則噴煤量越大。而且罐內(nèi)煤量越少，在相同罐壓下噴煤量越大。 ③混合器內(nèi)噴嘴位置及噴嘴大小。噴嘴位置稍前或稍后均會(huì)出現(xiàn)引射能力不足，煤量減少。噴嘴直徑適當(dāng)縮小，可提高氣(空氣)煤混合比，增加噴吹量。 ◆流化床混合器調(diào)節(jié)噴煤量的方法： ①調(diào)節(jié)流化床氣室流化風(fēng)量。風(fēng)量過(guò)大將使氣(空氣)煤混合比減少，噴吹量降低；但是風(fēng)量過(guò)小，不起流化作用，影響噴吹量。 ②調(diào)節(jié)煤量開(kāi)度。通過(guò)手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)下煤閥開(kāi)度大小來(lái)調(diào)節(jié)噴煤量。 ③調(diào)節(jié)罐壓。通過(guò)噴煤罐的壓力來(lái)調(diào)節(jié)煤量。 對(duì)于流化罐混合器通常調(diào)節(jié)噴吹煤量的方法是向噴吹管路補(bǔ)氣。 對(duì)于噴吹罐上