【正文】 ◆高爐熱風溫度的控制：當熱風爐采用“兩燒兩送交叉并聯”送風制度時，靠調節(jié)兩座送風爐的冷風調節(jié)閥的開度，來控制先行(涼)爐、后行(熱)爐的冷風流量，保持高爐熱風溫度的穩(wěn)定。當熱風爐采用“兩燒一送”的送風制度時，需靠調節(jié)風溫調節(jié)閥的開度，兌入冷風量的多少來穩(wěn)定高爐的熱風溫度。 ◆換爐控制：按時間指令進行換爐的自動控制；按溫度指令進行換爐的自動控制。 ◆休風控制：一般休風控制為半自動操作，分為倒流休風和正常休風。高爐噴吹操作噴煤技術發(fā)展的主要趨勢： ◆噴煤量大幅度提高，焦比大幅度降低。 ◆高爐噴吹煙煤，或煙煤、無煙煤甚至褐煤進行混配噴吹。 ◆在大量噴煤的同時采用高風溫、富氧操作。一．煤的化學組成與分類1．煤的化學組成◆各種化合形式的有機物質。這些有機物的組成元素有C、H、O、N和一部分S。◆灰分。煤中不能燃燒的礦物質統(tǒng)稱為灰分，由SiOAl2OCaO、MgO、Fe2ONa2O等礦物質組成。 根據灰分的來源，煤中的灰分分為原生灰分和再生灰分?！羲?。煤中的水分是有害成分。煤中的水分以外部水分、吸附水分和結晶水三種形式存在。2．煤的化學成分表示方法 煤的成分通常用各組成物的質量百分含量來表示。通常要用下述幾種表示方法： ◆應用成分。將碳、氫、氧、氮、硫、灰分和水分在應用基中的質量百分含量定義為煤的應用成分，表示方法為在對應組成的右上角加標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表示煤的化學組成，用這種方法表示的成分稱為煤的干燥成分，表示方法為在相應組成的右上角加標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表示，稱為可燃成分，表示方法為在對應組成的右上角加標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行換算的，換算系數列于表4—25。表4—25 煤的各種成分換算系數 ◆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 煤的分類主要是按使用上的要求、煤的質量特性、煤的變質特性等劃分?！舭磽]發(fā)分固定碳含量要求分類(見表4—26)。 表4—26 按揮發(fā)分(Vr)固定碳(c)含量要求分類◆按煤的揮發(fā)分、膠質厚度分類(見表4—27)。 表4—27 按揮發(fā)分(Vr)膠質層厚度(Y)分類 ◆按煤的質量特性分類 按煤中灰分(A)含量分類：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：S≤l％，為低硫煤；S=1％～l．5％，為中硫煤；S1．5％，為高硫煤?！舭疵旱陌l(fā)熱量來分類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)熱量兩種表示方法。高發(fā)熱量是在實驗室條件下評價煤質的一個指標，而低發(fā)熱量則主要用于燃燒計算和熱工計算。 所謂高發(fā)熱量QG，是指煤完全燃燒，并且燃燒產物冷卻到使其中的水蒸氣凝結成0℃的水時所放出的熱量。 所謂低發(fā)熱量QD，是指煤完全燃燒，并且燃燒產物中水蒸氣冷卻到20℃的蒸汽時所放出的熱量。 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 高爐噴煤對煤的性能要求： ，一般要求小于15％。 ，一般要求小于1．0％。 ，Y值應小于10mm，以免在噴吹過程中結焦堵塞噴槍和風口。 ，HGI值應大于50。 。燃燒性和反應性好的煤允許大量噴吹，并允許適當放粗煤粉粒度，降低制粉能耗。三．噴煤工藝的基本流程 ◆原煤貯運系統(tǒng)該系統(tǒng)應包括綜合煤場、煤棚、貯運方式。綜合煤場的設計，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行配煤作業(yè)。煤棚主要用于原煤的風干，以便于制粉，其設置應盡可能靠近制粉車間。煤場與煤棚間的運輸方式可以采用火車、汽車或皮帶，而煤棚至制粉間通常采用皮帶運輸。 為控制原煤粒度和除去原煤中的雜物，在原煤貯運過程中還須設置篩分破碎裝置和除鐵器?！糁品巯到y(tǒng)煤粉制備是通過磨煤機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，還必須設置相應的惰化、防爆、抑爆及監(jiān)測控制裝置?！裘悍鄣妮斔兔悍鄣妮斔陀袃煞N方式可供選擇，即采用煤粉罐裝專用卡車或采用管道氣力輸送。依據粉氣比的不同，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的鐘閥、流化裝置等組成。煤粉噴吹通常是在噴吹罐組內充以壓縮空氣，再自混合器引入二次壓縮空氣將煤粉經管道和噴槍噴入高爐風口。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、氮氣、氧氣和少量的蒸汽。壓縮空氣主要用于煤的輸送和噴吹，同時也為一些氣動設備提供動力。氮氣和蒸汽主要用于維持系統(tǒng)的安全正常運行。氧氣則用于富氧鼓風或氧煤噴吹?！裘悍塾嬃磕壳懊悍塾嬃恐饕袊姶倒抻嬃亢蛦沃Ч苡嬃績纱箢?。噴吹罐計量，尤其是重疊罐的計量，是高爐實現噴煤自動化的前提。單支管計量技術則是實現風口均勻噴吹或根據爐況變化實施自動調節(jié)的重要保證?！艨刂葡到y(tǒng)高爐噴煤系統(tǒng)廣泛采用了計算機控制和自動化操作?？刂葡到y(tǒng)可以將制粉與噴吹分開，形成兩個相對獨立的控制站，再經高爐中央控制中心用計算機加以分類控制；也可以將制粉和噴吹設計為一個操作控制站，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置在制粉系統(tǒng)的煤倉下面，直接將煤粉噴入高爐風口，高爐附近無需噴吹站。其特點是節(jié)省噴吹站的投資及相應的操作維護費用。 間接噴吹則是將制備好的煤粉，經專用輸煤管道或罐車送入高爐附近的噴吹站，再由噴吹站將煤粉噴入高爐。其特點是投資較大，設備配置復雜，除噴吹罐組外，還必須配制相應的收粉、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，通常并列罐數最好為3個。并列式噴吹若采用順序倒罐，則對噴吹的穩(wěn)定性會產生一定的影響；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主體罐重疊設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，它僅當向下罐裝粉時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，則處于常壓狀態(tài)。裝卸煤粉的倒罐操作須通過連接上下罐的均排壓裝置來實現。根據實際需要，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，但稱量復雜，投資也較大。這種噴吹裝置是目前國內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口數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風口。其主要特點有： ①每根支管均可裝煤粉流量計，用以自動測量和調節(jié)每個風口的噴煤量。其調節(jié)手段靈活，誤差小，有利于實現高爐均勻噴吹和大噴煤量的操作調節(jié)。 ②噴吹距離受到限制，一般要求不超過200～300 m。這是因為在噴吹距離相同的條件下，多管方式的管道管徑小，阻力損失大，過長的噴吹距離將導致系統(tǒng)壓力的增加，從而使壓力超過噴吹罐的允許罐壓極限。 ③單支管流量計數目多，儀表和控制系統(tǒng)復雜，因此投資亦較大。 ④支管數目多，需要轉向的閥門太多，因此多管噴吹僅適用于串罐方式，而不適用于并列式。單管加分配器方式，是指每個噴吹罐內接出一根總管，總管經設在高爐附近的 煤粉分配器分成若干根支管，每根支管分別接到每個風口上。其主要特點有： ①一般在分配器后的支管上不裝流量計，通過各風口的煤粉分配關系在安裝試車時一次調整完畢，因此不能進行生產過程中的自動調節(jié)。此外，通過分配器對各支管煤粉量的控制精度不僅取決于分配器的結構設計，而且還受運行過程中分配器的各個噴嘴不等量磨損的影響。因此，需要經常加以檢查和調整。 ②系統(tǒng)的阻力損失較少，噴吹距離可達600 m。 ③支管不必安裝流量計，控制系統(tǒng)相對簡化，投資較少。 ④對噴吹罐的安裝形式無特殊要求，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氣，剛倒完罐需要較高的罐壓。隨著噴吹的不斷進行，罐內料面不斷下移，料層減薄，這時的罐壓應當低些，補氣時當料層進一步減薄時將破壞自然料面，補充氣與噴吹氣相通，這就要加大補氣量，提高罐內壓力。罐壓應隨罐內粉位的變化而改變。 罐頂補氣容易將罐內的煤粉壓結。停噴時應把罐內壓縮空氣放掉，把罐壓卸到零。 利用噴吹罐錐體部位的流態(tài)化裝置進行補氣，可起到松動煤粉和增強煤粉流動性的作用，實現恒定罐壓操作?！艋旌掀髡{節(jié)?；旌掀鞯膰娮煳恢贸谠囓嚂r進行調節(jié)外，在正常生產時，還要根據不同煤種和不同噴吹量做適當的改變。在噴吹氣源壓力提高時，應適當縮小噴嘴直徑，以提高混合比，增大輸粉量。 使用帶流化床的混合器，進入流化床氣室的空氣流量與噴吹流量的比例需要精心調節(jié)。 在噴吹系統(tǒng)使用的壓縮空氣中所夾帶的水和油要經常排放，噴吹罐內的煤粉不宜長時間積存，否則將會導致混合器的排粉和混合器失?；蛘叱霈F粉氣不能混合的現象。煤粉中的夾雜物可能會沉積在混合器內，應經常清理。如果混合器帶有給粉量控制裝置，則應根據輸粉量的變化及時調節(jié)給粉量的控制裝置。 ◆噴煤正常工作狀態(tài)的標志： ① MPa。 ②罐內煤粉溫度煙煤小于70℃，無煙煤小于80℃。 ③罐內氧濃度煙煤小于8％，無煙煤小于12％。 ④煤粉噴吹均勻，無脈動現象。 ⑤全系統(tǒng)無漏煤、無漏風現象。 ⑥煤粉噴出在風口中心，不磨風口。 ⑦電氣極限信號反應正確。 ⑧安全自動連鎖裝置良好、可靠。 ⑨計量儀表信號指示正確。 ◆收煤罐向貯煤罐裝煤程序： ①確認貯煤罐內煤粉已倒凈。 ②開放散閥，確認貯煤罐內壓力為零。 ③開貯煤罐上部的下鐘閥(硬連接系統(tǒng))。 ④開貯煤管路上部的上鐘閥。 ⑤煤粉全部裝入貯煤罐。 ⑥關上鐘閥。 ⑦關貯煤管路上部的下鐘閥。 ⑧關放散閥。 ◆貯煤罐向噴煤罐裝煤程序： ①確認噴煤罐內煤粉已快到規(guī)定低料位。 ②關放散閥；關上鐘閥。 ③開貯煤罐下充壓閥；開貯煤罐上充壓閥。 ④關貯煤罐上、下充壓閥，開均壓閥。 ⑤開下鐘閥。 ⑥煤粉全部裝入噴煤罐。 ⑦關下鐘閥；關均壓閥。 ⑧開貯煤罐放散閥。 ⑨當下鐘閥關不嚴時，開噴煤罐充壓閥，待下鐘閥關嚴后，關噴煤罐充壓閥。 ◆噴煤罐向高爐噴煤程序： ①聯系高爐，確認噴煤量及噴煤風口，插好噴槍。 ②開噴吹風閥。 ③開噴煤管路上各閥門。 ④開自動切斷閥并投入自動。 ⑤開噴煤罐充壓閥，使罐壓力達到一定的數值后，關噴煤罐充壓閥。 ⑥開噴槍上的閥門并關嚴倒吹閥。 ⑦開下煤閥。 ⑧開補壓閥并調整到一定位置。 ⑨檢查各噴煤風口、噴槍不漏煤并且煤流在風口中心線。 ⑩通知高爐已噴上煤粉。 ◆ 噴射型混合器調節(jié)噴煤量的方法： ①噴槍數量。噴槍數量越多，噴煤量越大。 ②噴煤罐罐壓。噴煤罐內壓力越高，則噴煤量越大。而且罐內煤量越少，在相同罐壓下噴煤量越大。 ③混合器內噴嘴位置及噴嘴大小。噴嘴位置稍前或稍后均會出現引射能力不足，煤量減少。噴嘴直徑適當縮小，可提高氣(空氣)煤混合比，增加噴吹量。 ◆流化床混合器調節(jié)噴煤量的方法： ①調節(jié)流化床氣室流化風量。風量過大將使氣(空氣)煤混合比減少，噴吹量降低；但是風量過小，不起流化作用，影響噴吹量。 ②調節(jié)煤量開度。通過手動或自動調節(jié)下煤閥開度大小來調節(jié)噴煤量。 ③調節(jié)罐壓。通過噴煤罐的壓力來調節(jié)煤量。 對于流化罐混合器通常調節(jié)噴吹煤量的方法是向噴吹管路補氣。 對于噴吹罐上