CN105177201B

CN105177201B - 一种改进的高炉喷煤罐及喷吹方法

Info

Publication number: CN105177201B
Application number: CN201510488469.9A
Authority: CN
Inventors: 韩健; 刘京瑞; 谢建军; 冯帅; 刘志朝; 黄京昌; 宋少刚; 刘占喜
Original assignee: Hangang Group Hanbao Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Hangang Group Hanbao Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2015-08-11
Filing date: 2015-08-11
Publication date: 2017-04-12
Anticipated expiration: 2035-08-11
Also published as: CN105177201A

Abstract

本发明一种改进的高炉喷煤罐及喷吹方法，属高炉喷煤技术领域。喷煤罐罐体内上锥部流化孔与流化床之间设有下锥部流化孔，上锥部流化孔与流化板之间设有稳压流化孔；下煤阀下部连接氮气吹扫管，其上安装氮气吹扫阀；出煤手阀和出煤阀中间的金属软连接中安装加速装置；出煤阀和给煤阀中间的出煤管管体上安装氮气反吹管；返粉管上安装气体滤网。利用该装置进行喷吹包括放散过程、装煤过程、充压流化过程和喷吹稳压过程控制工序，本发明解决了背景技术中喷煤罐流化不充分、出煤不均、速率不稳等问题，提高了喷煤的准确率和均匀率，同时降低了气体能源的消耗和设备损坏，间接提高了高炉煤比，降低了焦比，改善了喷煤***的工艺流程，提高了喷吹稳定率。

Description

一种改进的高炉喷煤罐及喷吹方法

技术领域

本发明涉及一种改进的高炉喷煤罐及喷吹方法，属于高炉喷煤技术领域。

背景技术

高炉喷煤多采用并罐无间隔喷吹模式以保证高炉不停煤，A罐喷吹时间=B罐放散时间+B罐装煤时间+B罐充压时间+B罐等待时间。煤粉准确均匀地喷吹有利于稳定高炉操作和高炉炉温控制，同时可以提高煤粉燃烧率，提高高炉煤比，降低焦比。喷煤罐内煤粉流化的好坏决定着煤粉输送是否顺畅，尤其是从喷煤罐到补气调节器这一段距离的输送，输送效果差时，喷吹速率就会大幅波动，甚至停煤，影响高炉正常冶炼。目前，大多数企业高炉喷煤罐如图1所示，主要包括通过连通管相互连通的煤粉仓和喷煤罐，连通管上分别安装下煤阀和进煤阀，下煤阀和进煤阀之间设有直通煤粉仓的返粉管，大放散、中放散和小放散设于喷煤罐顶部，喷煤罐内自上而下依次设有流化板、上锥部流化孔、流化床和底部流化孔，上锥部流化孔、底部流化孔分别与上锥部流化管、底部流化管连接，上锥部流化管和底部流化管管体上分别安装上锥部流化阀和底部流化阀，喷煤罐出煤管管体上自左向右依次安装出煤手阀、金属软连接、出煤阀和给煤阀，大充压管安装于喷煤罐顶部，其上安装大充压阀；此种结构的喷煤罐采用上部充压的方式，充压气流量大，喷煤罐内的煤粉从上部被压实，底部流化、上锥部流化在喷吹时才开启，罐内煤粉未能充分流化，不能保证高炉喷煤的稳定率；此外，此种结构的喷煤***还有以下不足之处：（1）喷吹过程中，喷煤罐的压力变化较大，导致速率大幅波动，影响高炉料层的透气性；（2）直接喷吹工艺中，由于煤粉仓下料口处易棚料，装煤时间较长，充压时间被迫缩短，影响喷煤罐内煤粉的流化；（3）喷煤罐出煤口到补气调节器这一段距离属于浓相输送，输送效果较差，易堵塞管道；（4）返粉管易堵塞，影响称重，尤其在装煤过程中影响该系列另一个罐称重，造成喷煤速率波动；（5）设备易磨漏、损坏，气体能源消耗量大，浪费严重。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种改进的高炉喷煤罐和喷吹方法，通过对喷煤罐结构的改进，相应改变喷吹工艺，实现提升煤粉流化效果，提高喷煤的均匀率和准确率的目的，同时降低煤粉喷吹的速率波动和设备损坏，解决背景技术缺陷。

本发明技术方案是：

一种改进的高炉喷煤罐，构成中包括通过连通管相互连通的煤粉仓和喷煤罐，连通管上分别安装下煤阀和进煤阀，下煤阀和进煤阀之间设有直通煤粉仓的返粉管，喷煤罐顶部设有大放散、中放散和小放散，喷煤罐内自上而下依次设有流化板、上锥部流化孔、流化床和底部流化孔，上锥部流化孔、底部流化孔分别与上锥部流化管、底部流化管连接，上锥部流化管和底部流化管管体上分别安装上锥部流化阀和底部流化阀，喷煤罐出煤管管体上自左向右依次安装出煤手阀、金属软连接、出煤阀和给煤阀，大充压管安装于喷煤罐顶部，其上安装大充压阀；其改进之处为：喷煤罐罐体内上锥部流化孔与流化床之间设有下锥部流化孔，上锥部流化孔与流化板之间设有稳压流化孔，下锥部流化孔和稳压流化孔分别与下锥部流化管和稳压流化管连接，下锥部流化管和稳压流化管管体上分别安装下锥部流化阀和稳压流化阀；下煤阀下部连接氮气吹扫管，其上安装氮气吹扫阀；出煤手阀和出煤阀中间的金属软连接中安装加速装置；出煤阀和给煤阀中间的出煤管管体上安装氮气反吹管，其上安装氮气反吹阀；返粉管上安装气体滤网。

上述的一种改进的高炉喷煤罐，所述上锥部流化孔为4个，位于距喷煤罐罐底高1500mm~1700mm处的同一圆周的两条相互垂直的直径端点；所述下锥部流化孔为2个，位于距喷煤罐罐底高600mm~800mm处同一圆周的一条直径的端点；所述底部流化孔为2个，位于距喷煤罐中轴线垂直距离150mm~170mm的同一圆周一条直径的端点；所述稳压流化孔为1个，距喷煤罐罐底垂直距离2500 mm ~3000mm；所述流化床位于距喷煤罐罐底垂直距离300mm~500mm处；

上述的一种改进的高炉喷煤罐，所述安装于出煤手阀和出煤阀中间金属软连接中的加速装置为两端为喇叭口状的耐磨合金管；所述氮气反吹管为出口朝向给煤阀的直角管，管径小于出煤管管径。

一种利用上述改进的高炉喷煤罐进行煤粉喷吹的方法，包括放散过程控制、装煤过程控制、充压流化过程控制和喷吹稳压过程控制工序，其改进之处为：

所述放散过程为：先打开小放散、中放散将喷煤罐罐内压力卸至0.25 Mpa ~0.30Mpa，再打开大放散将压力全部卸出；

所述装煤过程为：先打开进煤阀，7s~10s后打开下煤阀和氮气吹扫阀，喷煤罐装15t~20t煤粉后，先关闭下煤阀和氮气吹扫阀，23s~30s后关闭进煤阀，保证煤粉不残存在连通管内，之后，关闭大放散阀和中放散；

所述充压流化过程为：关闭给煤阀，打开出煤阀、氮气反吹阀、上锥部流化阀、下锥部流化阀和底部流化阀进行充压流化，调整氮气流量，使Q_上：Q_下：Q_底：Q_反=5:5:6:6（Q_上—上锥部流化管内氮气流量；Q_下—下锥部流化管内氮气流量；Q_底—底部流化管内氮气流量；Q_反—氮气反吹管内氮气流量）；

所述喷吹稳压过程为：打开出煤阀、给煤阀、上锥部流化阀、下锥部流化阀、底部流化阀和氮气反吹阀，关闭大放散和中放散，小放散和稳压流化阀根据实际罐压和设定罐压的差值自动调节。

上述的煤粉喷吹方法，所述喷吹稳压过程中小放散和稳压流化阀根据实际罐压和设定罐压的差值自动调节方式为：当实际罐压高于设定罐压0.06Mpa~0.08Mpa时，小放散打开，待两者相等时，小放散关闭；当实际罐压低于设定罐压0.06Mpa~0.08Mpa时，稳压流化阀打开，待两者相等时，稳压流化阀关闭。

本发明的有益效果为：

本发明安装的氮气吹扫管可有效避免因棚料下煤阀开关不到位，缩短了装煤时间，为充压流化赢取了时间，纳入自动化程序后，装煤时间由8~10min缩短到1~1.5min；安装于出煤管金属软连接中的加速装置起加速煤粉流动、稳定喷吹的作用，同时也增加了软连接的使用寿命；氮气反吹管在充压流化过程中使煤粉更加充分流化，利于稳定喷吹，喷吹过程中可加速煤粉流动；安装于返粉管上的气体滤网在装煤过程中，只允许气体通过，煤粉落回喷煤罐，避免返粉管道堵塞后影响称重，即减少装煤时产生的速率波动。

本发明解决了背景技术中喷煤罐流化不充分、出煤不均、速率不稳等问题，提高了喷煤的准确率和均匀率，同时降低了气体能源的消耗和设备损坏，间接提高了高炉煤比，降低了焦比。通过调整充压流化参数，增加氮气反吹阀、加速装置，改造返粉管的方式改善了喷煤***的工艺流程，提高了喷吹稳定率，杜绝了因喷煤速率波动导致高炉减风的情况，为高炉长期稳定顺行创造了有利条件。随着喷煤量逐步变大，将上锥部流化、下锥部流化、底部流化、反吹氮气气量逐步加大，跟上了高炉生产节奏，满足了生产要求。

附图说明

图1为现有技术中喷吹罐示意图；

图2为本发明喷吹罐示意图；

图3为加速装置示意图；

图中标记为：煤粉仓1、喷煤罐2、连通管3、下煤阀4、进煤阀5、返粉管6、大放散7、中放散8、小放散9、流化板10、上锥部流化孔11、流化床12、底部流化孔13、上锥部流化管14、底部流化管15、上锥部流化阀16、底部流化阀17、出煤管18、出煤手阀19、金属软连接20、出煤阀21、给煤阀22、大充压管23、大充压阀24、下锥部流化孔25、稳压流化孔26、下锥部流化管27、稳压流化管28、下锥部流化阀29、稳压流化阀30、氮气吹扫管31、氮气吹扫阀32、加速装置33、氮气反吹管34、氮气反吹阀35、气体滤网36。

具体实施方式

图2-图3显示，本发明一种改进的高炉喷煤罐，构成中包括通过连通管3相互连通的煤粉仓1和喷煤罐2，连通管3上分别安装下煤阀4和进煤阀5，下煤阀4下部连接氮气吹扫管31，其上安装氮气吹扫阀32；下煤阀4和进煤阀5之间设有直通煤粉仓1的返粉管6，返粉管6上安装气体滤网36；喷煤罐2顶部设有大放散7、中放散8和小放散9，喷煤罐2内自上而下依次设有流化板10、稳压流化孔26、上锥部流化孔11、下锥部流化孔25、流化床12和底部流化孔13，稳压流化孔26、上锥部流化孔11、下锥部流化孔25、底部流化孔13分别与稳压流化管28、上锥部流化管14、下锥部流化管27、底部流化管15连接，稳压流化管28、上锥部流化管14、下锥部流化管27、底部流化管15上分别安装稳压流化阀30、上锥部流化阀16、下锥部流化阀29和底部流化阀17；喷煤罐出煤管18管体上自左向右依次安装出煤手阀19、金属软连接20、出煤阀21和给煤阀22，金属软连接20中安装加速装置33，加速装置33为两端为喇叭口状的耐磨合金管；出煤阀21和给煤阀22中间的出煤管18管体上安装氮气反吹管34，其上安装氮气反吹阀35，氮气反吹管34为出口朝向给煤阀22的直角管，其管径小于出煤管18的管径；大充压管23安装于喷煤罐2的顶部，其上安装大充压阀24。

图2显示，本发明上锥部流化孔11为4个，位于距喷煤罐2罐底高1500mm~1700mm处同一圆周的两条相互垂直的直径端点；下锥部流化孔25为2个，位于距喷煤罐罐底高600mm~800mm处同一圆周的一条直径的端点；底部流化孔13为2个，位于距喷煤罐2中轴线垂直距离150mm~170mm的同一圆周一条直径的端点；稳压流化孔26为1个，距喷煤罐2罐底垂直距离2500 mm ~3000mm；流化床12位于距喷煤罐罐底垂直距离300mm~500mm处。

本发明还包括利用上述喷煤罐进行煤粉喷吹的方法，包括放散过程控制、装煤过程控制、充压流化过程控制和喷吹稳压过程控制工序，放散过程中，由于喷煤罐2工作时罐内压力为0.6 Mpa ~0.7Mpa，放散过快产生冲力过大导致喷煤速率波动，以及设备磨损严重，放散过慢导致放散时间过长，影响充压流化过程控制程序，兼顾两方面考虑，放散过程控制措施为：先打开小放散、中放散将罐内压力卸至0.25 Mpa ~0.30Mpa，再打开大放散将压力全部卸出；

装煤过程控制：先打开进煤阀，7~10s后打开下煤粉阀和氮气吹扫阀，喷煤罐装15t~20t煤粉后，先关闭下煤阀和氮气吹扫阀，23s~30s后关闭进煤阀，保证煤粉不残存在连通管内，之后，关闭大放散阀和中放散；在装煤过程中，安装于返粉管6上的气体滤网36只允许气体通过，煤粉落回喷煤罐2，避免返粉管6管道堵塞后影响称重，可减少装煤时产生的速率波动。

充压流化过程控制：关闭给煤阀22，打开出煤阀21、氮气反吹阀35、上锥部流化阀16、下锥部流化阀29和底部流化阀17进行充压流化，调整氮气流量，使Q_上：Q_下：Q_底：Q_反=5:5:6:6（Q_上—上锥部流化管内氮气流量；Q_下—下锥部流化管内氮气流量；Q_底—底部流化管内氮气流量；Q_反—氮气反吹管内氮气流量）；由于反吹氮气不与其它任何气流对称，使得煤粉更加充分流化，利于稳定喷吹。

喷吹稳压过程控制：打开出煤阀21、给煤阀22、上锥部流化阀16、下锥部流化阀29、底部流化阀17和氮气反吹阀35，关闭大放散7和中放散8，小放散9和稳压流化阀30根据实际罐压和设定罐压的差值自动调节：当实际罐压高于设定罐压0.06Mpa~0.08Mpa时，小放散9打开，待两者相等时，小放散9关闭；当实际罐压低于设定罐压0.06Mpa~0.08Mpa时，稳压流化阀30打开，待两者相等时，稳压流化阀30关闭，喷吹过程中，喷煤罐2的罐压为0.6 Mpa ~0.7Mpa，反吹氮气压力大于喷煤罐2的罐压，打开出煤阀21和给煤阀22，反吹氮气可加速煤粉流动和稳定喷吹。

Claims

1.一种改进的高炉喷煤罐，构成中包括通过连通管（3）相互连通的煤粉仓（1）和喷煤罐（2），连通管（3）上分别安装下煤阀（4）和进煤阀（5），下煤阀（4）和进煤阀（5）之间设有直通煤粉仓（1）的返粉管（6），喷煤罐（2）顶部设有大放散（7）、中放散（8）和小放散（9），喷煤罐（2）内自上而下依次设有流化板（10）、上锥部流化孔（11）、流化床（12）和底部流化孔（13），上锥部流化孔（11）、底部流化孔（13）分别与上锥部流化管（14）、底部流化管（15）连接，上锥部流化管（14）和底部流化管（15）管体上分别安装上锥部流化阀（16）和底部流化阀（17），喷煤罐（2）出煤管（18）管体上自左向右依次安装出煤手阀（19）、金属软连接（20）、出煤阀（21）和给煤阀（22），大充压管（23）安装于喷煤罐（2）顶部，其上安装大充压阀（24）；其特征在于：喷煤罐（2）罐体内上锥部流化孔（11）与流化床（12）之间设有下锥部流化孔（25），上锥部流化孔（11）与流化板（10）之间设有稳压流化孔（26），下锥部流化孔（25）和稳压流化孔（26）分别与下锥部流化管（27）和稳压流化管（28）连接，下锥部流化管（27）和稳压流化管（28）管体上分别安装下锥部流化阀（29）和稳压流化阀（30）；下煤阀（4）下部连接氮气吹扫管（31），其上安装氮气吹扫阀（32）；出煤手阀（19）和出煤阀（21）中间的金属软连接（20）中安装加速装置（33）；出煤阀（21）和给煤阀（22）中间的出煤管（18）管体上安装氮气反吹管（34），其上安装氮气反吹阀（35）；返粉管（6）上安装气体滤网（36）。

2.如权利要求1所述的一种改进的高炉喷煤罐，其特征在于：所述上锥部流化孔为（11）4个，位于距喷煤罐（2）罐底高1500mm~1700mm处的同一圆周的两条相互垂直的直径端点；所述下锥部流化孔（25）为2个，位于距喷煤罐（2）罐底高600mm~800mm处同一圆周的一条直径的端点；所述底部流化孔（13）为2个，位于距喷煤罐（2）中轴线垂直距离150mm~170mm的同一圆周一条直径的端点；所述稳压流化孔（26）为1个，距喷煤罐（2）罐底垂直距离2500 mm ~3000mm；所述流化床（12）位于距喷煤罐（2）罐底垂直距离300mm~500mm处。

3.如权利要求1所述的一种改进的高炉喷煤罐，其特征在于：所述安装于出煤手阀（19）和出煤阀（21）中间金属软连接（20）中的加速装置（33）为两端为喇叭口状的耐磨合金管；所述氮气反吹管（34）为出口朝向给煤阀（22）的直角管，管径小于出煤管（18）管径。

4.一种利用权利要求1～3任一项所述的改进的高炉喷煤罐进行煤粉喷吹的方法，包括放散过程控制、装煤过程控制、充压流化过程控制和喷吹稳压过程控制工序，其特征在于：

所述放散过程为：先打开小放散（9）、中放散（8）将喷煤罐（2）罐内压力卸至0.25 Mpa ~0.30Mpa，再打开大放散（7）将压力全部卸出；

所述装煤过程为：先打开进煤阀（5），7s~10s后打开下煤阀（4）和氮气吹扫阀（32），喷煤罐（2）装15t~20t煤粉后，先关闭下煤阀（4）和氮气吹扫阀（32），23s~30s后关闭进煤阀（5），保证煤粉不残存在连通管（3）内，之后，关闭大放散阀（7）和中放散（8）；

所述充压流化过程为：关闭给煤阀（22），打开出煤阀（21）、氮气反吹阀（32）、上锥部流化阀（16）、下锥部流化阀（29）和底部流化阀（17）进行充压流化，调整氮气流量，使Q_上：Q_下：Q_底：Q_反=5:5:6:6；

Q_上—上锥部流化管内氮气流量；

Q_下—下锥部流化管内氮气流量；

Q_底—底部流化管内氮气流量；

Q_反—氮气反吹管内氮气流量；

所述喷吹稳压过程为：打开出煤阀（21）、给煤阀（22）、上锥部流化阀（16）、下锥部流化阀（29）、底部流化阀（17）和氮气反吹阀（35），关闭大放散（7）和中放散（8），小放散（9）和稳压流化阀（30）根据实际罐压和设定罐压的差值自动调节。

5.如权利要求4所述的煤粉喷吹方法，其特征在于：所述喷吹稳压过程中小放散（9）和稳压流化阀（30）根据实际罐压和设定罐压的差值自动调节方式为：当实际罐压高于设定罐压0.06Mpa~0.08Mpa时，小放散（9）打开，待两者相等时，小放散（9）关闭；当实际罐压低于设定罐压0.06Mpa~0.08Mpa时，稳压流化阀（30）打开，待两者相等时，稳压流化阀（30）关闭。