陳永衛
（江蘇沙鋼集團淮鋼特鋼股份有限公司， 江蘇 淮安 223002）
摘 要：淮鋼高爐噴煤通過技術改造，實現了 4 座高爐集中制粉、噴吹，遠距離輸送。高爐由噴吹單一無煙煤到煙煤混噴，混合煤粉揮發份由 17%穩定到 25%，并經操作優化，煤比由 142 kg/ t 到 165 kg/ t 的技術進步，為節能減排、降低生鐵成本創造了條件。
關鍵詞：高爐 噴煤 遠距離輸送 置換比
江蘇沙鋼集團淮鋼特鋼股份有限公司 （全文簡稱淮鋼）4 座高爐 （3 號、4 號為 450 m3，5 號、6 號為580 m3 ），分別投產于 2004 年和 2007 年，并在各自高爐附近的場地同步建成 1 號、2 號兩套獨立的無煙煤噴煤系統，實際能力分別為 3 號、4 號高爐每座9~12 t/h，5 號、6 號高爐每座 14~16 t/h，高爐煤比一直穩定在 142 kg/t 左右。隨著高爐的不斷強化，以及成本壓力不斷加大，旨在實現高比例煙煤混噴，并逐步提高煤比的技術改造攻關，于 2018 年 10 月開始實施。目前達到了高揮發份煙煤比例 50%，煤比為165 g/t，實現高爐生產節能減排、降本的目的。
1 系統改造
由于 1 號、2 號噴煤系統對各自高爐而言，制粉能力不能滿足強化后高爐用煤能力，且 1 號噴煤系統設備老化，改造為煙煤混噴不經濟。故在 2 號噴煤附近新建 3 號噴煤系統供 5 號、6 號高爐，其投產后，改造 2 號噴煤供 3 號、4 號高爐。并堅持如下技改原則：
1）改造過程不影響高爐噴煤。
2）改造后系統能滿足混合煤揮發份≥25%，4 座高爐在利用系數 η＝4.1 t/（m3·d）的情況下，煤比正常達到 180 kg/t 最大 200 kg/t 的能力。
3）最大限度利用原有設備，以節約改造費用。
4）2 號噴煤系統因距 3 號高爐 550 m，改造后仍實現集中制粉噴吹，能遠距離濃湘輸送不堵管，且利用現有空壓站裝備，節約氮氣消耗。
5）實現四座高爐制粉、噴吹控制室合一，集中控制，實現減員增效。
主要技改特點為：
1）為提高煤的置換比，節約運行成本，噴吹輸送介質使用了壓縮空氣。改造后噴煤系統，因沖壓、均壓使用了氮氣不再用壓縮空氣，故盡管噴吹距離增加、噴吹量增大，但經計算利用了原噴煤空壓站作噴吹氣，增加制粉耗氮氣 10 m3 /t 鐵。
2）將原 2 號煤棚延長 15 m，作為 2 號、3 號噴煤系統共用無煙煤煤棚；在其西側新建一個 33 m×50 m 儲煤棚，配 2 臺 5 t 抓斗行車，作為 2 號、3 號噴煤系統煙煤棚。3 號噴煤系統在兩煤棚之間新建煙煤和無煙煤 30 m3 的配煤倉各 2 個，將原 2 號噴煤的三個配煤倉之一，改造成 2 號噴煤系統煙煤配煤倉。
3）為 3 號噴煤系統設計 1 臺 8 m3 煙氣爐，同時經高溫引風機引用 5 號、6 號高爐的熱風爐廢氣，兌入 2 號、3 號噴煤煙氣爐作為制煤粉干燥介質，并使用 N2 作為流化均壓介質，均壓放散的氮氣直接接入煤粉倉，并增強了系統密封性，從而控制制粉系統w（O2）≤6％，最大不大于 8％。
4）因噴吹系統集中，正常 2 號噴煤兩個噴吹系列供 3 號、4 號高爐，3 號噴煤兩個噴吹系列供 5 號、 6 號高爐，但通過噴吹管道互聯，可實現每個噴吹系列分別向四座高爐噴吹煤粉，提高了系統可靠性與作業率。
5）對制粉系統的中速磨機入口、出口、布袋收粉器入口、出口進行在線溫度、CO 及 O2 含量不間斷循環監測，并與緊急充氮等措施實現自動聯鎖。設計了安全防爆、計量調節與自動控制、噴煤總管與支管堵塞報警、安全連鎖。
6）改變磨煤機動態分離器為靜態分離器，提高設備穩定性。
7）因 2 號噴煤系統距離 3 號、4 號高爐 550 m，采用了遠距離濃相輸送，管道采用兩級變徑、設置檢測加助推器防堵技術，實現直接噴吹，節約了噴吹站與制粉分開所消耗的大量氮氣。同時擴大了 3 號、4 號 爐爐前煤粉分配器能力。
2 提高煤比及置換比措施
改造后 2 號、3 號噴煤系統通過 1 年多的完善、技術攻關與經濟性分析，噴煤能力逐漸達到了 3 號、 4 號高爐 13~15 t/h，5 號、6 號高爐 17~19 t/h，高爐煤比穩定到 160~170 kg/t，高揮發分煙煤比例基本穩定在50%，混合煤揮發分控制在 24%~25%。主要措施如下：
2.1 高爐使用大礦批四環布料
增加 5 號、6 號高爐溜槽長度 300 mm，進一步發展中心、抑制邊緣氣流，提高高爐受煤能力及置換比。目前高爐裝料情況如表 1。
2.2 提高爐頂壓力
3 號、4 號爐由過去的 120 kPa 提高到 140 kPa, 5 號、6 號爐由過去的 150 kPa 提高到 180 kPa, 減少爐塵吹出及提高煤氣利用。
2.3 提高入爐風溫
通過改造 3 號、4 號爐送風裝置，使直吹管在無水冷的設置下，能適應 1 250 ℃高風溫；優化熱風爐燃燒 - 送風制度，采用半并聯送風等工藝，一年來風溫提高了 35 ℃，補償煤比提高在風口需要的熱能。
2.4 提高煤在風口前的燃燒率
提高了富氧率，以提高煤在風口前的燃燒率。期間通過不同的煙煤配比，分析了煤比、混合煤揮發分與干法除塵灰含碳量趨勢，試圖找出最佳煤比及煙煤比例，但在煤比低于 170 kg/t、煙煤比 50%內沒有發現顯著的關聯，隨著風溫、富氧的提高，干法除塵灰含碳量有降低趨勢，如表 2。
2.5 保證全風口噴煤
發現煤槍等問題不能噴煤，應及時處理，不噴煤的風口一般不超過一個班。保證爐缸均勻活躍。經過技術改造和操作攻關，淮鋼高爐在使用燃料條件一般的情況下，實現了高爐長期穩定順行。淮鋼燃料情況表3。
雖然煤比及煙煤比例的大幅度提高燃料比有上升趨勢，但因煙煤比無煙煤及焦碳價格低得多，成本是大幅下降的，而且通過創新提高風溫、富氧率等措施，煤的置換比得到明顯提高，仍然能取得先進的技經指標。主要技經指標如表 4。
3 結論
1）淮鋼噴煤通過技術改造，實現了最大限度利用原有設備，過程不影響高爐噴煤，能夠混噴高揮發份煙煤，達到遠距離輸送，提高供煤能力的目的。
2）經技術攻關與經濟性分析，通過優化布料、提高風溫、頂壓、富氧率等技術措施，及全風口噴煤細化管理，在燃料條件一般的情況下，實現了高煤比、低燃料比、高爐長期穩定順行的目的，為節能減排創造了條件。
3）在淮鋼目前條件下，煤比低于 170 kg/t、煙煤比 50%內，增加煤比及煙煤比例，沒有發現干法除塵灰含碳量顯著提高，隨著風溫、富氧的提高，有降低趨勢，燃料比亦隨之降低，操作上應致力于提高風溫、保持 160~170 kg/t 煤比，完全吸收煉鋼多余氧氣，在嚴格控制粉氧含量的前提下，增加煙煤比例、提高煤比，利于降低生鐵成本。