柳钢高炉喷煤全氮气喷吹实践

柳钢高炉喷煤全氮气喷吹实践作者：王绪鹏朱国铭刘敏黄华钢刘华庆
来源：《科学与财富》2020年第20期
摘要：本文对炼铁厂高炉喷煤操作的压力介质进行分析，指出喷煤压力存在不稳定，易对高炉分配器压力产生波动的影响，提出改进措施，从而达到均匀、稳定喷煤。

关键词：喷煤;压力波动;全氮气;稳定
1前言
喷煤已经成为炼铁降本降耗的重要技术并得到广泛应用。

2018年前柳钢炼铁厂的喷吹煤粉是采用压缩空气与氮气混合喷吹，由于空压机存在频繁加卸载，供气压力不稳定，易造成喷煤补气量不稳定，从而对高炉分配器压力产生波动。

为解决这一问题，2019年开始，根据氮气的特性，车间决定把喷煤补气介质改用氮气，采用全氮气喷吹。

经过实践应用，效果显著，高炉喷煤全氮气喷吹工艺达到安全、穩定、连续、均匀的喷煤要求。

2喷煤压力介质分析和存在的问题
2.1;; 喷煤压力介质分析
柳钢高炉喷吹煤粉采用压缩空气和氮气混合喷吹，即喷吹罐内部充压、补压、流化均使用氮气，喷煤管道的补气使用压缩空气。

正常喷煤中，喷吹介质参数要求压缩空气压力保持在1.20MPa 左右，氮气压力保持在1.30MPa 左右，补气流量保持在1000m3/h 左右。

压缩空气由空压机的高压机组提供，而压缩机由电动调试器控制，根据空气的消耗量，调试器通过自动加荷或减荷压缩机，来保证管道压力保持在可调的压力范围内。

因此空压机存在频繁加卸载，导致喷煤所需的供气压力不稳定。

2.2;; 存在的问题
（1）;;;;;; 空压机频繁加卸载，导致压缩空气压力波动大，空气压力在1.1～1.3MPa 之间波动，补气流量在900～1200m3/h 之间波动。

喷煤流量不好调节控制，影响操作质量，喷煤压力不稳定，造成高炉分配器压力波动。

（2）;;;;;; 空压机产生的压缩空气具有一定的含水量，会影响煤粉的流动性，易造成高炉堵枪。

（3）;;;;;; 空气罐易储水，排水周期短，增加排水工作量。

3;;;;;; 改进措施
3.1;; 全氮气喷吹操作方案
（1）;;;;;; 空气罐进气气源由原来空压机供空气（图1）改为氮气总管供氮气
（图2）。

在氮气总管处制作氮气气源分支管道，并加装 DN300氮气进口手动总阀，管道上安装 DN150减压阀（前后安装 DN150进口手动阀），使氮气压力经过减压阀后，稳定在1.25MPa 左右。

在空气罐进口处接入氮气气源管，空压机全停，空气罐空气进口总阀关闭，喷吹罐补气使用氮气，从而达到全氮气喷吹。

（2）;;;;;; 更换原空气罐安全阀和压力表，使用工作压力在2.5MPa 的安全阀和压力表。

（3）;;;;;; 停空压机全氮气喷吹后，注意关注氮气压力变化，如氮气压力低于规定值时，应通知制氧提高氮气压力或试情况启动空压机进行空气喷吹。

（4）;;;;;; 操作工调控好操作参数，稳定压力波动，均匀稳定喷煤。

（5）;;;;;; 做好空压机维护保养工作，保证空压机能正常运行，在停氮气或氮气压力低时能随时启动，保障喷吹供气压力。

3.2;; 安全操作方案
（1）;;;;;; 喷煤转换全氮气喷吹前，必须确认压力表、安全阀、各计量仪表等设备部件正常完好，如发现氮气泄露故障，及时处理。

处理时，应注意站在上风侧，避免氮气窒息事故发生。

（2）;;;;;; 空气罐排污管手动阀必须关闭，并挂好“严禁操作”牌。

（3）;;;;;; 岗位人员做好设备点检，并携带氧气检测仪，发现氮气超标或氮气泄露立即汇报，并转换空气喷吹。

（4）;;;;;; 检修人员到氮气区域作业前，必须进行安全交底和防范，二人以上安全互保，且站在上风侧，并携带氧气检测仪，检测氧含量合格（大于19.5%）之后方可进行作业。

（5）;;;;;; 制定相应的氮气泄露应急处置措施。

4项目成效
4.1;; 各喷吹压力波动变化情况
全氮气喷吹时喷吹罐补气流量曲线波动相对平稳
全氮气喷吹时高炉分配器压力曲线波动相对平稳
4.2;; 煤粉热量的损失情况
全氮喷吹与混合喷吹对煤粉热量的损失对比：
备注：从温度变化来看，全氮气喷吹对煤粉温度影响几乎不存在。

5结语
高炉喷煤全氮气喷吹项目，通过把喷吹罐补气空气介质改用氮气介质，氮气压力稳定，使喷吹罐补气压力和流量保持稳定。

有利于减少煤粉对管道的磨损，更好的均匀稳定喷煤，从而减少对高炉分配器压力波动的影响，有效提高喷煤的稳定率和准确率，对高炉稳定顺行起到一定的作用，有效降低消耗，降低成本。