CN114381560A - 一种高炉喷吹兰炭的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高炉喷吹兰炭的系统及方法，包括破碎机、筛选机磨煤机、粉末仓、流化罐、分配器和高炉，所述破碎机的出料口与筛选机的进料口连接，所述筛选机的第一出料口与破碎机的进料口连接，筛选机的第二出料口与磨煤机的原煤入口连接，所述磨煤机还设有兰炭入口，所述磨煤机的出料口与粉末仓的进料口连接，所述粉末仓的出料口与流化罐的进料口连接，所述流化罐的出料口与分配器的进料口通过配煤总管连接，所述分配器的出料口设有至少一根喷煤支管，每根喷煤支管与高炉通过煤枪连接。本发明在不增加磨煤机能耗的情况下，降低了管道的磨损，使大型高炉的兰炭配比达到了30%以上，且保证了高炉喷煤系统和炉况的稳定。
Description
技术领域
本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及一种高炉喷吹兰炭的系统及方法。
背景技术
钢铁工业对于煤炭的依赖性较大，焦炭需要优质的炼焦煤资源，喷吹煤同样也需要高发热量的无烟煤、烟煤资源，面临能源的短缺和环保的压力，钢铁工业必须坚持走可持续、低碳发展道路，不断拓展能源使用范围，降低能源和环境问题对钢铁工业带来的影响。
高炉富氧喷煤技术已经得到了广泛的应用，是高炉降低炼铁成本的有效措施之一。国内虽然煤炭资源储量丰富，但高炉喷吹用煤资源并不多，如何开发利用低阶煤作为高炉能源已迫在眉睫。目前国内已有部分高炉开始对兰炭喷吹进行工业试验，并取得了一定效果。兰炭是以高挥发分的弱粘结或不粘结煤作为原料，经中、低温干馏炭化除去煤中焦油物质和大部分挥发分后的半焦产品，又称为半焦，由于产品在燃烧时的火焰呈兰色，故称兰炭。随着技术水平的进步，过去的土质兰炭已发展成机制兰炭，冶金性能得到大幅提升，已可作为高炉日常使用的喷吹用燃料。目前国内部分中小高炉已开始将兰炭作为喷吹燃料，但由于兰炭可磨性差，高炉喷吹兰炭将严重磨损管道，所以喷吹兰炭的大型高炉不多，且兰炭比例较低。
发明内容
解决的技术问题：针对上述技术问题，本发明提供一种高炉喷吹兰炭的系统及方法，在不增加磨煤机能耗的前提下，降低输煤管道的磨损，增大兰炭喷吹比例。
技术方案：一种高炉喷吹兰炭的系统，包括破碎机、筛选机磨煤机、粉末仓、流化罐、分配器和高炉，所述破碎机的出料口与筛选机的进料口连接，所述筛选机的第一出料口与破碎机的进料口连接，筛选机的第二出料口与磨煤机的原煤入口连接，所述磨煤机还设有兰炭入口，所述磨煤机的出料口与粉末仓的进料口连接，所述粉末仓的出料口与流化罐的进料口连接，所述流化罐的出料口与分配器的进料口通过配煤总管连接，所述分配器的出料口设有至少一根喷煤支管，每根喷煤支管与高炉通过煤枪连接。
优选的，所述喷煤支管的管道弯头为变径弯头，包括第一管道、变径管道和第二管道，所述变径管道的一端与第一管道通过第一锥形管连接，另一端与第二管道通过第二锥形管连接。
进一步的，所述变径管道的直径是第一管道直径的1.1-1.5倍，所述第二管道的直径与第一管道的直径相等，所述第一锥形管的一端口直径与第一管道直径相等，另一端口直径与变径管道直径相等，所述第二锥形管的一端口直径与第二管道直径相等，另一端口直径与变径管道直径相等。
优选的，所述喷煤支管上设有切断或连通管道的控制阀。
优选的，所述煤枪出口到高炉风口小套的距离≤200mm。
优选的，兰炭入口管道、磨煤机与粉末仓连接的管道、粉末仓与流化罐连接的管道、配煤总管和喷煤支管的管道内壁均设有耐磨层。
进一步的，所述耐磨层为碳化硅耐磨层，厚度为1-3mm。
采用上述高炉喷吹兰炭的系统喷吹兰炭的方法，包括以下步骤：
S1、将原煤加入破碎机进行破碎，通过筛选机筛选出粒度为8cm以下的原煤颗粒；
S2、将兰炭和步骤S1得到的原煤颗粒按照质量比为0.3-0.8:1的比例加入磨煤机进行混合磨制得到混合粉末，贮存在粉末仓内，其中，混合粉末粒度不大于0.074mm的颗粒占兰炭和原煤颗粒总质量的30-50%；
S3、将步骤S2得到的混合粉末通过流化罐进行流态化处理，然后经分配器将混合粉末均匀分配给每根喷煤支管，通过喷枪最终进入高炉。
有益效果：本发明在不增加磨煤机能耗的情况下，通过控制煤粉粒度、减小管道弯头处的压力、增加耐磨层，进而降低了管道的磨损，使大型高炉的兰炭配比达到了30%以上，且保证了高炉喷煤系统和炉况的稳定。
附图说明
图1是本发明一种高炉喷吹兰炭的系统的连接示意图；
图2是本发明的喷煤支管的管道弯头结构示意图；
图中序号：1、破碎机，2、筛选机，3、磨煤机，4、粉末仓，5、流化罐，6、分配器，7、高炉，8、第一管道，8-1、第一锥形管，9、变径管道，10、第二管道，10-1、第二锥形管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作详细说明：
实施例1
如图1-2，一种高炉喷吹兰炭的系统，包括破碎机1、筛选机2磨煤机3、粉末仓4、流化罐5、分配器6和高炉7，所述破碎机1的出料口与筛选机2的进料口连接，所述筛选机2的第一出料口与破碎机1的进料口连接，筛选机2的第二出料口与磨煤机3的原煤入口连接，所述磨煤机3还设有兰炭入口，所述磨煤机3的出料口与粉末仓4的进料口连接，所述粉末仓4的出料口与流化罐5的进料口连接，所述流化罐5的出料口与分配器6的进料口通过配煤总管连接，所述分配器6的出料口设有至少一根喷煤支管，每根喷煤支管与高炉7通过煤枪连接。
优选的，所述喷煤支管的管道弯头为变径弯头，包括第一管道8、变径管道9和第二管道10，所述变径管道9的一端与第一管道8通过第一锥形管8-1连接，另一端与第二管道10通过第二锥形管10-1连接。
进一步的，所述变径管道9的直径是第一管道8直径的1.1-1.5倍，所述第二管道10的直径与第一管道8的直径相等，所述第一锥形管8-1的一端口直径与第一管道8直径相等，另一端口直径与变径管道9直径相等，所述第二锥形管10-1的一端口直径与第二管道10直径相等，另一端口直径与变径管道9直径相等。
优选的，所述喷煤支管上设有切断或连通管道的控制阀。
优选的，所述煤枪出口到高炉7风口小套的距离≤200mm。
优选的，兰炭入口管道、磨煤机3与粉末仓4连接的管道、粉末仓4与流化罐5连接的管道、配煤总管和喷煤支管的管道内壁均设有耐磨层。
进一步的，所述耐磨层为碳化硅耐磨层，厚度为1-3mm。
采用上述高炉喷吹兰炭的系统喷吹兰炭的方法，包括以下步骤：
S1、将原煤加入破碎机1进行破碎，通过筛选机2筛选出粒度为8cm以下的原煤颗粒；
S2、将兰炭和步骤S1得到的原煤颗粒按照质量比为0.3-0.8:1的比例加入磨煤机3进行混合磨制得到混合粉末，贮存在粉末仓4内，其中，混合粉末粒度不大于0.074mm的颗粒占兰炭和原煤颗粒总质量的30-50%；
S3、将步骤S2得到的混合粉末通过流化罐5进行流态化处理，然后经分配器6将混合粉末均匀分配给每根喷煤支管，通过喷枪最终进入高炉7。
实施例2
5800m3级高炉采用上述发明系统后，每小时60吨原煤经破碎机破碎，筛选出8cm以下的颗粒，进入磨煤机，同时每小时加入30吨兰炭，使混合粉末粒度不大于0.074mm的比例达到40%，磨煤机能耗不变，兰炭比例达到了33%，高炉喷吹燃料比达到165kg/t，期间高炉生产稳定顺行，喷煤管道未出现磨损，具体的指标参数如下表1所示。
表1：5800m3级高炉喷吹兰炭的指标参数
实施例3
2680m3级高炉采用上述发明系统后，每小时24吨原煤经破碎机破碎，筛选出8cm以下的颗粒，进入磨煤机，同时每小时加入16吨兰炭，使混合粉末粒度不大于0.074mm的比例达到40%，磨煤机能耗不变，兰炭比例达到了40%，高炉喷吹燃料比达到145kg/t，期间高炉生产稳定顺行，喷煤管道未出现磨损，具体的指标参数如下表2所示。
表2：2680m3级高炉喷吹兰炭的指标参数
实施例4
1000m3级高炉采用上述发明系统后，每小时12.5吨原煤经破碎机破碎，筛选出8cm以下的颗粒，进入磨煤机，同时每小时加入12.5吨兰炭，使混合粉末粒度不大于0.074mm的比例达到40%，磨煤机能耗不变，兰炭比例达到了50%，高炉喷吹燃料比达到158kg/t，期间高炉生产稳定顺行，喷煤管道未出现磨损，具体的指标参数如下表3所示。
表3：1000m3级高炉喷吹兰炭的指标参数
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种高炉喷吹兰炭的系统，其特征在于：包括破碎机（1）、筛选机（2）磨煤机（3）、粉末仓（4）、流化罐（5）、分配器（6）和高炉（7），所述破碎机（1）的出料口与筛选机（2）的进料口连接，所述筛选机（2）的第一出料口与破碎机（1）的进料口连接，筛选机（2）的第二出料口与磨煤机（3）的原煤入口连接，所述磨煤机（3）还设有兰炭入口，所述磨煤机（3）的出料口与粉末仓（4）的进料口连接，所述粉末仓（4）的出料口与流化罐（5）的进料口连接，所述流化罐（5）的出料口与分配器（6）的进料口通过配煤总管连接，所述分配器（6）的出料口设有至少一根喷煤支管，每根喷煤支管与高炉（7）通过煤枪连接。
2.根据权利要求1所述的一种高炉喷吹兰炭的系统，其特征在于：所述喷煤支管的管道弯头为变径弯头，包括第一管道（8）、变径管道（9）和第二管道（10），所述变径管道（9）的一端与第一管道（8）通过第一锥形管（8-1）连接，另一端与第二管道（10）通过第二锥形管（10-1）连接。
3.根据权利要求2所述的一种高炉喷吹兰炭的系统，其特征在于：所述变径管道（9）的直径是第一管道（8）直径的1.1-1.5倍，所述第二管道（10）的直径与第一管道（8）的直径相等，所述第一锥形管（8-1）的一端口直径与第一管道（8）直径相等，另一端口直径与变径管道（9）直径相等，所述第二锥形管（10-1）的一端口直径与第二管道（10）直径相等，另一端口直径与变径管道（9）直径相等。
4.根据权利要求1所述的一种高炉喷吹兰炭的系统，其特征在于：所述喷煤支管上设有切断或连通管道的控制阀。
5.根据权利要求1所述的一种高炉喷吹兰炭的系统，其特征在于：所述煤枪出口到高炉（7）风口小套的距离≤200mm。
6.根据权利要求1所述的一种高炉喷吹兰炭的系统，其特征在于：兰炭入口管道、磨煤机（3）与粉末仓（4）连接的管道、粉末仓（4）与流化罐（5）连接的管道、配煤总管和喷煤支管的管道内壁均设有耐磨层。
7.根据权利要求6所述的一种高炉喷吹兰炭的系统，其特征在于：所述耐磨层为碳化硅耐磨层，厚度为1-3mm。
8.采用权利要求1-7任意一项所述的系统喷吹兰炭的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将原煤加入破碎机（1）进行破碎，通过筛选机（2）筛选出粒度为8cm以下的原煤颗粒；
S2、将兰炭和步骤S1得到的原煤颗粒按照质量比为0.3-0.8:1的比例加入磨煤机（3）进行混合磨制得到混合粉末，贮存在粉末仓（4）内，其中，混合粉末粒度不大于0.074mm的颗粒占兰炭和原煤颗粒总质量的30-50%；
S3、将步骤S2得到的混合粉末通过流化罐（5）进行流态化处理，然后经分配器（6）将混合粉末均匀分配给每根喷煤支管，通过喷枪最终进入高炉（7）。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220422 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |