摘  要  昆钢2500m3高炉根据喷吹原煤条件，通过优化烟煤和无烟煤配煤比例，提高磨机台时产量，降低了喷吹成本，并改善了煤粉燃烧效果。在经济煤比150～170kg/t的范围内，保持风温1200℃、富氧率3.00%、综合入炉品位54%的条件下，实现高炉燃料比515kg/t。

关键词  高炉  混合喷吹  优化实践

1、前言

昆钢2500m3高炉配备一台ZGM133N型中速磨煤机，采用一级高浓度低压脉冲长袋除尘器制粉工艺，设计产能60t/h。煤粉干燥采用高炉热风炉废气与高温烟气的混合气体，采用并罐单管路加炉前煤粉分配器喷吹工艺，采用氮气充压、流化、浓相喷吹，可实现不间断喷吹，确保操作安全。

2、昆钢2500m3高炉喷吹的原煤条件

昆钢2500m3高炉自2012年6月开炉以来，一直积极推进“挥发分高、着火点低、易于燃烧、易于被高炉接受、可磨性好”的烟煤与“挥发分低，着火点高，反应性差”的无烟煤混合喷吹工艺。2014年在开展昆钢2500m3高炉低品位、高渣比条件下的经济煤比研究工作，得出经济喷煤比范围为150～170kg/t。但当时所使用的烟煤、无烟煤可磨性指数较差，中速磨台时产量较低，只达到44t/h。同时由于资源不足，无烟煤、烟煤的采购量不稳定，品种繁多，且每一个煤种都是供应商在周边料场进行混配以后的结果，质量波动较大，最终导致喷吹煤粉质量波动大，混喷效果不够理想[1]。2015年12月份开始昆钢2500m3高炉进行“川瘦”烟煤和无烟煤混合喷吹，煤种相对稳定，给高炉继续优化煤粉混合喷吹提供了条件,昆钢2500m3高炉烟煤和无烟煤工业分析见表1，昆钢2500m3高炉烟煤和无烟煤发热量、着火点、可磨性、爆炸性、理论置换比见表2。

3、煤粉制备和喷吹的生产情况

昆钢2500m3高炉从2015年12月19日开始进行烟煤、无烟煤混合制粉和喷吹生产，具体配比调整、能源介质消耗、产能情况见表3。

从表3可知，当烟煤配比大于50%后台时产能提升明显，同时吨煤生产的电耗、煤气消耗降低，吨煤喷吹的氮气消耗降低。这和“川瘦”烟煤的可磨性指数比无烟煤的高，提高“川瘦”烟煤的配比有利提高台时产量，台时产量的提高能降低能源介质的消耗是对应的。当烟煤配比超过70%达到80%时，能源介质氮气、煤气、电消耗开始反弹。这是由于“川瘦”烟煤含水高（＞13%），粘结性强，配用比例提高到一定量后，导致干燥气大量使用，煤气消耗增加，运输设备粘结，下料不正常，空磨和震磨次数增加，产量下降，使能源介质消耗增加。因此，从节能降耗效果考虑以烟煤配比控制在50%～70%较为理想。需要说明的是4月份在烟煤配比提升到70%后，因与之配用的无烟煤煤质差，出现制粉困难，配比调整为50%：50%后才恢复正常。烟煤配用提高到70%后还出现磨机震磨频繁、原煤仓落料口堵塞加剧、人工定时清堵次数增多等情况。为保证制粉系统的安全性，烟气炉炉膛温度、磨机出口温度等工艺参数都需不同程度的下调，制粉的台时产量也有不同程度的下滑。

4、烟煤和无烟煤配比使用及高炉燃料消耗情况

昆钢2500m3高炉从2015年12月份开始进行“川瘦”烟煤和无烟煤的混配喷吹。由于“川瘦”烟煤质量相对稳定，在保持经济煤比150～170kg/t的前提下，进行配煤结构的持续优化探索。配煤比例及高炉相关经济技术指标见表4、5。

从表4、5中可知，在经济煤比150～170kg/t的范围内，保持风温1200℃、富氧率3.21%、综合入炉品位54%的条件下，“川瘦”烟煤配用比例大于50%能获得较低燃料比，而使用“川瘦”烟煤60%+无烟煤40%的配煤结构时，高炉ηco为47.21%，燃料比为511.29kg/t，燃料消耗最低。因此，从实践可知在保持现有原燃料条件和操作参数的前提下，“川瘦”烟煤60%+无烟煤40%的配煤结构是最低燃料消耗的配煤结构。

同时从表4、5中也可知，在相同的配煤结构下，因混合煤粉的成分差异，导致燃料消耗不同。特别是混合煤粉固定碳低于76%，灰分高于12%时，混配后煤粉挥发分升高带入的H2和热量所降低的燃料量低于因固定碳降低、灰分升高所消耗的燃料量导致总燃料消耗升高，这也是为什么其它钢铁企业能做到全烟煤喷吹或高配比烟煤喷吹的原因所在。因为省外很多企业混合喷吹煤粉固定碳控制在70%左右，挥发分20%～25%，灰分小于9%，严格控制喷吹煤粉灰分比所用焦炭灰分低2％的燃料要求，实现混配煤粉挥发分升高带入的H2和热量所降低的燃料量高于因固定碳降低、灰分变化所消耗的燃料量实现总燃料消耗降低的目的。而昆钢的原煤成分达不到省外的水平，省外全烟煤或烟煤大比例配用的喷吹实践只能作为参考。昆钢2500m3高炉所使用的焦炭灰分为14%，喷吹煤粉的灰分应严格控制在12%以内。因此，在不能保持现有原煤采购现状的情况下，能满足混合煤粉成分Aad<12%、S<0.8%、Vad>11%，C固>76%的烟煤和无烟煤采购也能实现降低燃料比的目的。

5、结论

综合原煤出入库管理、配用、减少内部拨运次数，降低能源介质消耗、提高产能、稳定粉样指标、稳定高炉炉况、提升高炉经济技术指标，以及无烟煤煤种、煤质不稳定的实际情况，得出以下结论：

（1）昆钢2500m3高炉烟煤和无烟煤混合喷吹时，“川瘦”烟煤配用比例>50%，以“川瘦”烟煤60%+无烟煤40%的配煤结构为最佳配煤结构；

（2）昆钢2500m3高炉混合煤粉喷吹时，混合煤粉成分要达到Aad<12%、S<0.8%、Vad>11%，C固>76%的要求，严格控制喷吹煤粉灰分比所使用焦炭灰分低2%。

6 参考文献

[1] 李信平,卢郑汀.昆钢2500m3高炉低品位高渣比生产条件下的经济煤比[J].炼铁,2015,34（6）：32-36.