[发明专利]长距离直接喷吹煤粉的工艺方法

说明书

技术领域：

本发明涉及喷吹煤粉的方法，特别是长距离直接喷吹煤粉的方法。

   背景技术：

   以煤粉作燃料和还原剂部分代替焦炭喷吹到高炉内部，既能降低生产成本，又可使煤炭资源得到更有效地利用，因此在高炉炼铁生产中已经被广泛使用，传统的高炉喷吹煤粉工艺过程为：将加工后的煤粉输送至喷吹站，再由喷吹站用压缩空气作为载体，经输送管路输送至高炉风口处，用喷枪从风口将煤粉喷入高炉。生产中当煤粉的喷入量超过一定数量时将导致喷入回旋区内的煤粉不能充分燃烧，形成未燃煤粉。未燃煤粉过多的存在将影响到高炉的正常生产，经常表现为炉内炉缸堆积、料柱透气性变差、炉内煤气分布失常等现象的发生，造成高炉不顺行。特别是长距离直接喷吹，首先是要创造一个良好的煤粉输送条件，使煤粉与输送气体混合均匀，并且能连续稳定的出料，然后将煤粉和输送气体的流速控制在合理的范围内，降低管道阻损；最后煤粉需要分配均匀和合理控制支管流速，阻损不一致或流速过低都容易会导致支管堵塞。解决这些技术问题已成为急需。

发明内容：

克服现有技术的不足，提出一种能够使煤粉充分燃烧、高炉顺利运行的长距离直接喷吹煤粉的工艺方法。长距离直接喷吹煤粉的工艺方法是：a、流化混合，采用中部加压方式，输送的部分气体在喷吹罐中部喷入，提前与煤粉预混合;喷吹罐锥端也需要有足够的流化设备;喷吹罐底部流化，采用上出料方式;b、煤粉输送混合器采用气体切向进入型，采用管道逐级扩径的方式来控制流速，管道流速超过3米/秒，就开始扩大管径，扩径后的流速需要大于等于煤粉输送的最低流速；当流速再次增大后，继续扩径，将流速控制在一个合理的范围内；c、煤粉分配，采用等阻损配管设计，保证每根支管的总长相等，弯头数一样多;支管输送流速的控制采用喷煤量大于1吨/小时时用较多的喷枪，喷煤量减少时，喷煤枪也需要减少；d、管道防堵及清堵、通过煤粉管道上设置的检测仪表来判断目前管道内的流动状态，煤粉在管道内的流速控制在3米/秒以上;通过检测仪表判断，在接近堵煤临界状态时（低于3米/秒以下时），自动进行管道清扫，避免管道堵死;煤粉管道沿途需设置远程和手动清堵设施。当堵塞不严重时，可以在操作画面上远程清堵；当堵塞严重时，尤其是在管道被杂物堵塞时，则需要在现场手动分段清扫管道。本发明由于流化混合采用中部加压方式、提前与煤粉预混合，可以防止煤粉在侧壁上滞留，喷吹罐底部流化，选择合适的流化面积及流化板孔径使气体能够穿透煤粉层;采用上出料方式，确保煤粉只有得到流化后，方可以出料，且出料后气粉混合较均匀在罐压的作用下出料;煤粉输送时混合器采用气体切向进入型，通过旋流引射方式带动煤粉混合;输送速度的控制采用管道逐级扩径的方式来控制流速，当管道流速超过某个值时，就开始扩大管径，扩径后的流速需要大于等于煤粉输送的最低流速；当流速再次增大后，继续扩径，将流速控制在一个合理的范围内,这样管道流速不高，阻损小，管道磨损小;输送固气比的控制在输送途中进一步补充输送气体控制流速，降低输送固气比获得减少管道阻损的效果;煤粉分配采用等阻损配管设计，保证每根支管的总长相等，弯头数一样多;支管输送流速的控制在喷煤量大时采用较多的喷枪，相应的喷煤量减少时，喷煤枪也减少，不增加系统阻损，避免喷煤支管堵塞; 管道防堵及清堵是通过煤粉管道上设置的检侧仪表来判断管道内的流动状态，通过检测仪表判断，在接近堵煤临界状态时（低于3米/秒以下时），自动进行管道清扫，避免管道堵死;煤粉管道沿途需设置远程和手动清堵设施。本发明煤粉管道沿途设置远程和手动清堵设施，进行管道清扫，可避免管道堵死，使煤粉与输送气体混合均匀，并且能连续稳定的出料，煤粉和输送气体的流速控制在合理的范围内，降低了管道阻损，煤粉分配均匀和合理控制支管流速，阻损一致、流速适中，支管畅通。

具体实施方式:

本发明的一个最佳实施例，长距离直接喷吹煤粉的工艺方法是：a、流化混合，煤粉流化的最终目的是使煤粉与气体得到充分的混合，因为煤粉的粒度很小，因此需要一定的时间和空间来完成，所以在喷吹罐结构设计时采用如下方案：

a、采用中部加压方式，输送的部分气体在喷吹罐中部喷人，提前与煤粉预混合：

（1）喷吹罐锥端也需要有足够的流化设备，一方面可以防止煤粉在侧壁上滞留，另一方面继续加强煤粉混合;

（2）喷吹罐底部流化，需要选择合适的流化面积及流化板孔径,流化板的主要目的是将气体分流成若干小股流量，使气体能够穿透煤粉层;

（3）采用上出料方式。该方式可以确保煤粉只有得到流化后，方可以出料，且出料后气粉混合较均匀，而不同于下出料方式，煤粉来不及流化，也可以在罐压的作用下出料;