高炉喷煤技术的开发和应用 机电专业毕业论文

评定成绩

系 别：机电工程系

专 业：机电设备维修与管理

班 级：09-1

学 号：

姓 名：

指导教师:

完成时间: 2012-6-20

伊犁职业技术学院毕业论文

11 摘 要

我国的钢铁企业为了节约生产成本，探索了多种节能降耗的手段，而高炉喷煤是钢铁企业降焦比增效益的有效途径。我国对高炉喷煤技术的开发和应用尽管较早，但从近几年的发展情况来看，国家产业政策对高能源消耗进行了限制，高炉要想在激烈的竞争环境中取得生存和发展，只有努力寻求技术创新和进步，着力降低能耗，提高经济效益，减少和控制污染。

关键词:高炉喷煤;工艺流程图;磨煤机;干燥炉

11 目 录

前言 ..................................................... 3

第一章 绪论 .............................................. 3

第二章 高炉喷煤工艺介绍 ..................................

4

第三章 磨煤机． ......................................... 6

第四章 干燥炉 ........................................... 9

前言

11 高炉喷煤技术始于1840年S．M．Banks关于喷吹焦炭和无烟煤的设想；世界最早的工业应用即是根据这一设想于1840～1845年间在法国博洛涅附近的马恩省炼铁厂实现的。高炉喷吹煤粉是从高炉风口向炉内直接喷吹磨细了的无烟煤粉或烟煤粉或这两者的混合煤粉，以替代焦炭起提供热量和还原剂的作用，从而降低焦比，降低生铁成本，它是现代高炉冶炼的一项重大技术革命。由此背景引出本次毕业设计的题目高炉喷煤工艺流程。课题主要阐述了高炉喷煤工艺流程的粉吹和喷吹工艺全过程。

第一章 绪论

1.1课题研究的意义

目前高炉喷煤对现代高炉炼铁技术来说是具有革命性的重大措施。它是高炉炼铁能否与其他炼铁方法竞争，继续生存和发展的关键技术，其意义具体表现:

（1）以价格低廉的煤粉部分替代价格昂 贵而日趋匮乏的冶金焦炭，使高炉炼铁焦比降低，生铁成本下降；

（2）喷煤是调剂炉况热制度的有效手段；喷煤可改善高炉炉缸工作状态，使高炉稳定顺行；

1.2 高炉喷煤技术的现状及发展趋势

高炉喷煤是大幅度降低然比和生铁成本的重大技术措施，是推动炼铁系统技术进步的核心力量。自80年代初高炉喷煤技术在世界范围内广泛开发应用以来，世界各国钢铁厂的高炉喷煤量不断地提高。其中西欧、日本等国发展尤其迅猛，在1993年左右就有部分高炉的喷煤比达到200kg/t铁，在世界处于领先地位，目前部分高炉年均喷煤比已达160～200kg/t铁，最高月平均喷煤比达到210～250kg/t铁。经过最近十年来的研究和实践，高炉喷煤技术水平日益提高，获得

11 了一大批研究成果。

1.3本文主要工作

喷煤工艺中常常以每小时的喷煤量反映喷吹能力的大小及均匀性。设计的内容主要有:

（1）针对高炉喷煤工艺流程系统的特点，实际应用领域和背景，归纳总结出工艺流程图，结合系统工艺，确定了本流程的难点和特点。

（2）流程系统图的具体设计及实现。体现了工艺系统中没各元件的问题，同时，对喷煤量的均匀稳定控制起到了关键作用。

第二章 高炉喷煤工艺介绍

2.1喷煤主要设备参数

炼铁高炉喷煤主要设备

设备名称 桥式抓斗起重机

参数 型号 跨度 工作制度 抓斗容量 提升高度 起重量

QD5t 31.5m 重级 2.5㎡ 16 5t

设备名称 电动振动给料机

参数 型号 给煤量

ZHG－35 B＝600㎜ 10－50t∕h

设备名称 大倾角皮带机

参数 型号 速度 中段倾角 输煤量

DJ－800 B＝800㎜ V＝1.25m∕s 头尾轮水平距离80m 50－60° 100t∕h

设备名称 电磁除铁器

参数 型号 励磁 配B＝800㎜胶带机 RCDC873 13kw

设备名称 电动振动给料机

参数 型号 给煤量

ZHG－35 B＝600㎜ 10－50t∕h

11 设备名称 烟气引风机

参数 型号 流量 全压 数量 单重 电机功率

Y4―73―NO. 11D 69300m3∕h 2109Pa 2 1t 75kw

设备名称 烟气升温炉

参数 型号 有效容积 最大干煤气发生量

MFL-200-6 5㎡ 44000㎡∕h

设备名称 箱体脉冲袋

参数 型号 容积

QMS64-6×2 8 m3

设备名称 收粉器

参数 型号 处理粉量 过滤面积 箱室个数 每箱布袋数

QMS64-6 240000～30000㎡／h 744㎡ 12个 61条

设备名称 中间罐

参数 型号 几何容积 名义直径

PMS14-6 12.6 m3 2800mm

设备名称 喷吹罐

参数 型号 几何容积 名义直径

PDMS30-6 24 m3 2400mm

设备名称 氮气贮气罐

参数 型号 几何容积 名义直径

TNS64-6 m3

设备名称 主排风机

参数 型号 风量 功率 风压

9-9型NO14D 30000㎡／h 132kw 12600Pa

2.2喷煤工艺流程

高炉喷煤工艺流程包括原煤贮运系统、制粉系统、煤粉的输送、喷吹系统、供气系统等。工艺流程如下图所示。

11 干燥炉磨煤机给煤机原煤仓供煤传送带布袋除尘器炼铁高炉主排风机仓顶除尘器混合口输送压缩空气煤粉仓振动筛煤粉仓中间罐喷吹罐液化加压器流化加压器流化气氮气压缩空气空气助燃高炉煤气热风炉废气热风炉废气废气引风机喷煤工艺流程图

1)原煤贮运系统

该系统应包括综合煤场、煤棚、贮运方式。综合煤场的设计，一般要充分考虑能分别堆放两种或两种以上原煤及其他喷吹物，并方便存取或按工艺需要进行配煤作业。煤棚主要用于原煤的风干，以便于制粉，其设置应尽可能靠近制粉车间。煤场与煤棚间的运输方式可以采用火车、汽车或皮带，而煤棚至制粉间通常采用皮带运输。

为控制原煤粒度和除去原煤中的杂物，在原煤贮运过程中还须设置筛分破碎装置和除铁器。

2)制粉系统

煤粉制备是通过磨煤机将原煤加工成粒度和含水量均符合高炉喷吹需要的煤粉。

制粉系统主要由给料、干燥与研磨、收粉与除尘儿部分组成。在烟煤制粉中，还必须设置相应的惰化、防爆、抑爆及监测控制装置。

3)煤粉的输送

煤粉的输送有两种方式可供选择，即采用煤粉罐装专用卡车或采用管道气力

11 输送。依据粉气比的不同，管道气力输送又分为浓相输送(﹥50kg/kg)和稀相输送(=10～30kg/kg)。

4)喷吹系统

喷吹系统由不同形式的喷吹罐组和相应的钟阀、流化装置等组成。

煤粉喷吹通常是在喷吹罐组内充以压缩空气，再自混合器引入二次压缩空气将煤粉经管道和喷枪喷入高炉风口。

喷吹罐组可以采用并列式布置亘深用重叠式布置，底罐只做喷煤罐。

5)供气系统

高炉喷煤工艺系统中主要涉及压缩空气、氮气、氧气和少量的蒸汽；压缩空气主要用于煤的输送和喷吹，同时也为一些气动设备提供动力；氮气和蒸汽主要用于维持系统的安全正常运行；氧气则用于富氧鼓风或氧煤喷吹。

第三章 磨煤机

3.1磨煤机主要参数

项目 单位 数据 备注

型号 / MPS255

保证出力 t/h 80 磨损后期，条件为设计媒质、原煤粒度不大于80mm，煤粉细度-200目≥80%，煤粉水份≤1.5%

磨机电动机功率 kW 800

磨机磨盘转速 r/min 25

磨机电动机转速 r/min 990

磨机电动机旋向 顺时针 从电动机尾部向磨机看

磨机入口最大干燥剂流量 kg/s 34.3

磨机压降 Pa 7450 （磨机+分离器）

磨机重量 t 约143

3.2磨煤机结构图

11 侧机体弹簧加载装置磨辊磨碗行星齿轮 减速箱拆向门装置落煤管分离器顶盖分离器体叶轮装置磨盘衬板磨煤机侧机体装置联轴器内罐体文丘里套磨煤机排出阀多空出口电机磨煤机结构图

3.3工作原理

MPS255磨煤机是一种中速辊盘式磨煤机，其碾磨部分是由转动的磨环和三个沿磨环滚动的固定且可自转的磨辊组成。

图1 磨煤机加载传递系统“受力状态图”

原煤从磨机的中央落煤管落到磨环上，在离心力作用下将原煤运动至碾磨滚

11 道上，通过磨辊进行碾磨。三个磨辊沿圆周方向均布于磨盘滚道上，碾磨力则由液压加载系统产生，通过静定的三点系统，碾磨力均匀作用至三个磨辊上，这个力是经磨环、磨辊、压架、拉杆、传动盘、减速机、液压缸后通过底板传至基础（见图1）。原煤的碾磨和干燥同时进行，一次风通过喷嘴环均匀进入磨环周围，将从磨环上切向甩出的煤粉吹送至磨机上部的分离器，在分离器中进行分离，粗粉被分离出来返回磨环重磨，合格的细粉被一次风带出分离器。

难以粉碎且一次风吹不起的较重石子煤、黄铁矿、铁块等通过喷嘴环落到一次风室，被刮板刮进排渣箱，由人工(或由自动排渣装置排走)定时清理。（见图2）。

该磨煤机采用鼠笼型异步电动机驱动。通过立式伞齿轮行星齿轮减速机传递

图2 磨煤机“沸腾区”示意图

力矩。减速机还同时承受因上部重量和碾磨加载力所造成的垂直负荷。

为减速机配套的润滑油站用来过滤、冷却减速机内的齿轮油，以确保减速机内部件的良好润滑状态。

配套的高压油泵站通过加载油缸既可对磨煤机施行加载又可使磨辊升降实现磨煤机空车启动。

通常一台磨配有一台密封风机，也可一台机组几台磨共用一台密封风机，密封风用于磨煤机传动盘处（对于负压运行此处密封取消）、拉杆关节轴承处和磨辊处的密封。

维修磨煤机时，在电动机的尾部连接盘车装置。