高炉喷吹煤粉关键技术安全培训内容.doc
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1、煤粉作业区培训教案序 言喷煤技术开始应用与上世纪60年代,国内首钢和鞍钢公司在喷煤初期曾作出很大贡献。由于能源价格和技术成熟性局限性,此技术没有得到大发展。70年代末发生了第二次石油危机。世界范畴内逐渐停止向高炉内喷油技术。为避免全焦操作,大量高炉开始使用喷煤技术。90年代西欧、美国、日本一批焦炉开始老化,由于环保和投资因素,很难新建和改建焦炉,保护原有钢铁生产能力,必要大幅减少焦碳消耗。喷煤已不但是高炉调剂手段,而成为弥补焦碳局限性重要办法。西欧1980年,日本1981年开始喷煤,美、韩等国家在九十年代初迅速发展了喷煤技术帐当前喷煤量大幅增长,焦比大幅下降,西欧、日本喷煤比达到140-180
2、kg/t铁,有些高炉月喷煤比200 kg/t铁,焦比300 kg/t铁喷煤比正向250 kg/t铁迈进。国内1964年开始在高炉上喷煤,是世界上开发应用喷煤比较早国家之一,从80年代以来国内开始大量应用喷煤技术。近些年国内喷煤技术长足发展。鞍钢3#高炉95年9-11月,3个月煤比203 kg/t铁。1995-1996年3#高炉全年喷煤比150 kg/t铁,这标志着国内已经掌握了高喷煤时高炉操作调剂、喷粉工艺设备和有关条件全套技术。一、高炉喷煤意义1.高炉喷煤对当代高炉炼铁技术来说是具备革命性重大办法。它是高炉炼铁能否与其她炼铁办法竞争,继续生存和发展核心技术,其意义详细体现为:价格低廉煤粉某些
3、代替价格昂贵而日益匮乏冶金焦炭,使高炉炼铁焦比减少,生铁成本下降;2喷煤是调剂炉况热制度有效手段;3喷吹煤粉可改进高炉炉缸工作状态,使高炉稳定顺行;4喷吹煤粉在风口前气化燃烧会减少理论燃烧温度,为维持高炉冶炼所必要T理需要补偿;这就给高炉使用高风温和富氧鼓风创造了条件。5喷吹煤粉气化过程中放出比焦炭多氢气,提高了煤气还原能力和穿透扩散能力,有助于矿石还原和高炉操作指标改进;6喷吹煤粉代替某些冶金焦炭,即缓和了焦煤需求,也减少了炼焦设施可节约基建投资;7减少化工焦炉环境污染:8为国家煤炭资源合理运用创造了条件。二、简朴工艺流程如图排煤风机喷吹喷吹1、2高炉烟道废气混合室燃烧炉原煤原煤仓中速磨布袋
4、收尘煤粉仓大气3、4高炉图1 煤粉工艺流程图三、煤形成与分类1.煤形成1.1远古植物残骸进一步水中通过缺氧及厌氧细菌生物化学作用,然后在地表升降运动中被地层覆盖。通过温度和压力下地质化学作用而形成有机生物岩。煤形成过程中经历了植物残骸转变为泥炭泥炭化阶段和泥炭转变为褐煤、烟煤、无烟煤煤化阶段。2.煤分类依照成煤物资及条件不同,人们把煤提成三大类,腐植煤、残植煤、和腐泥煤2.1由高等植物通过成煤过程形成腐植煤,它是自然界分布最广,蕴藏量最大煤。2.2由高等植物残骸中对生物化学作用最稳定构成富集而成是残植煤,在自然界储量很少,普通氢含量高,挥发分高,低温焦油产率高。2.3由湖沼或残水海湾中藻类低等
5、植物形成是腐泥煤,特点燃点很低,可用火柴点燃。2.4腐植煤是人类使用最广泛燃料,其煤化限度可分为泥煤、褐煤、烟煤和无烟煤。(见表1)几种煤对比图表(表1)煤 种体积密度特 点泥 煤300450kg/m3含氧量高2838%;含碳量低,挥发份高、可燃性好,吸水性强,可烧锅炉、制工业酒精、有机肥料、煤气发生炉气化原料。褐 煤750800kg/m3易氧化、自燃,粘结性差、吸水性强、易风化破碎,不适合远地运送和长期储存。烟 煤750850kg/m3挥发份高、粘结性好、易燃烧和制造煤气,适于炼焦,结焦性较差可做喷吹用煤。无烟煤800900kg/m3含碳量高、挥发份低、质地坚硬、吸水性小、可燃性差,适于长途
6、运送和长期储存,是喷吹重要用煤。四、概念1.煤焦置换比:喷吹1吨煤粉所代替焦炭量叫做煤焦置换比。2.煤比:冶炼1吨生铁所喷吹煤粉量叫做煤比。五、煤成分构成可燃元素:C:6595% H2:27% O2:35% N2:12% S:10%其中N2、S与C、H一起构成可燃化合物。以上各元素称之为煤可燃质。不可燃元素:灰(A)515%最高可达50%、水分(M)220%。以上各元素称为煤惰性质。六、原则煤定义:收到基低位发热量29288 KJ/Kg煤定为统一原则煤。不同状况下燃料量都可以用下例公式折算成“原则煤”消耗量 BQarD B0= 29288B0 原则煤消耗量KgB 实际耗煤量KgQarD实际燃料
7、收到基低位发热量KJ/Kg七、煤视密度(堆比重)煤视(相对)密度是指20时煤(涉及煤孔隙)质量与同体积水质量之比,过去叫视比重,按国内法定计量单位规定应叫视(相对)密度。原煤堆比重0.8t/m3,煤粉堆比重0.6t/m3。八、煤真密度(真比重)煤真(相对)密度是指20时煤(不涉及煤孔隙)质量与同体积水质量之比。过去叫做真比重。按国内法定计量单位规定,应叫做真(相对)密度。九、煤可磨性和可磨性指数:1.煤可磨性是指煤研磨成粉难易限度。它重要与煤变质限度关于,普通说来,焦煤和肥煤可磨性指数较高、易磨,无烟煤与褐煤可磨性指数较低、不易磨。此外,煤灰分和水分越高可磨性指数越低。2.可磨性指数某一种煤可
8、磨性指数是将此煤磨碎到与原则煤同一细度所耗电能比值(K) 原则煤磨碎到一定细度所消耗电能K= 某种煤磨碎到同一细度所消耗电能历史上惯用有苏式可磨性指数(KBT)及哈氏可磨性指数(HGI)(KH)两种。KBT是用苏联顿巴斯无烟煤作为原则煤样,并定其可磨性指数为1。HGI是美国宾夕法尼亚洲某煤矿易磨烟煤做为原则煤,并定可磨性指数为100。两种可磨性指数可以互换,其公式为:HGI=70KBT20十、煤着火点表中列举各种煤着火点范畴煤 种褐 煤长焰煤不粘煤气 煤肥 煤焦 煤瘦 煤无烟煤着火点2673002753302783153053503553653553653603903654201、煤着火点温度
9、在有氧化剂(空气)和煤共存条件下,把煤加热到开始燃烧温度叫煤燃点,也叫煤着火温度。2、煤为什么会氧化、自燃?它与着火点有什么关系?煤被空气中氧气氧化是煤自燃主线因素,煤中碳、氢等元素在常温下都会发生反映,生成可燃物CO、CH4及其他烷烃物质,而煤氧化以是放热反映,如果该热量不能及时散发掉,在煤堆、煤层中就会越积越多,使煤温度升高,煤温度升高反过来会加速煤氧化,放出更多可燃物质和热量,当温度达到一定值时,这些可燃物质就会燃烧而引起自燃,着火点越低煤越容易自燃。3、防止煤氧化和自燃办法3.1隔绝与空气(氧)接触,把煤堆放在水面如下。3.2堆积煤压实,减少空气隙。3.3背阳光或挡住阳光直射。如:干煤
10、棚即防雨又防直射。3.4加工后煤粉减少存储时间,如在容器内可用N2封存。制煤、喷吹设备、容器管道消除积煤、积粉死角。制粉停机前将系统吹扫干净。布袋脉冲常给、制粉用高炉热风炉废气、喷吹用N2充压、星形阀常转等办法,减少煤、煤粉自燃也许性。3.5煤在限定条件下隔绝空气加热后,挥发性有机物质产率称为挥发份。3.6煤粉爆炸三要素:浓度、火源、氧含量。十一、原煤储运1.储煤场作用1.1储备作用:储煤场普通储煤11.5个月用煤量,做为稳定生产之用,特别是冬季储量应相应增长。1.2空干作用:空间储存煤可使煤水分蒸发及下渗,提高台时、减少消耗,防止冬季冻块产生。1.3能合理使用不同煤种,稳定混煤原则,保高炉生
11、产减少成分变化波动,储煤期限普通不超过一年。2.胶带机倾角斜度是如何规定?胶带运送机超过一定倾斜角,则物料在胶带方向分力超过了物料与胶带表面静摩擦力,物料就会在胶带表面向下滑或滚动导致退料压带事故。依照不同物料摩擦力不同设计胶带抽最大倾斜角运送物料大块烟煤新产烟煤阳泉洗煤烟煤沫煤锯木屑最大倾斜角17181820273.原煤槽储煤量应能保证每日总磨煤量2倍以上。4.原煤仓有效储煤量应为磨煤机台时产量2-4倍。5.原煤仓锥体应为双曲线形式锥体应为双曲线形,原煤靠自重下落在双曲线上原煤每下落一点高度其自重在垂直方向分力都比前一种高度分力大,下料顺利、不易悬料。十二、制粉系统1、按研磨元件运转速度可分
12、为三种磨磨煤机:低速磨、中速磨、高速磨,咱们使用是碗式中速磨中速磨优缺陷:长处:A、密封性好B、占地面积小C、耗电量大D噪音小缺陷:A、设备投资高B、构造复杂,维修量高C、对煤质规定严格2、干燥气系统干燥气构成及特性 项目种类化学成分/%温度干燥气中所占比例/%CO2O2N2H2O热风炉烟气22250.51.06872581503009095燃烧炉烟气22251.02.068723690010005102.1用于干燥煤粉介质是制粉系统干燥剂。2.2在制粉系统有一定运动速度,可以携带煤粉进行转运和分离。2.3能减少煤粉制备系统含氧浓度,是制粉系统惰化剂。3.燃烧炉构造3.1立式:特点:机构简朴,
13、砌筑砖型少,占地少,烧嘴易布置,但构造强度差,寿命短。3.2卧式:特点:总体构造强度好,寿命短,散热少,但它占地面积大,烧嘴布置困难。4.燃烧炉有哪几种惯用烧嘴?4.1按火焰长短和烧嘴构造可分为两种,即有焰烧嘴和无焰烧嘴。燃烧炉高炉煤气与助燃空气比值是(1.11.2):1高炉煤气理化性能项目名称化学成分/%发热值Q低于KJ/m3密度Kg/m3爆炸范畴/%着火温度/CO2COH2N2高炉煤气102021301.25557290037701.2954070700焦炉煤气性能项目名称化学成分/%煤气热值Q低于KJ/m3爆炸范畴%着火温度密度Kg/m3COCO2H2CH4CnHmO2N2焦 炉煤 气5
14、82450602030240.50.83816700188006306500.450.555.煤气易使人中毒因素?煤气(特别是高炉煤气)是无色无味透明气体,它游离和悬浮散布在煤气泄漏区附近空气中,当与人接触后,煤气中CO迅速与人体血红蛋白结合在一起,进入人血循环当中,导致血中严重缺氧,即煤气中毒。CO与血红素结合速度比O2与血红素结合速度大300倍。因而,中毒在很短时间内达到非常严重限度。从表中咱们不难看出:高炉煤气中CO含量2130%,爆炸范畴是4070%,因此高炉煤气极易使人发生CO中毒,不易发生爆炸。焦炉煤气中CO含量58%,爆炸范畴是630%,因此焦炉煤气不易使人发生CO中毒,极易发生
15、爆炸。6. 布袋系统1.按其分离方式可分为:内滤和外滤两种。2.按清灰形式分:自然除灰、机械除灰、送气除灰。(在送气除灰方式分:脉冲式和回转式两种)(1) 回转反吹:1入口煤粉浓度可达300g/m32布袋过滤风速为0.51.2m/s,过滤风速对布袋排放浓度有较大影响,不均匀,效果不好。在0.8 m/s如下时,效果较好。3除尘效率为99.5% 4布袋阻力为800-1200pa。(2)脉冲反吹:构造:箱体、布袋、进出风口、灰斗四个大某些构成。特点:1.解决粉尘浓度高:入口气体含粉尘浓度可达600-1000 g/m3 2.分离效果好,排放含粉尘浓度在100 mg/m3如下分离效果可达99.5%以上。
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