復習導入本節(jié)內容煤粉制備的工藝流程（中速磨）煤粉制備的主要設備復習導入本節(jié)內容煤粉制備的工藝流程（中速磨）1噴煤系統(tǒng)組成

高爐噴煤系統(tǒng)主要由原煤貯運、煤粉制備、煤粉噴吹、熱煙氣和供氣等幾部分組成。高爐噴煤系統(tǒng)工藝流程圖噴煤系統(tǒng)組成高爐噴煤系統(tǒng)主要由原煤貯運、煤粉制備、煤2噴吹工藝從制粉系統(tǒng)的煤粉倉后面到高爐風口噴槍之間的設施屬于噴吹系統(tǒng)，主要包括煤粉輸送、煤粉收集、煤粉噴吹、煤粉的分配及風口噴吹等。

5.2煤粉噴吹系統(tǒng)噴吹工藝5.2煤粉噴吹系統(tǒng)3高爐噴吹有兩種模式：直接噴吹和間接噴吹1.高爐噴吹設施的布置方式(1)直接噴吹工藝：在煤粉制備站與高爐之間距離小于300m的情況下，把噴吹設施布置在制粉站的煤粉倉下面，不設輸粉設施，直接將煤粉噴入高爐，這種工藝稱為直接噴吹工藝。(2)間接噴吹工藝：在制粉站與高爐之間的距離較遠時，增設輸粉設施，用設在煤粉倉下面的倉式泵，將煤粉輸送到高爐附近的噴吹罐組內，再向高爐噴吹煤粉的工藝稱為間接噴吹工藝。煤粉噴吹工藝高爐噴吹有兩種模式：直接噴吹和間接噴吹煤粉噴吹工藝4圖5-16

直接噴煤工藝流程圖1、6一PM1皮帶機；2一配煤槽；3一可調式給煤機；4—稱量皮帶；5一PM2皮帶機；7一原煤倉；8—圓盤給料機；9－落煤管；10－中速磨煤機；11－旋風分離器；12－布袋收粉器；13－排煙風機；14－螺旋給料機；15、16－螺旋輸送機；17－收粉罐；18、22－波紋管；19、21—鐘閥；20—貯煤罐；23—噴煤罐；24—混合器；25—給料調節(jié)裝置；26—快速切斷閥；27—氮氣罐；28—壓縮空氣罐；29—分配器圖5-16直接噴煤工藝流程圖5圖5-17

間接噴煤工藝流程圖1一原煤槽；2一卸煤機；3一皮帶運輸機；4—電磁分離器；5一原煤倉；6一粗粉分離器；7－布袋除塵器；8—收煤罐；9－分配器；10－燃燒爐圖5-17間接噴煤工藝流程圖6項目直接噴吹工藝間接噴吹工藝工藝流程流程短，更適合于噴吹煙煤煤粉需要二次收集，增加了故障點投資只建一座廠房，沒有輸煤系統(tǒng)，投資少需要在高爐附近建噴吹站，投資高動力消耗消耗低，運行成本低消耗高，運行成本高總占地面積小大適用性新建高爐或高爐附近比較寬闊的工廠高爐附近非常狹窄，而且高爐座數(shù)多安全性好差直接噴吹與間接噴吹工藝特點的對比煤粉噴吹工藝項目直接噴吹工藝間接噴吹工藝工藝流程流程短，更適合于噴吹煙煤7(1)串罐噴吹

是將三個罐重疊布置的，從上到下三個罐依次為煤粉倉、中間罐和噴吹罐。2

高爐噴煤罐的布置方式.煤粉噴吹工藝高爐噴吹分為高壓噴吹和常壓噴吹。以高壓噴吹為主。高壓噴吹又叫做罐式噴吹，噴吹又分為串罐式噴吹和并罐式噴吹兩種。(1)串罐噴吹是將三個罐重疊布置的，從上到下三個罐依8串罐噴吹工藝倒罐順序：

煤粉由輸煤管道輸送到噴吹站的集煤罐中，并通過打開上鐘閥6，煤粉由煤粉倉3落入中間罐10內，裝滿煤粉后關上鐘閥。當噴吹罐17內煤粉下降到低料位時，中間罐開始充壓，向罐內充入氮氣，使中間罐壓力與噴吹罐壓力相等，依次打開均壓閥9、下鐘閥14和中鐘閥12。待中間罐煤粉放空時，依次關閉中鐘閥12、下鐘閥14和均壓閥9，開啟放散閥5直到中間罐壓力為零。

(1)串罐噴吹

串罐噴吹優(yōu)點：噴吹罐連續(xù)運行，噴吹穩(wěn)定，工作可靠，設備容量大，利用率高，廠房占地面積小。

串罐噴吹工藝倒罐順序：(1)串罐噴吹串罐噴吹優(yōu)點：9(2)并罐噴吹

由兩個或多個噴吹罐并列布置，一個噴吹罐噴煤時，另一個噴吹罐裝煤和充壓，噴吹罐輪流噴吹煤粉。并罐噴吹優(yōu)點：并罐噴吹工藝簡單，設備少，廠房低，建設投資少，計量方便，常用于單管路噴吹。并罐噴吹分單罐并列和雙罐雙系列并列兩種。2

高爐噴煤罐的布置方式.煤粉噴吹工藝2

高爐噴煤罐的布置方式.煤粉噴吹工藝(2)并罐噴吹2高爐噴煤罐的布置方式.煤粉噴吹工藝210①單罐并列。由兩個噴吹罐并列置于煤粉倉的下面，交替向高爐進行噴吹，即一個罐噴吹用，另一個罐泄壓裝煤，充壓和均壓，然后進人備用狀態(tài)。待噴吹用的罐噴完后，進行泄壓、裝煤、充壓和均壓。與此同時，備用罐開噴。噴吹罐的功能與倉式泵相同。 單罐并列噴吹的特點是：可以連續(xù)噴煤，可降低噴吹設施的高度，投資少，煤粉計量準確，有利于設備的維護和檢查，但占地面積大。2

高爐噴煤罐的布置方式.煤粉噴吹工藝①單罐并列。由兩個噴吹罐并列置于煤粉倉的下面，交替向高爐進112主要設備——噴煤槍煤粉不能長時間存放（最長不超過12小時，否則需要氮氣保護）防止煤粉自燃。（8）安全自動聯(lián)鎖裝置良好、可靠。斜插式噴槍的操作較為方便，直接受熱段較短，不易變形，但是煤粉流沖刷直吹管壁。新建高爐或高爐附近比較寬闊的工廠是高爐富氧的有效方法。待中間罐煤粉放空時，依次關閉中鐘閥12、下鐘閥14和均壓閥9，開啟放散閥5直到中間罐壓力為零。高爐噴煤罐的出粉方式可分為：（A）為螺旋形，它能迫使氧氣在煤股四周做旋轉運動，以達到氧煤迅速混合燃燒的目的；2主要設備——混合器入爐品位低的高爐是否適合噴煤。倉式泵內的煤粉沸騰后由出料口送入輸粉管。（A）為螺旋形，它能迫使氧氣在煤股四周做旋轉運動，以達到氧煤迅速混合燃燒的目的；（2）罐內煤粉溫度小于70℃（煙煤）或小于80℃（無煙煤）。圖5-20單管路下出料加分配器控制原理圖高爐噴煤系統(tǒng)工藝流程圖該分配器呈倒錐形，中心有分配錐，煤粉由下部進人分配器，經(jīng)分配錐把煤粉流切割成多個相等的扇形流股，經(jīng)各支管分配到各風口。工作原理：是利用從噴嘴噴射出的高速氣流所產生的相對負壓將煤粉吸附、混勻和啟動的。2主要設備——噴煤槍12②雙罐重疊雙系列并列式。是兩個系列雙罐同時向某座高爐進行噴吹，也可以相互交替向某座高爐進行噴吹。雙罐雙系列并列噴吹的特點是：噴吹量增大，并且當一個系列出了問題，另一系列還可以連續(xù)向高爐噴煤，但需要更大的占地面積。這種裝置適合于大型高爐。并罐式噴吹的特點是，工藝流程簡單，可大大降低噴吹設備的高度，工程投資省，煤粉計量容易，可與單罐管路分配器配合使用。2

高爐噴煤罐的布置方式.煤粉噴吹工藝②雙罐重疊雙系列并列式。是兩個系列雙罐同時向某座高爐進行噴133高爐噴煤罐的出粉方式高爐噴煤罐的出粉方式可分為：單管路噴吹和多管路噴吹(1)單管路噴吹噴吹罐下只設一條噴吹管路的噴吹形式稱為單管路噴吹。單管路噴吹必須與多頭分配器配合使用。各風口噴煤量的均勻程度取決于多頭分配器。3高爐噴煤罐的出粉方式高爐噴煤罐的出粉方式可分為：14單管路噴吹分為上出粉噴吹和下出粉噴吹兩種。下出粉噴吹適合于一般噴吹，而上出粉噴吹可進行濃相輸送噴吹。圖5-20單管路下出料加分配器控制原理圖1－轉向器；2－過濾器；3－計算機入機接口；4－計算機系統(tǒng)；5－分配器；6－手操器；7－噴煤電子秤；8－噴吹罐；9－混合器；10－執(zhí)行器單管路噴吹分為上出粉噴吹和下出粉噴吹兩種。下出粉噴吹適合于一15圖5-21煤粉給料器工作原理圖1－流化板；2－流化氣室；3－空煤口；4－流化風入口；5－流化風控制口；6－進風口；7－執(zhí)行器；8－活動噴嘴；9－進風管；10－活動噴槍嘴；11－下煤口；12－噴出口可調量混合器使用原理圖5-21煤粉給料器工作原理圖可調量混合器使用原理16單管路上的出粉噴吹

優(yōu)點：工藝簡單、設備少、投資低、維修量小、操作方便以及容易實現(xiàn)自動計量；由于混合器較大，輸粉管道粗，不易堵塞；在個別噴槍停用時，不會導致噴吹罐內產生死角，能保持下料順暢，并且容易調節(jié)噴吹速率；在噴煤總管上安裝自動切斷閥，以確保噴煤系統(tǒng)安全。

單管路上的出粉噴吹優(yōu)點：工藝簡單、設備少、投資低、維修17(2)多管路噴吹

從噴吹罐引出多條噴吹管，每條噴吹管連接一支噴槍的形式稱為多管路噴吹。多管路噴吹也按出料方式也分為上出料和下出料兩種。

3高爐噴煤罐的出粉方式(2)多管路噴吹從噴吹罐引出多條噴吹管，每條噴吹管連18圖5-22

多管路噴吹煤粉工藝流程示意圖a一下出料；b—上出料1一噴煤罐；2—下煤閥；3一壓縮空氣閥；4一混合器；5一三通旋塞閥；6一吹掃閥；7一噴槍；8一高爐風管；9一流化板；10—煤粉導出管；11一流化風管12一合流管；13一二次風調節(jié)閥；14—二次風圖5-22多管路噴吹煤粉工藝流程示意圖195.2.2主要設備

混合器

混合器是將壓縮空氣與煤粉混合并使煤粉啟動的設備，由殼體和噴嘴組成.

工作原理：是利用從噴嘴噴射出的高速氣流所產生的相對負壓將煤粉吸附、混勻和啟動的。噴嘴周圍產生負壓的大小與噴嘴直徑、氣流速度以及噴嘴在殼體中的位置有關?；旌掀骺梢苑譃閲娚浠旌掀?、流化罐混合器、沸騰式混合器。5.2.2主要設備混合器20目前噴射混合器多用于多管路下出料噴吹形式中。特點是結構簡單，價格便宜，壽命長，但是煤粉混合濃度低，而且濃度不均勻，不易實現(xiàn)煤量自動控制。圖5-23

噴射混合器示意圖1一混合器外殼；2一混合器噴嘴（1）噴射混合器5.2.2主要設備——混合器

圖5-23噴射混合器示意圖（1）噴射混合器5.2.2主要21（2）流化罐混合器圖5-24

流化罐混合器示意圖5.2.2主要設備——混合器

流化罐外觀呈一罐形，內設水平流化板，下為氣室，煤粉輸出管道垂直于平流化板由上部插入，其距離大小可調節(jié)煤粉噴吹量。（2）流化罐混合器圖5-24流化罐混合器示意圖5.2.222（3）沸騰式混合器圖5-25沸騰式混合器5.2.2主要設備——混合器

特點:殼體底部設有氣室，氣室上面為沸騰板，通過沸騰板的壓縮空氣能提高氣、粉混合效果，增大煤粉的啟動動能。（3）沸騰式混合器圖5-25沸騰式混合器5.2.2主要設232

分配器

單管路噴吹必須設置分配器。煤粉由設在噴吹罐下部的混合器供給，經(jīng)噴吹總管送入分配器，在分配器四周均勻布置了若干個噴吹支管，噴吹支管數(shù)目與高爐風口數(shù)相同，煤粉經(jīng)噴吹支管和噴槍噴入高爐。目前使用效果較好的分配器有瓶式，盤式和錐形分配器。5.2.2主要設備2分配器單管路噴吹必須設置分配器。5.2.2主要設備24（1）瓶式分配器見左圖。結構復雜，而且噴吹介質和煤粉在分配器內易產生渦流，阻力大，易積粉。（2）盤式分配器見右圖。具有較高的分配精度。煤粉和介質沿固定流向出入，所以阻損小不積粉，分配煤量均勻。5.2.2主要設備——分配器（1）瓶式分配器見左圖。結構復雜，而且噴吹介質和煤粉在分配25該分配器呈倒錐形，中心有分配錐，煤粉由下部進人分配器，經(jīng)分配錐把煤粉流切割成多個相等的扇形流股，經(jīng)各支管分配到各風口。煤粉在該分配器前后速度變化不大，產生的壓降小，分配器出口煤粉流量受噴煤支管長度的影響。 由于錐式分配器和盤式分配器的內壁噴鍍耐磨材料，其壽命大大提高，可以滿足生產要求，所以這兩種分配器應用廣泛。（3）錐形分配器

5.2.2主要設備——分配器該分配器呈倒錐形，中心有分配錐，煤粉由下部進人分配器，經(jīng)分配26分配器結構示意圖

1－分配器外殼；2－中央錐體；3－煤粉分配刀；4－中間法蘭；5－噴煤支管；6－噴煤主管

錐形分配器

分配器結構示意圖錐形分配器27（4）球式分配器

球式分配器是一種新型的分配器。研究出發(fā)點是克服其他分配器要求垂直安裝的高度問題及實現(xiàn)濃相輸送的均勻分配，它是由一個球形空腔及空腔中一個垂直圓筒組成，圓筒下部與球體密封固定，煤粉流從側面切向進入球內壁與圓筒外側的空腔內，邊旋轉邊上升，從上面旋轉進入球筒內部后，再旋轉下降，從下面等角布置的出口流出。圖5-27球式分配器結構示意圖1－球槍；2－圓筒；3－進口；4－出口5.2.2主要設備——分配器（4）球式分配器 球式分配器是一種新型的分配器。研究出發(fā)點是28使用分配器應遵循的一些原則：1）一座高爐使用兩個分配器比使用一個分配器好。使用兩個分配器，除了工藝布置靈活外，分配精度也可以提高；2）兩個分配器應對稱布置在高爐兩側，這樣可保證分配器后噴吹支管的長度大致相等，從而使噴吹支管的壓力損失近似；3）噴吹主管在進入分配器前應有相當長的一段垂直段，一般要求大于3.5m，以減少加速段不穩(wěn)定流的影響，保證適當?shù)臍夥鬯俣燃霸诔浞职l(fā)展段煤粉沿徑向均勻分布。

4）評估分配器的性能，只從壽命及精度來評估是不全面的，還應從分配器對環(huán)境的適應性來考慮，如噴槍堵塞時的性能等。

5.2.2主要設備——分配器使用分配器應遵循的一些原則：1）一座高爐使用兩個分配器比使用293

噴煤槍

噴煤槍是高爐噴煤的主要設備之一。由耐熱無縫鋼管制成，直徑15-25mm。根據(jù)噴吹介質不同可分為：普通型噴煤槍和氧煤槍A、普通型噴煤槍根據(jù)噴槍插入方式可分為三種形式：（1）斜插式：從直吹管插入，噴槍中心與風口中心線有一夾角，一般為12～14o。斜插式噴槍的操作較為方便，直接受熱段較短，不易變形，但是煤粉流沖刷直吹管壁。5.2.2主要設備3噴煤槍噴煤槍是高爐噴煤的主要設備之一。由耐熱無縫鋼管30噴煤槍

噴煤槍31（2）直插式：噴槍從窺視孔插入，噴槍中心與直吹管的中心線平行，噴吹的煤粉流不易沖刷風口，但是妨礙高爐操作者觀察風口，并且噴槍受熱段較長，噴槍容易變形。（3）風口固定式：噴槍由風口小套水冷腔插入，無直接受熱段，停噴時不需拔槍，操作方便，但是制造復雜，成品率低，并且不能調節(jié)噴槍伸入長度。

5.2.2主要設備——噴煤槍（2）直插式：噴槍從窺視孔插入，噴槍中心與直吹管的中心線平行32B.氧煤槍氧煤槍是將氧氣由風口及直吹管之間加入，促進煤粉的燃燒。是高爐富氧的有效方法。富氧的方法有兩種：一是在熱風爐前將氧氣混入冷風；二是將有限的氧氣由風口及直吹管之間，用適當?shù)姆椒尤搿?.2.2主要設備——噴煤槍B.氧煤槍氧煤槍是將氧氣由風口及直吹管之間加入，促進煤粉33

氧煤槍有三種結構：（A）為螺旋形，它能迫使氧氣在煤股四周做旋轉運動，以達到氧煤迅速混合燃燒的目的；（B）為向心形，它能將氧氣噴向中心，氧煤股的交點可根據(jù)需要預先設定，其目的是控制煤粉開始燃燒的位置，以防止過早燃燒而損壞槍嘴或風口結渣現(xiàn)象的出現(xiàn)；（C）為退后形，當槍頭前端受阻時，該噴槍可防止氧氣回灌到煤粉管內，以達到保護噴槍和安全噴吹的目的。5.2.2主要設備——噴煤槍氧煤槍有三種結構：5.2.2主要設備——噴煤槍34氧煤槍

5.2.2主要設備——噴煤槍氧煤槍5.2.2主要設備——噴煤槍35倉式泵有下出料和上出料兩種，下出料倉式泵與噴吹罐的結構相同，其結構如圖5-30所示，上出料倉式泵實際上是一臺容體較大的沸騰式混合器，其結構如圖5-31所示。

倉式泵5.2.2主要設備倉式泵有下出料和上出料兩種，下出料倉式泵與噴吹罐的結構相同，36圖5-30

下出料倉式泵結構示意圖1一防爆裝置；2—封頭；3一圓筒體；4一錐體；5一噴嘴；6一流化裝置；7一混合器；8一放散閥圖5-31上出料倉式泵結構示意圖1一煤粉倉；2—給煤閥；3一充壓閥；4一噴出口；5一沸騰板；6一沸騰閥；7一氣室；8一補氣閥圖5-30下出料倉式泵結構示意圖圖5-31上出料倉式泵結37倉式泵倉體下部有一氣室，氣室上方設有沸騰板，在沸騰板上方出料口呈喇叭狀，與沸騰板的距離可以在一定范圍內調節(jié)。倉式泵內的煤粉沸騰后由出料口送入輸粉管。輸粉速度和粉氣混合比可通過改變氣源壓力來實現(xiàn)。夾雜在煤粉中比重較大的粗粒物因不能送走而殘留在沸騰板上。在泵體外的輸煤管始端設有補氣管，通過該管的壓縮空氣能提高煤粉的動能。5.2.2主要設備——倉式泵倉式泵倉體下部有一氣室，氣室上方設有沸騰板，在沸騰板上方出料38噴煤操作（自學）1.高爐噴煤正常工作狀態(tài)的標志（1）噴吹介質高于高爐熱風壓力0.15MPa。（2）罐內煤粉溫度小于70℃（煙煤）或小于80℃（無煙煤）。（3）罐內含氧量低于8％（煙煤）或含氧量低于12％（無煙煤）。（4）煤粉噴吹均勻、無脈動現(xiàn)象。（5）全系統(tǒng)無漏煤、無漏風現(xiàn)象。（6）煤粉噴出在風口中心，不磨風口。（7）電氣極限，信號反應正確。（8）安全自動聯(lián)鎖裝置良好、可靠。（9）計量器、各儀表信號指示正確。噴煤操作（自學）1.高爐噴煤正常工作狀態(tài)的標志39

噴吹煙煤的安全措施（1）氧濃度。煤粉在容器內燃燒后體積膨脹，壓力升高，其壓力超過容器的抗壓能力時容器爆炸。（2）煤粉懸浮濃度。煤粉在氣體中的懸浮濃度達到適宜值時才會發(fā)生爆炸。由于實際生產的情況錯綜復雜，煤粉的懸浮濃度一般無法控制，因此消除這一爆炸條件極為困難。（3）溫度。噴煤工藝各點的溫度都控制在低于著火點的范圍。噴吹煙煤的安全措施40煤粉爆炸的基本條件就煤粉本身而言，爆炸的危險性取決于煤粉的揮發(fā)分，粒度，水分和灰分等。煤粉灰分高，相對的可爆炸性成份含量小，由于高爐冶煉的要求，不宜采取增加灰份作為抑爆手段；揮發(fā)份越高，煤粉粒度越小，水份越少，煤粉爆炸的可能性就越大。但由于粒度和水份取決于高爐噴煤的工藝要求，不宜以此作為防火防爆措施。噴煤系統(tǒng)防火防爆應以采取降低工藝過程的氧濃度及控制溫度和防止積粉為主。

噴吹煙煤的安全措施煤粉爆炸的基本條件噴吹煙煤的安全措施41.2.

高爐噴吹煙煤的安全措施

（1）控制系統(tǒng)氣氛。

（2）設計時要避免死角，防止積粉，如煤粉倉錐形部分傾角應大于70o，或設計為雙曲線形煤粉倉。在儲煤倉、中間罐、噴吹罐下部設流化裝置。（3）綜合噴吹?？梢圆扇熋汉蜔o煙煤混合噴吹技術。（4）控制煤粉溫度。嚴格控制磨煤機入口干燥氣溫度不超過250～290℃及其出口溫度不超過90℃。（5）設備和管道采取防靜電措施。管道、閥門及軟連接處設防靜電接地線，布袋選用防靜電濾袋。（6）噴煤管道設自動切斷閥，當噴吹壓力低時自動切斷閥門，停止噴煤。

噴吹煙煤的安全措施.2.高爐噴吹煙煤的安全措施（1）控制系統(tǒng)氣氛。噴吹425.3

噴煤技術進步噴煤技術的進步主要體現(xiàn)在以下幾方面：

噴煤設備大型化和裝備水平的提高。高爐富氧噴煤。噴吹煙煤和無煙煤或煙煤、無煙煤混合噴吹。濃相輸送。5.3噴煤技術進步噴煤技術的進步主要體現(xiàn)在以下幾方面：43高爐噴煤采用氣力輸送，按單位氣體載運煤粉量的多少，可分為稀相輸送和濃相輸送。氣力輸送過程中，一般稀相輸送的速度在20m/s以上，煤粉濃度在5～30㎏/m3范圍內，而濃相輸送的速度則小于10m/s，煤粉濃度大于40㎏/m3。 濃相輸送是先將噴吹罐下部的煤粉通過流化床進行流態(tài)化，再在罐壓作用下輸送到高爐風口。流化床由多孔材料構成，具有一定的透氣性。按照煤粉的物理性質——比重、粒度等從流化床下部吹入一定氣體后，使流化床上部的煤粉開始“懸浮”起來，形成氣固兩相混合流，這時通過流化床的氣流速度稱為臨界流化速度。

濃相輸送高爐噴煤采用氣力輸送，按單位氣體載運煤粉量的多少，可分為稀相441.稀相輸送與濃相輸送的區(qū)別（1）煤粉狀態(tài)：稀相輸送時煤粉均勻地分布在氣流中，煤粉沿管道斷面均勻分布呈懸浮狀態(tài)；而濃相輸送時，由于氣體流速低，單位體積內煤粉濃度高，形成輸送管道下部煤粉較多，上部較少，但沒有停滯現(xiàn)象，由于煤粉粒度又不很均勻，較大顆粒的煤粉主要在管底流動，這種現(xiàn)象稱為底密懸浮流動。（2）煤粉流速：在稀相輸送時，煤粉與氣流速度基本一致，是一種均勻流動；而濃相輸送的底密懸浮流動與氣流速度不一致，一般煤粉流動速度僅為氣流速度的1/2左右。

濃相輸送1.稀相輸送與濃相輸送的區(qū)別濃相輸送453.濃相輸送的優(yōu)缺點優(yōu)點：單位氣體載運的煤粉量大，或者說輸送單位煤粉消耗的氣體量小，煤粉在管道內的流速低，對管道及設備的磨損減小，可以節(jié)省能源，提高煤粉噴吹量。缺點：設備復雜，價格較高，對煤粉質量的要求嚴格，需用輸送介質的壓力也比較高。

濃相輸送3.濃相輸送的優(yōu)缺點優(yōu)點：單位氣體載運的煤粉量大，或者說輸送46噴煤小知識

1.入爐品位低的高爐是否適合噴煤。入爐品位低的高爐，渣量大，對煤粉噴吹確是一個不利的因素，但只要有足夠的風溫，控制好煤氣的合理分布，入爐品位低的高爐噴煤也是可行的，一是可以代替部分寶貴的焦炭，二是有利于高爐爐況的調劑。某380m3高爐入爐品位只有52%，風溫1100℃，煤比110kg/t，經(jīng)濟效益十分顯著。

噴煤小知識1.入爐品位低的高爐是否適合噴煤。472.高爐停煤后是否需要拔槍.高爐停煤后如果槍內空氣(氮氣)沒有停，對噴槍沒有影響，如果停氣，可以把槍上球閥關死，兩小時內不用拔槍。如果長時間停煤、停氣則需要把槍拔出來。拔槍出來后由于溫度比較高，要輕拿輕放，防止噴槍變形。噴煤小知識2.高爐停煤后是否需要拔槍.噴煤小知識483.高爐噴煤安全上需要注意那些方面。首先要注意煤氣的安全，監(jiān)護好煙氣爐燃燒情況，磨機、給煤機檢修時防止煤氣中毒，噴煤系統(tǒng)40%的較大事故是由于煤氣引起的；其次注意煤粉的安全?？刂坪孟到y(tǒng)溫度，防止煤粉著火。系統(tǒng)內動火時要把煤粉清理干凈。煤粉不能長時間存放（最長不超過12小時，否則需要氮氣保護）防止煤粉自燃。如果揮發(fā)份較高的煙煤噴吹，需要更多安全措施。其他危險因素還包括壓力容器、用電、高空等。噴煤小知識3.高爐噴煤安全上需要注意那些方面。噴煤小知識49高爐噴吹系統(tǒng)課件50復習導入本節(jié)內容煤粉制備的工藝流程（中速磨）煤粉制備的主要設備復習導入本節(jié)內容煤粉制備的工藝流程（中速磨）51噴煤系統(tǒng)組成

高爐噴煤系統(tǒng)主要由原煤貯運、煤粉制備、煤粉噴吹、熱煙氣和供氣等幾部分組成。高爐噴煤系統(tǒng)工藝流程圖噴煤系統(tǒng)組成高爐噴煤系統(tǒng)主要由原煤貯運、煤粉制備、煤52噴吹工藝從制粉系統(tǒng)的煤粉倉后面到高爐風口噴槍之間的設施屬于噴吹系統(tǒng)，主要包括煤粉輸送、煤粉收集、煤粉噴吹、煤粉的分配及風口噴吹等。

5.2煤粉噴吹系統(tǒng)噴吹工藝5.2煤粉噴吹系統(tǒng)53高爐噴吹有兩種模式：直接噴吹和間接噴吹1.高爐噴吹設施的布置方式(1)直接噴吹工藝：在煤粉制備站與高爐之間距離小于300m的情況下，把噴吹設施布置在制粉站的煤粉倉下面，不設輸粉設施，直接將煤粉噴入高爐，這種工藝稱為直接噴吹工藝。(2)間接噴吹工藝：在制粉站與高爐之間的距離較遠時，增設輸粉設施，用設在煤粉倉下面的倉式泵，將煤粉輸送到高爐附近的噴吹罐組內，再向高爐噴吹煤粉的工藝稱為間接噴吹工藝。煤粉噴吹工藝高爐噴吹有兩種模式：直接噴吹和間接噴吹煤粉噴吹工藝54圖5-16

直接噴煤工藝流程圖1、6一PM1皮帶機；2一配煤槽；3一可調式給煤機；4—稱量皮帶；5一PM2皮帶機；7一原煤倉；8—圓盤給料機；9－落煤管；10－中速磨煤機；11－旋風分離器；12－布袋收粉器；13－排煙風機；14－螺旋給料機；15、16－螺旋輸送機；17－收粉罐；18、22－波紋管；19、21—鐘閥；20—貯煤罐；23—噴煤罐；24—混合器；25—給料調節(jié)裝置；26—快速切斷閥；27—氮氣罐；28—壓縮空氣罐；29—分配器圖5-16直接噴煤工藝流程圖55圖5-17

間接噴煤工藝流程圖1一原煤槽；2一卸煤機；3一皮帶運輸機；4—電磁分離器；5一原煤倉；6一粗粉分離器；7－布袋除塵器；8—收煤罐；9－分配器；10－燃燒爐圖5-17間接噴煤工藝流程圖56項目直接噴吹工藝間接噴吹工藝工藝流程流程短，更適合于噴吹煙煤煤粉需要二次收集，增加了故障點投資只建一座廠房，沒有輸煤系統(tǒng)，投資少需要在高爐附近建噴吹站，投資高動力消耗消耗低，運行成本低消耗高，運行成本高總占地面積小大適用性新建高爐或高爐附近比較寬闊的工廠高爐附近非常狹窄，而且高爐座數(shù)多安全性好差直接噴吹與間接噴吹工藝特點的對比煤粉噴吹工藝項目直接噴吹工藝間接噴吹工藝工藝流程流程短，更適合于噴吹煙煤57(1)串罐噴吹

是將三個罐重疊布置的，從上到下三個罐依次為煤粉倉、中間罐和噴吹罐。2

高爐噴煤罐的布置方式.煤粉噴吹工藝高爐噴吹分為高壓噴吹和常壓噴吹。以高壓噴吹為主。高壓噴吹又叫做罐式噴吹，噴吹又分為串罐式噴吹和并罐式噴吹兩種。(1)串罐噴吹是將三個罐重疊布置的，從上到下三個罐依58串罐噴吹工藝倒罐順序：

煤粉由輸煤管道輸送到噴吹站的集煤罐中，并通過打開上鐘閥6，煤粉由煤粉倉3落入中間罐10內，裝滿煤粉后關上鐘閥。當噴吹罐17內煤粉下降到低料位時，中間罐開始充壓，向罐內充入氮氣，使中間罐壓力與噴吹罐壓力相等，依次打開均壓閥9、下鐘閥14和中鐘閥12。待中間罐煤粉放空時，依次關閉中鐘閥12、下鐘閥14和均壓閥9，開啟放散閥5直到中間罐壓力為零。

(1)串罐噴吹

串罐噴吹優(yōu)點：噴吹罐連續(xù)運行，噴吹穩(wěn)定，工作可靠，設備容量大，利用率高，廠房占地面積小。

串罐噴吹工藝倒罐順序：(1)串罐噴吹串罐噴吹優(yōu)點：59(2)并罐噴吹

由兩個或多個噴吹罐并列布置，一個噴吹罐噴煤時，另一個噴吹罐裝煤和充壓，噴吹罐輪流噴吹煤粉。并罐噴吹優(yōu)點：并罐噴吹工藝簡單，設備少，廠房低，建設投資少，計量方便，常用于單管路噴吹。并罐噴吹分單罐并列和雙罐雙系列并列兩種。2

高爐噴煤罐的布置方式.煤粉噴吹工藝2

高爐噴煤罐的布置方式.煤粉噴吹工藝(2)并罐噴吹2高爐噴煤罐的布置方式.煤粉噴吹工藝260①單罐并列。由兩個噴吹罐并列置于煤粉倉的下面，交替向高爐進行噴吹，即一個罐噴吹用，另一個罐泄壓裝煤，充壓和均壓，然后進人備用狀態(tài)。待噴吹用的罐噴完后，進行泄壓、裝煤、充壓和均壓。與此同時，備用罐開噴。噴吹罐的功能與倉式泵相同。 單罐并列噴吹的特點是：可以連續(xù)噴煤，可降低噴吹設施的高度，投資少，煤粉計量準確，有利于設備的維護和檢查，但占地面積大。2

高爐噴煤罐的布置方式.煤粉噴吹工藝①單罐并列。由兩個噴吹罐并列置于煤粉倉的下面，交替向高爐進612主要設備——噴煤槍煤粉不能長時間存放（最長不超過12小時，否則需要氮氣保護）防止煤粉自燃。（8）安全自動聯(lián)鎖裝置良好、可靠。斜插式噴槍的操作較為方便，直接受熱段較短，不易變形，但是煤粉流沖刷直吹管壁。新建高爐或高爐附近比較寬闊的工廠是高爐富氧的有效方法。待中間罐煤粉放空時，依次關閉中鐘閥12、下鐘閥14和均壓閥9，開啟放散閥5直到中間罐壓力為零。高爐噴煤罐的出粉方式可分為：（A）為螺旋形，它能迫使氧氣在煤股四周做旋轉運動，以達到氧煤迅速混合燃燒的目的；2主要設備——混合器入爐品位低的高爐是否適合噴煤。倉式泵內的煤粉沸騰后由出料口送入輸粉管。（A）為螺旋形，它能迫使氧氣在煤股四周做旋轉運動，以達到氧煤迅速混合燃燒的目的；（2）罐內煤粉溫度小于70℃（煙煤）或小于80℃（無煙煤）。圖5-20單管路下出料加分配器控制原理圖高爐噴煤系統(tǒng)工藝流程圖該分配器呈倒錐形，中心有分配錐，煤粉由下部進人分配器，經(jīng)分配錐把煤粉流切割成多個相等的扇形流股，經(jīng)各支管分配到各風口。工作原理：是利用從噴嘴噴射出的高速氣流所產生的相對負壓將煤粉吸附、混勻和啟動的。2主要設備——噴煤槍62②雙罐重疊雙系列并列式。是兩個系列雙罐同時向某座高爐進行噴吹，也可以相互交替向某座高爐進行噴吹。雙罐雙系列并列噴吹的特點是：噴吹量增大，并且當一個系列出了問題，另一系列還可以連續(xù)向高爐噴煤，但需要更大的占地面積。這種裝置適合于大型高爐。并罐式噴吹的特點是，工藝流程簡單，可大大降低噴吹設備的高度，工程投資省，煤粉計量容易，可與單罐管路分配器配合使用。2

高爐噴煤罐的布置方式.煤粉噴吹工藝②雙罐重疊雙系列并列式。是兩個系列雙罐同時向某座高爐進行噴633高爐噴煤罐的出粉方式高爐噴煤罐的出粉方式可分為：單管路噴吹和多管路噴吹(1)單管路噴吹噴吹罐下只設一條噴吹管路的噴吹形式稱為單管路噴吹。單管路噴吹必須與多頭分配器配合使用。各風口噴煤量的均勻程度取決于多頭分配器。3高爐噴煤罐的出粉方式高爐噴煤罐的出粉方式可分為：64單管路噴吹分為上出粉噴吹和下出粉噴吹兩種。下出粉噴吹適合于一般噴吹，而上出粉噴吹可進行濃相輸送噴吹。圖5-20單管路下出料加分配器控制原理圖1－轉向器；2－過濾器；3－計算機入機接口；4－計算機系統(tǒng)；5－分配器；6－手操器；7－噴煤電子秤；8－噴吹罐；9－混合器；10－執(zhí)行器單管路噴吹分為上出粉噴吹和下出粉噴吹兩種。下出粉噴吹適合于一65圖5-21煤粉給料器工作原理圖1－流化板；2－流化氣室；3－空煤口；4－流化風入口；5－流化風控制口；6－進風口；7－執(zhí)行器；8－活動噴嘴；9－進風管；10－活動噴槍嘴；11－下煤口；12－噴出口可調量混合器使用原理圖5-21煤粉給料器工作原理圖可調量混合器使用原理66單管路上的出粉噴吹

優(yōu)點：工藝簡單、設備少、投資低、維修量小、操作方便以及容易實現(xiàn)自動計量；由于混合器較大，輸粉管道粗，不易堵塞；在個別噴槍停用時，不會導致噴吹罐內產生死角，能保持下料順暢，并且容易調節(jié)噴吹速率；在噴煤總管上安裝自動切斷閥，以確保噴煤系統(tǒng)安全。

單管路上的出粉噴吹優(yōu)點：工藝簡單、設備少、投資低、維修67(2)多管路噴吹

從噴吹罐引出多條噴吹管，每條噴吹管連接一支噴槍的形式稱為多管路噴吹。多管路噴吹也按出料方式也分為上出料和下出料兩種。

3高爐噴煤罐的出粉方式(2)多管路噴吹從噴吹罐引出多條噴吹管，每條噴吹管連68圖5-22

多管路噴吹煤粉工藝流程示意圖a一下出料；b—上出料1一噴煤罐；2—下煤閥；3一壓縮空氣閥；4一混合器；5一三通旋塞閥；6一吹掃閥；7一噴槍；8一高爐風管；9一流化板；10—煤粉導出管；11一流化風管12一合流管；13一二次風調節(jié)閥；14—二次風圖5-22多管路噴吹煤粉工藝流程示意圖695.2.2主要設備

混合器

混合器是將壓縮空氣與煤粉混合并使煤粉啟動的設備，由殼體和噴嘴組成.

工作原理：是利用從噴嘴噴射出的高速氣流所產生的相對負壓將煤粉吸附、混勻和啟動的。噴嘴周圍產生負壓的大小與噴嘴直徑、氣流速度以及噴嘴在殼體中的位置有關?；旌掀骺梢苑譃閲娚浠旌掀鳌⒘骰藁旌掀?、沸騰式混合器。5.2.2主要設備混合器70目前噴射混合器多用于多管路下出料噴吹形式中。特點是結構簡單，價格便宜，壽命長，但是煤粉混合濃度低，而且濃度不均勻，不易實現(xiàn)煤量自動控制。圖5-23

噴射混合器示意圖1一混合器外殼；2一混合器噴嘴（1）噴射混合器5.2.2主要設備——混合器

圖5-23噴射混合器示意圖（1）噴射混合器5.2.2主要71（2）流化罐混合器圖5-24

流化罐混合器示意圖5.2.2主要設備——混合器

流化罐外觀呈一罐形，內設水平流化板，下為氣室，煤粉輸出管道垂直于平流化板由上部插入，其距離大小可調節(jié)煤粉噴吹量。（2）流化罐混合器圖5-24流化罐混合器示意圖5.2.272（3）沸騰式混合器圖5-25沸騰式混合器5.2.2主要設備——混合器

特點:殼體底部設有氣室，氣室上面為沸騰板，通過沸騰板的壓縮空氣能提高氣、粉混合效果，增大煤粉的啟動動能。（3）沸騰式混合器圖5-25沸騰式混合器5.2.2主要設732

分配器

單管路噴吹必須設置分配器。煤粉由設在噴吹罐下部的混合器供給，經(jīng)噴吹總管送入分配器，在分配器四周均勻布置了若干個噴吹支管，噴吹支管數(shù)目與高爐風口數(shù)相同，煤粉經(jīng)噴吹支管和噴槍噴入高爐。目前使用效果較好的分配器有瓶式，盤式和錐形分配器。5.2.2主要設備2分配器單管路噴吹必須設置分配器。5.2.2主要設備74（1）瓶式分配器見左圖。結構復雜，而且噴吹介質和煤粉在分配器內易產生渦流，阻力大，易積粉。（2）盤式分配器見右圖。具有較高的分配精度。煤粉和介質沿固定流向出入，所以阻損小不積粉，分配煤量均勻。5.2.2主要設備——分配器（1）瓶式分配器見左圖。結構復雜，而且噴吹介質和煤粉在分配75該分配器呈倒錐形，中心有分配錐，煤粉由下部進人分配器，經(jīng)分配錐把煤粉流切割成多個相等的扇形流股，經(jīng)各支管分配到各風口。煤粉在該分配器前后速度變化不大，產生的壓降小，分配器出口煤粉流量受噴煤支管長度的影響。 由于錐式分配器和盤式分配器的內壁噴鍍耐磨材料，其壽命大大提高，可以滿足生產要求，所以這兩種分配器應用廣泛。（3）錐形分配器

5.2.2主要設備——分配器該分配器呈倒錐形，中心有分配錐，煤粉由下部進人分配器，經(jīng)分配76分配器結構示意圖

1－分配器外殼；2－中央錐體；3－煤粉分配刀；4－中間法蘭；5－噴煤支管；6－噴煤主管

錐形分配器

分配器結構示意圖錐形分配器77（4）球式分配器

球式分配器是一種新型的分配器。研究出發(fā)點是克服其他分配器要求垂直安裝的高度問題及實現(xiàn)濃相輸送的均勻分配，它是由一個球形空腔及空腔中一個垂直圓筒組成，圓筒下部與球體密封固定，煤粉流從側面切向進入球內壁與圓筒外側的空腔內，邊旋轉邊上升，從上面旋轉進入球筒內部后，再旋轉下降，從下面等角布置的出口流出。圖5-27球式分配器結構示意圖1－球槍；2－圓筒；3－進口；4－出口5.2.2主要設備——分配器（4）球式分配器 球式分配器是一種新型的分配器。研究出發(fā)點是78使用分配器應遵循的一些原則：1）一座高爐使用兩個分配器比使用一個分配器好。使用兩個分配器，除了工藝布置靈活外，分配精度也可以提高；2）兩個分配器應對稱布置在高爐兩側，這樣可保證分配器后噴吹支管的長度大致相等，從而使噴吹支管的壓力損失近似；3）噴吹主管在進入分配器前應有相當長的一段垂直段，一般要求大于3.5m，以減少加速段不穩(wěn)定流的影響，保證適當?shù)臍夥鬯俣燃霸诔浞职l(fā)展段煤粉沿徑向均勻分布。

4）評估分配器的性能，只從壽命及精度來評估是不全面的，還應從分配器對環(huán)境的適應性來考慮，如噴槍堵塞時的性能等。

5.2.2主要設備——分配器使用分配器應遵循的一些原則：1）一座高爐使用兩個分配器比使用793

噴煤槍

噴煤槍是高爐噴煤的主要設備之一。由耐熱無縫鋼管制成，直徑15-25mm。根據(jù)噴吹介質不同可分為：普通型噴煤槍和氧煤槍A、普通型噴煤槍根據(jù)噴槍插入方式可分為三種形式：（1）斜插式：從直吹管插入，噴槍中心與風口中心線有一夾角，一般為12～14o。斜插式噴槍的操作較為方便，直接受熱段較短，不易變形，但是煤粉流沖刷直吹管壁。5.2.2主要設備3噴煤槍噴煤槍是高爐噴煤的主要設備之一。由耐熱無縫鋼管80噴煤槍

噴煤槍81（2）直插式：噴槍從窺視孔插入，噴槍中心與直吹管的中心線平行，噴吹的煤粉流不易沖刷風口，但是妨礙高爐操作者觀察風口，并且噴槍受熱段較長，噴槍容易變形。（3）風口固定式：噴槍由風口小套水冷腔插入，無直接受熱段，停噴時不需拔槍，操作方便，但是制造復雜，成品率低，并且不能調節(jié)噴槍伸入長度。

5.2.2主要設備——噴煤槍（2）直插式：噴槍從窺視孔插入，噴槍中心與直吹管的中心線平行82B.氧煤槍氧煤槍是將氧氣由風口及直吹管之間加入，促進煤粉的燃燒。是高爐富氧的有效方法。富氧的方法有兩種：一是在熱風爐前將氧氣混入冷風；二是將有限的氧氣由風口及直吹管之間，用適當?shù)姆椒尤搿?.2.2主要設備——噴煤槍B.氧煤槍氧煤槍是將氧氣由風口及直吹管之間加入，促進煤粉83

氧煤槍有三種結構：（A）為螺旋形，它能迫使氧氣在煤股四周做旋轉運動，以達到氧煤迅速混合燃燒的目的；（B）為向心形，它能將氧氣噴向中心，氧煤股的交點可根據(jù)需要預先設定，其目的是控制煤粉開始燃燒的位置，以防止過早燃燒而損壞槍嘴或風口結渣現(xiàn)象的出現(xiàn)；（C）為退后形，當槍頭前端受阻時，該噴槍可防止氧氣回灌到煤粉管內，以達到保護噴槍和安全噴吹的目的。5.2.2主要設備——噴煤槍氧煤槍有三種結構：5.2.2主要設備——噴煤槍84氧煤槍

5.2.2主要設備——噴煤槍氧煤槍5.2.2主要設備——噴煤槍85倉式泵有下出料和上出料兩種，下出料倉式泵與噴吹罐的結構相同，其結構如圖5-30所示，上出料倉式泵實際上是一臺容體較大的沸騰式混合器，其結構如圖5-31所示。

倉式泵5.2.2主要設備倉式泵有下出料和上出料兩種，下出料倉式泵與噴吹罐的結構相同，86圖5-30

下出料倉式泵結構示意圖1一防爆裝置；2—封頭；3一圓筒體；4一錐體；5一噴嘴；6一流化裝置；7一混合器；8一放散閥圖5-31上出料倉式泵結構示意圖1一煤粉倉；2—給煤閥；3一充壓閥；4一噴出口；5一沸騰板；6一沸騰閥；7一氣室；8一補氣閥圖5-30下出料倉式泵結構示意圖圖5-31上出料倉式泵結87倉式泵倉體下部有一氣室，氣室上方設有沸騰板，在沸騰板上方出料口呈喇叭狀，與沸騰板的距離可以在一定范圍內調節(jié)。倉式泵內的煤粉沸騰后由出料口送入輸粉管。輸粉速度和粉氣混合比可通過改變氣源壓力來實現(xiàn)。夾雜在煤粉中比重較大的粗粒物因不能送走而殘留在沸騰板上。在泵體外的輸煤管始端設有補氣管，通過該管的壓縮空氣能提高煤粉的動能。5.2.2主要設備——倉式泵倉式泵倉體下部有一氣室，氣室上方設有沸騰板，在沸騰板上方出料88噴煤操作（自學）1.高爐噴煤正常工作狀態(tài)的標志（1）噴吹介質高于高爐熱風壓力0.15MPa。（2）罐內煤粉溫度小于70℃（煙煤）或小于80℃（無煙煤）。（3）罐內含氧量低于8％（煙煤）或含氧量低于12％（無煙煤）。（4）煤粉噴吹均勻、無脈動現(xiàn)象。（5）全系統(tǒng)無漏煤、無漏風現(xiàn)象。（6）煤粉噴出在風口中心，不磨風口。（7）電氣極限，信號反應正確。（8）安全自動聯(lián)鎖裝置良好、可靠。（9）計量器、各儀表信號指示正確。噴煤操作（自學）1.高爐噴煤正常工作狀態(tài)的標志89

噴吹煙煤的安全措施（1）氧濃度。煤粉在容器內燃燒后體積膨脹，壓力升高，其壓力超過容器的抗壓能力時容器爆炸。（2）煤粉懸浮濃度。煤粉在氣體中的懸浮濃度達到適宜值時才會發(fā)生爆炸。由于實際生產的情況錯綜復雜，煤粉的懸浮濃度一般無法控制，因此消除這一爆炸條件極為困難。（3）溫度。噴煤工藝各點的溫度都控制在低于著火點的范圍。噴吹煙煤的安全措施90煤粉爆炸的基本條件就煤粉本身而言，爆炸的危險性取決于煤粉的揮發(fā)分，粒度，水分和灰分等。煤粉灰分高，相對的可爆炸性成份含量小，由于高爐冶煉的要求，不宜采取增加灰份作為抑爆手段；揮發(fā)份越高，煤粉粒度越小，水份越少，煤