高炉喷吹烟煤粒煤的制粉方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911200109.9 (22)申请日 2019.11.29 (71)申请人 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 地址 617000 四川省攀枝花市东区向阳一 村攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 (72)发明人 蒋大均雷电宋剑熊强 冯茂荣官勇李刚赵东辉 何木光何斌曾华锋韦东 张春林 (74)专利代理机构 成都虹桥专利事务所(普通 合伙) 51124 代理人 傅剑涛 (51)Int.Cl. B02C 21/00(2006.01) B02C 4/02(2006.01) B02C 23/08(。

2、2006.01) B02C 23/00(2006.01) B07B 1/28(2006.01) (54)发明名称 一种高炉喷吹烟煤粒煤的制粉方法 (57)摘要 本发明公开了一种高炉喷吹烟煤粒煤的制 粉方法， 涉及冶金技术领域， 本发明提供一种能 够避免在破碎过程中产生大量细粒级粉末的高 炉喷吹烟煤粒煤的制粉方法。 该方法包括以下步 骤： A、 烟煤预筛分： 采用筛分装置进行烟煤预筛 分， 将3mm粒级的烟煤筛出， 3mm粒级的烟煤 筛分后进入原煤仓； B、 烟煤粗破： 原煤仓的烟煤 进入第一四辊破碎机进行粗破， 第一四辊破碎机 上对辊子间隙为408mm， 下对辊子间隙为10 6mm； C、 粗。

3、破后的烟煤输送至受料料斗； D、 烟煤细 破： 受料料斗的烟煤进入第二四辊破碎机进行细 破,第二四辊破碎机上对辊子间隙为64mm， 下 对辊子间隙为42mm； E、 细破后的烟煤与步骤A 的得到的3mm粒级的烟煤均输送至高炉喷煤 仓。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 111013792 A 2020.04.17 CN 111013792 A 1.一种高炉喷吹烟煤粒煤的制粉方法， 其特征在于： 包括以下步骤： A、 烟煤预筛分： 采用筛分装置(1)进行烟煤预筛分， 将3粒级的烟煤筛出， 3mm粒级 的烟煤筛分后进入原煤仓(2)； B、 烟煤粗破： 原煤仓(2)的烟煤进入第一四辊破碎机。

4、(3)进行粗破， 第一四辊破碎机(3) 上对辊子间隙为408mm， 下对辊子间隙为106mm； C、 粗破后的烟煤输送至受料料斗(4)； D、 烟煤细破： 受料料斗(4)的烟煤进入第二四辊破碎机(5)进行细破,第二四辊破碎机 (5)上对辊子间隙为64mm， 下对辊子间隙为42mm； 经过细破后的烟煤中5mm粒级的占 100， 3mm粒级的占9598， 2mm粒级的占9095， 0.5mm粒级的占1030， 0.074mm粒级的占515； E、 细破后的烟煤与步骤A的得到的3m粒级的烟煤均输送至高炉喷煤仓(6)。 2.根据权利要求1所述的一种高炉喷吹烟煤粒煤的制粉方法， 其特征在于： 第一四辊破。

5、 碎机(3)和第二四辊破碎机(5)的上对辊子间隙及下对辊子间隙可调， 通过调节辊子间隙控 制烟煤破碎粒度。 3.根据权利要求1所述的一种高炉喷吹烟煤粒煤的制粉方法， 其特征在于： 步骤C和E均 采用皮带输送机进行烟煤输送。 4.根据权利要求1的一种高炉喷吹烟煤粒煤的制粉方法， 其特征在于： 烟煤水分含量为 010。 5.根据权利要求4的一种高炉喷吹烟煤粒煤的制粉方法， 其特征在于： 烟煤水分含量为 27。 6.根据权利要求1的一种高炉喷吹烟煤粒煤的制粉方法， 其特征在于： 步骤AE中均采 用现有除尘设备进行除尘。 7.根据权利要求1的一种高炉喷吹烟煤粒煤的制粉方法， 其特征在于： 步骤A中筛分。

6、装 置(1)为悬浮式或悬臂式棒条振动筛， 筛网间隙为3mm。 8.根据权利要求1的一种高炉喷吹烟煤粒煤的制粉方法， 其特征在于： 步骤B与D中可以 设置干燥系统对被破碎的烟煤进行干燥， 也可以不设置。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111013792 A 2 一种高炉喷吹烟煤粒煤的制粉方法 技术领域 0001 本发明涉及冶金技术领域， 尤其一种高炉喷吹烟煤粒煤的制粉方法。 背景技术 0002 目前高炉喷吹煤粉主要采用无烟煤， 其特点是挥发分低， 在制粉、 输粉与喷吹过程 中不易发生爆炸， 缺点是燃烧性与燃烧效率低， 必须磨粉至小于0.074mm以下。 后来为提高 燃烧性与燃烧效率， 在无烟。

7、煤中配加部分高挥发分的烟煤， 但安全性差， 挥发分高的细粒烟 煤极易发生爆炸。 因此磨粉、 输粉、 喷吹系统的工艺流程与设备非常复杂， 投资高、 效率低、 故障率高、 安全性差、 加工成本高， 成为很多高炉进一步提高煤比的限制性环节。 就资源而 言， 世界上无烟煤很少， 很多地区没有无烟煤， 而烟煤资源丰富， 选择的空间更大。 由于以上 原因， 进一步扩大烟煤使用比例， 现有传统的的喷吹技术与工艺难以达到安全高效与大喷 煤的要求。 0003 上世纪80年代世界上诞生了一种新的喷吹技术与工艺烟煤粒煤喷吹， 与现有 的喷吹技术比较， 其最大的特点是以粒度3mm的100的烟煤替代粒度0.074mm的。

8、100 的无烟煤， 其中粒度13mm的比例可达到90以上， 这就给高炉喷吹带来了革命性的进步。 0004 粒煤喷吹从上世纪80年代在英国起步， 实现工业化生产， 如今在欧美得到发展， 实 践应用已有40年历史。 粒煤制粉工艺简便、 投资省， 制粉效率高， 制粉喷吹系统安全可靠， 节 约能源。 制粉系统设备投资大幅降低， 粒煤的制粉设备投资只有粉煤的30； 由于粒煤与粉 煤相比煤的颗粒大得多， 粒煤单位体积的表面积比粉煤小， 发生爆炸、 起火等危险性大大降 低， 其安全性提高； 粒煤制备的电耗只有粉煤制备电耗的25左右； 粒煤喷吹原则上对任何 煤都适用， 可灵活选取资源丰富的烟煤、 含结晶水的泥。

9、煤与褐煤， 企业可以根据煤的获得途 径、 价格、 喷吹技术等因素选择喷吹煤。 0005 喷吹粒煤具有工艺流程简化、 造价低、 安全性高、 投资运行费用低、 煤种适应性广 泛、 节约能耗等优点， 随着无烟煤资源的短缺， 烟煤是未来喷吹技术的发展趋势。 0006 与常规无烟煤制粉系统对比， 烟煤粒煤喷吹取消了磨粉工艺复杂、 效率低、 故障 多、 安全性低、 成本高的制粉系统， 简化了输粉系统， 采用简单的破碎、 筛分与输粉系统即可 实现大规模喷吹， 效率与安全性提高、 喷吹加工成本降低， 且烟煤的来源比无烟煤更佳广 泛， 选择性更大。 0007 中国在粒煤研究方面处于徘徊不前的状态， 目前国内真正。

10、投入工业化生产的仅莱 钢一家， 其烟煤粒煤的制粉方法为： 皮带机将原煤运至原煤仓， 经原煤仓下料口处的给煤机 进入锤式干燥破碎机， 经过锤式破碎机破碎后， 从破碎机排出的合格煤粉与烟气炉产生的 烟气混合后进入收粉系统， 先经旋风收粉器收集大粒度的煤粉， 再经袋式收粉器收集细粉。 收集的煤粉经煤粉振动筛、 螺旋输送机送入煤粉仓， 从煤粉仓输送至高炉风口喷吹。 在喷吹 的粒煤粒度分布中， 5mm的占100,2.8mm的占98.3， 2mm的占97.2， 燃料粒度与 烧结燃料粒度基本相同。 0008 莱钢烟煤粒煤的制粉工艺采用了锤式破碎机， 其破碎效率高， 产能高， 但锤式破碎 说明书 1/5 页 。

11、3 CN 111013792 A 3 机有一缺点， 就是过粉碎严重， 破碎后产生大量0.5mm与0.074mm(200目)的粉末， 大量 细粉产生给后续收粉工艺带来复杂化， 必须设置旋风除尘器与布袋除尘器进行收粉， 收粉 后还要进行筛分一次， 才送煤粉仓备用， 设置筛分说明锤式破碎机还有3mm或5mm的粒 级不适合喷吹， 同时烟煤0.074mm粒级含量过多对安全也是隐患， 使安全保护设施复杂 化。 因此莱钢烟煤喷吹的制粉方法不一定是最佳方法。 发明内容 0009 本发明要解决的技术问题是： 本发明提供一种能够避免在破碎过程中产生大量细 粒级粉末的高炉喷吹烟煤粒煤的制粉方法。 0010 为解决上。

12、述问题采用的技术方案是： 一种高炉喷吹烟煤粒煤的制粉方法， 包括以 下步骤： 0011 A、 烟煤预筛分： 采用筛分装置进行烟煤预筛分， 将3mm粒级的烟煤筛出， 3mm粒 级的烟煤筛分后进入原煤仓； 0012 B、 烟煤粗破： 原煤仓的烟煤进入第一四辊破碎机进行粗破， 第一四辊破碎机上对 辊子间隙为408mm， 下对辊子间隙为106mm； 0013 C、 粗破后的烟煤输送至受料料斗； 0014 D、 烟煤细破： 受料料斗的烟煤进入第二四辊破碎机进行细破,第二四辊破碎机上 对辊子间隙为64mm， 下对辊子间隙为42mm； 经过细破后的烟煤中5mm粒级的占100， 3mm粒级的占9598， 2m。

13、m粒级的占9095， 0.5mm粒级的占1030， 0.074mm 粒级的占515； 0015 E、 细破后的烟煤与步骤A的得到的3m粒级的烟煤均输送至高炉喷煤仓。 0016 进一步的是： 第一四辊破碎机和第二四辊破碎机的上对辊子间隙及下对辊子间隙 可调， 通过调节辊子间隙控制烟煤破碎粒度。 0017 进一步的是： 步骤C和E均采用皮带输送机进行烟煤输送。 0018 进一步的是： 烟煤水分含量为010。 0019 进一步的是： 烟煤水分含量为27。 0020 进一步的是： 步骤AE中均采用现有除尘设备进行除尘。 0021 进一步的是： 步骤A中筛分装置为悬浮式或悬臂式棒条振动筛， 筛网间隙为3。

14、mm。 0022 其中， 步骤B与D中可以设置干燥系统对被破碎的烟煤进行干燥， 也可以不设置。 0023 本发明的有益效果是： 通过本发明方法制得的烟煤粒煤粒级在0.53mm的占到了 绝大多数。 既保证了烟煤粒煤在喷吹时的使用效果； 又避免了破碎过程中产生大量细粒级 粉末， 减低了制粉过程环境污染和安全隐患。 本发明制粉流程简化， 投资省， 安全性高， 运行 成本低。 附图说明 0024 图1是高炉喷吹烟煤粒煤的制粉方法所采用的设备简图； 0025 图中标记为： 筛分装置1、 原煤仓2、 第一四辊破碎机3、 受料料斗4、 第二四辊破碎机 5、 高炉喷煤仓6。 说明书 2/5 页 4 CN 11。

15、1013792 A 4 具体实施方式 0026 为解决自然界无烟煤资源短缺与无烟煤+烟煤在磨粉、 输粉、 喷吹系统的工艺流程 与设备非常复杂， 投资高、 效率低、 故障率高、 安全性差、 加工成本高的问题， 上世纪80年代 在英国发明了高炉喷吹烟煤粒煤的工艺技术， 而后在欧美一些国家得到推广应用， 特别是 英国与法国实现了近40年的产业化应用。 我国只有莱阳钢铁公司的两座1883m3大高炉上进 行了试验研究与工业应用近10年， 喷吹烟煤比达到180kg/t。 该工艺技术与现有的无烟煤喷 吹技术比较， 最大的区别是喷吹烟煤的粒度5mm的粒级占100， 3mm的占90上， 而喷 吹无烟煤粒度全部采。

16、用0.5mm细粒燃料， 要求0.074mm(200目)的粒级越多越好， 要求达 到6090， 烟煤粒煤喷吹技术取消了磨粉工艺复杂、 效率低、 故障多、 安全性低、 成本高的 制粉系统， 简化了输粉系统， 采用简单的破碎、 筛分与输粉系统即可实现大规模喷吹， 效率 与安全性提高、 喷吹加工成本降低， 且烟煤的来源比无烟煤更佳广泛。 0027 关于烟煤粒煤制粉工艺目前世界上没有统一的定式或模式或流程， 但可以肯定的 是取消了磨煤机， 采用普通破碎机。 各厂家开发的工艺与流程不一定是最优化， 也可能存在 不少问题。 如果制粉方法或流程选择合理与达到喷吹要求， 特别是粗粒级与细粒级尽量要 少， 则可以。

17、极大低简化流程， 减少投资， 提高效率与系统安全性， 降低运营成本。 0028 下面结合附图和具体实施方式对本发明各步骤进一步说明。 0029 A、 烟煤预筛分： 采用筛分装置1进行烟煤预筛分， 将3m粒级的烟煤筛出， 3mm粒 级的烟煤筛分后进入原煤仓2。 0030 设置预筛分的目的是将3mm粒级部分筛出， 不参与破碎， 可以减少煤粉在破碎过 程中的产生过粉碎， 即减少最终喷吹煤粉的0.5mm与0.074mm的粒级含量， 特别是减少 烟煤中0.074mm粒级可以降低安全隐患， 这部分细粒级在温度高与氧浓度高的条件下易 发生爆炸。 此外设置预筛分可以减轻破碎机的负荷， 节约电能。 0031 在。

18、进行预筛分之前的转运流程上例如皮带机上必须设置除铁器例如采用电磁铁， 除去煤炭中的铁杂物， 避免后续工序损坏破碎机。 0032 B、 烟煤粗破： 原煤仓2的烟煤进入第一四辊破碎机3进行粗破， 第一四辊破碎机3上 对辊子间隙为408mm， 下对辊子间隙为106mm。 0033 第一四辊破碎机3为现有上对辊子间隙及下对辊子间隙可调的四辊破碎机。 原煤 仓2对第一四辊破碎机3给料可以采用圆盘给料机， 将料给入第一四辊破碎机3进行破碎， 通 过调整粗破辊子的间隙可以将出破碎机的煤粉粒度调节到任意要求粒度， 一般出破碎机的 燃料粒度为6mm的粒级含量为100， 这是粗破产品。 0034 C、 粗破后的烟。

19、煤输送至受料料斗4。 0035 经过粗破后的烟煤转运至受料料斗4， 其间可采用皮带输送机进行转运。 0036 D、 烟煤细破： 受料料斗4的烟煤进入第二四辊破碎机5进行细破,第二四辊破碎机5 上对辊子间隙为64mm， 下对辊子间隙为42mm； 经过细破后的烟煤中5mm粒级的占 100， 3mm粒级的占9598， 2mm粒级的占9095， 0.5mm粒级的占1030， 0.074mm粒级的占515。 0037 粗破后的烟煤一般不能直接使用， 还需进行一次细破， 受料料斗4将烟煤直接给入 第二四辊破碎机5进行细破， 第二四辊破碎机5为现有上对辊子间隙及下对辊子间隙可调的 四辊破碎机。 通过调整细破。

20、辊子的间隙可以将出破碎机的煤粉粒度调节到任意要求粒度， 说明书 3/5 页 5 CN 111013792 A 5 一般出破碎机的燃料粒度为5mm的粒级含量为100， 其中0-3mm的粒级含量可以达到 90以上。 具体是经过细破后的烟煤粒度5mm粒级占100， 3mm粒级占95-98， 2mm 粒级占90-95， 0.5mm粒级占1030， 0.074mm粒级占515。 0038 经过粗破与细破后的烟煤是正式喷吹用的烟煤， 其中0.074mm的粒级含量控制 在10左右， 极大低简化了在喷吹过程中的安全保护装置， 例如防爆膜、 防爆阀， 切换装置， 氮气惰化， 蒸汽保护等装置与费用。 0039 E。

21、、 细破后的烟煤与步骤A的得到的3m粒级的烟煤均输送至高炉喷煤仓6。 0040 其具体实现方式很清楚， 用皮带运输机转运至高炉喷煤仓6待高炉喷吹， 流程简 化。 省去了现有的采用磨煤机磨制无烟煤(+烟煤)的流程， 省去了复杂的煤粉干燥系统， 省 去了采用压缩空气输送与氮气惰化进行输粉流程， 省去了输粉管道， 省去了复杂的安全保 护装置。 0041 本发明采用四辊破碎机对烟煤进行粗破与细破， 在粗破工序一对为粗破的上对辊 子间隙， 一对为粗破的下对辊子间隙可以调节， 粗破实际是两个破碎机参与破碎； 细破过程 中可以调节的辊子间隙也有上对辊子间隙与下对辊子间隙。 实际上在破碎过程中有四对辊 子(或。

22、四个破碎机)同时参与破碎， 只要调节任意一对或几对辊子的间隙， 就可以加工出任 意要求的燃料粒度， 非常灵活， 从而达到喷吹工艺要求(或其它工艺要求)的燃料粒度， 这就 是采用四辊破碎机加工燃料的最大优势所在。 采用四辊破碎机系统制粉与现有的磨煤系统 制粉对比， 极大地简化了流程， 投资不到磨煤系统的30。 0042 四辊破碎机对燃料水分没有特别的要求， 适应性极强， 010水分的燃料都可破 碎， 不会产生粘接与堵料。 现实生产中的燃料水分一般为27， 商业产品燃料的计价水分 一般为4。 0043 关于对烟煤破碎制粉或喷吹对粒煤的水分是否设置干燥系统， 将粒煤水分控制在 12， 本发明不做具体。

23、限定， 可以设置， 也可以不设置。 0044 由于采用破碎机破碎与皮带机转运， 完全可以不设置粒煤干燥系统。 至于高炉对 粒煤水分限制也是出于冶炼中燃料燃烧热量补偿的考虑， 因为水分蒸发与分解需要消耗热 量。 而在上个世纪很多高炉还采用鼓风加湿， 人为在鼓风中掺加水分。 目前高炉一般都采用 1200以上的高风温冶炼， 粒煤含有一定水分消耗的热量完全可以从风温中得到补偿。 0045 至于粒煤含有水分在喷吹过程是否堵塞管道或喷煤枪， 这是多虑的。 因为粒煤在 煤粉仓输送至高炉风口过程中全部采用高压空气， 其压力足以消除堵塞， 至于喷煤枪是否 堵塞， 也是不存在的， 因为要对喷煤枪进行改进， 喷吹烟。

24、煤粒煤的喷煤枪口径要比喷吹无烟 煤枪口径大得多， 根本不存在堵塞， 这已被实现粒煤喷吹的高炉实践所证明。 0046 至于能源平衡， 干燥需要能源(一般用煤气烧炉得到干燥废气， 也可利用高炉热风 炉烧炉废气， 或二者结合)， 在高炉用高风温热量补偿， 也需消耗能源， 这只是能源平衡问 题。 粒煤制粉系统不设置干燥系统， 可以简化流程与投资。 0047 采用四辊破碎机加工燃料， 其选择与来源广泛， 可以是烟煤、 无烟煤、 瘦煤、 褐煤、 泥煤等等， 甚至焦炭均可。 而粒煤喷吹可以是烟煤、 褐煤、 泥煤等变质程度较浅的煤炭， 对加 工破碎没有影响。 0048 本发明所述燃料在转运与破碎过程中， 不特。

25、别不增设新的除尘设备用于收集煤粉 供喷吹使用， 仅设置常规的环境保护用除尘设备。 说明书 4/5 页 6 CN 111013792 A 6 0049 由于本发明不建议设置煤粉干燥系统， 也就不设置旋风除尘器与布袋除尘器用于 收集煤粉的专用设施， 可以简化流程与投资， 前已述及， 是否设置干燥系统对喷吹与冶炼没 有本质的影响。 若果要设置干燥系统， 这流程复杂化， 投资也增加。 本发明不做具体限定， 可 以设置， 也可以不设置， 但并不违背本发明的实质性内容。 0050 在破碎过程中产生一定的粉尘与扬尘， 污染环境， 设置常规的环境保护用除尘设 备必不可少， 只要是冶金企业都是必须的。 这与设置。

26、旋风除尘器与布袋除尘器用于收集煤 粉完全不同。 0051 本发明在预筛分环节中， 筛分装置1采用现有设备， 可以有多种选择， 优选采用筛 分效率高不易发生堵塞的棒条振动筛， 筛网间隙为3mm。 即分级点为3mm， 3mm部分参与破 碎， 3mm部分直接送煤粉仓待用。 悬浮式或悬臂式棒条振动筛都是高效筛分设备， 筛分效 率高， 不易堵塞。 悬浮式与悬臂式区别在于悬浮式只有筛网参与振动， 筛体与筛框不参与振 动， 而悬臂式是筛网、 筛体、 筛框全部参与振动， 维护与运行成本更高。 因此以进一步优选悬 浮式棒条振动筛。 0052 不失一般性， 在不违背本发明实质性内容的条件下其具体实现方式可以有多种表 述形式或实现方式。 0053 本发明提供了一种高炉喷吹烟煤粒煤的制粉方法， 用安全高效的四辊破碎机加工 处理烟煤粒度， 消除或减轻目前采用无烟煤喷吹资源短缺， 制粉工艺流程复杂， 投资高， 效 率低， 故障多， 安全性差， 维护与运行成本高等问题， 具有流程简化、 投资省、 效率高、 故障 少、 安全性高、 煤种适应性强、 维护与运行成本低等特点， 可以作为高炉喷吹烟煤粒煤的制 粉方法或工艺技术。 说明书 5/5 页 7 CN 111013792 A 7 图1 说明书附图 1/1 页 8 CN 111013792 A 8 。