高爐噴吹煤粉可以降低焦炭消耗，減少煉焦污染，調(diào)節(jié)爐況，促進高爐穩(wěn)定順行，強化高爐冶煉。首鋼作為我國高爐噴煤技術(shù)的開創(chuàng)者和先行者，早在1963年，就進行了系統(tǒng)的研究與試驗，并于1964年在國內(nèi)率先將其在高爐上進行工業(yè)化試驗。1966年，首鋼在全公司的高爐上進行推廣應(yīng)用，當時的年平均噴煤量達159kg/tHM，最高月平均噴煤量達到279kg/tHM，創(chuàng)造了當時的世界紀錄。1994年至今，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，首鋼國際工程公司不斷完善和優(yōu)化設(shè)計，掌握了從原煤料場到煤粉制備和噴吹的全套高爐噴煤工藝設(shè)計。近年來，首鋼國際工程公司還參與編制了國家標準GB50607—2010《高爐噴吹煤粉工程設(shè)計規(guī)范》。
高爐噴吹煤粉技術(shù)主要特點
長距離直接噴吹，緊湊型布局。由首鋼國際工程公司設(shè)計的首鋼2號、3號高爐噴煤工程，完全采用國產(chǎn)化技術(shù)和設(shè)備，采用緊湊型短流程工藝，實現(xiàn)了煤粉長距離直接噴吹。2號高爐噴煤總管長度達到452m，已被列入第九批《中國企業(yè)新紀錄》。該項工程經(jīng)有關(guān)專家鑒定，達到國際先進水平。
濃相輸送。煤粉噴吹一般按輸送濃度可分為稀相輸送和濃相輸送。稀相輸送工藝相對簡單，運行比較穩(wěn)定；而隨著煤粉輸送濃度的提高，雖然增加了運行不穩(wěn)定的可能性，但其可以節(jié)約大量輸送氣體的消耗，并且減少了管道磨損，因此其降低了維護和運行費用。為消除輸送過程中的不穩(wěn)定因素，可通過改善噴煤罐底部的流化狀態(tài)，以及改善輸送管道的補氣系統(tǒng)和輸送管路的布置，達到穩(wěn)定運行的目的。另外首鋼國際工程公司通過吸收國內(nèi)外先進技術(shù)，開發(fā)完善了濃相噴煤技術(shù)的設(shè)計，并將其成功應(yīng)用于實施項目中。從實際運行效果看，其輸送連續(xù)，系統(tǒng)運行平穩(wěn)，固氣比可達到大于40kg/kg。
均勻噴吹。煤粉分配方式現(xiàn)在主要以單管加分配器方式為主，分配器后各支管的煤粉均勻分配有利于高爐運行穩(wěn)定。目前首鋼國際工程公司的設(shè)計通常采用支管等阻損布置，通過計算機三維輔助設(shè)計軟件，噴煤量常規(guī)偏差小于4%。
噴煤的全自動化操作和實時監(jiān)控。隨著設(shè)備的大型化和操作的精度等要求的提高，高爐噴煤操作對于自動化控制要求也越來越高。
全自動化操作提高了生產(chǎn)效率。全自動噴吹可使儲煤場，制粉系統(tǒng)，噴吹系統(tǒng)等過程實現(xiàn)PLC自動控制，不但減少人為主觀不確定性和不完全準確性的影響，緩和手工計算與操作和噴煤對爐況影響的滯后性之間的矛盾，還可以大大減少誤操作造成的損失，更能進一步減少在崗人員的數(shù)量，使得噴煤系統(tǒng)在時間和空間上都大幅度提高了生產(chǎn)效率。
噴煤控制精度得到提高。全自動噴吹以中速磨為核心，進行連鎖控制，同時實現(xiàn)了對下煤量、煤溫、噴煤量、充壓穩(wěn)壓自動調(diào)節(jié)及自動倒罐。在自動控制及計量和調(diào)節(jié)精度方面，按照高爐要求自動調(diào)節(jié)，噴煤量計量精度可以控制在1%誤差范圍內(nèi)，各風(fēng)口噴吹煤粉的均勻性控制在4%的誤差范圍內(nèi)。與以往手工計算調(diào)節(jié)控制相比，更加精確合理。