张树江 王培生 刘伟 高海生
（冀南钢铁集团)
摘 要：根据生产工艺特点，煤粉制备、输送与喷吹过程中可能产生火灾、爆炸。在密闭生产设备中发生的煤粉爆炸事故，可能发展成为系统爆炸，摧毁整个煤粉喷吹系统，甚至危及高炉。喷吹缸体发红，煤粉自燃温度升高，如果遇氧气接触，极易造成喷吹系统爆炸，引发重大安全事故。本文通过对5#喷吹罐体局部温度升高，煤粉自燃以至喷吹罐体局部发红存在安全隐患。通过改变流化角度，消除了此项安全隐患，为企业健康发展奠定了基础。
关键词：喷吹煤粉；罐体发红；安全隐患
1 前言
炼铁企业的高炉生产，燃料消耗占炼铁成本的30-40%左右[1]。降低综合燃料比是每个高炉操作者的追求，尽可能的多喷煤粉，提高置换比是降低生铁成本的重要措施。
科学技术不断发展，高炉生产工艺不断改善。降低炼铁生产成本，采用喷吹价格相对较低的煤粉代替价格相对较高的焦炭发热剂作用，实现高炉炼铁的低成本生产。
高炉喷煤是由两个系统组成。磨煤系统是为高炉喷煤生产煤粉。喷煤系统是为高炉喷煤输送喷吹煤粉。均是密闭系统，当密闭系统中含氧量超过12%以上，煤粉温度达到595℃时，易造成煤粉快速燃烧，发生爆炸。程度轻的使内部温度急升（＞900℃）烧坏设备。程度重的导致发生爆炸，损坏设备。造成工业建筑坍塌，人员伤亡。
根据生产工艺特点，煤粉制备，输送与喷吹过程中可能产生火灾、爆炸、中毒、窒息。建筑物坍塌等事故。在密闭生产设备中发生的煤粉爆炸事故可能发展成为系统爆炸。摧毁整个煤粉喷吹系统，甚至危害高炉。抛射到密闭生产设备以外的煤粉可能导致二次粉尘爆炸和次生火灾，扩大事故危害。
2 生产过程
2.1 生产工艺
主区炼铁厂采用单体罐交替喷吹工艺。磨机使用沈阳重型机械集团生产的MPF 212 H辊盘式磨煤机，每小时磨煤量55吨/小时左右。干法除尘受粉器，闭路自循环系统，单罐容积11m³，共有6个喷吹罐，供三座高炉生产。应用罐底氮气流化、补压，压缩空气补气，流化板隔离，经喷吹管道送到高炉风口平台煤粉分配器，过各个支管喷入高炉风口。
2.2 过程控制
2014年下半年在生产过程中发现5#罐椎体中部有局部温度升高现象，经过观察，温度持续上升。已超过40℃以上（正常在30℃左右）。为保证生产安全。采取降温措施，方法（一），用压缩空气吹到局部温度升高部位，冷却罐体外部，来降低温度，在初期还可以控制温度上升。维持一段时间生产后，温度再有升高，发现罐体往上约1.6米椎体中部约有300* 400mm面积（见图1）。出现发红，温度约有600℃左右。内部如遇氧含量升高极易燃爆。严重影响生产安全，当时立即采取措施。（方法二），在椎体发红部位外部喷水冷却，可是锥体发红部位温度时有上升、下降波动，不稳定。仍然对生产安全存在重大安全隐患。一旦煤粉温度继续上升，遇到氧气极易造成爆炸事故。
图1 发红部位
2.3 分析原因，排除隐患
喷吹5#罐椎体中部，不间断出现局部温度升高波动、不稳定，甚至发红，存在重大安全隐患。积极组织相关人员研究解决方案，应用流体力学原理和喷吹煤粉具有自燃的特殊性。认真分析得出：载体的流动速度受外力的作用方向的改变而改变。由此可见：喷吹5#罐椎体中部局部温度升高发红，是因为喷吹煤粉在喷吹罐内，由于罐底不能均匀流化，罐内煤粉走煤时，有局部煤粉滞留，引发煤粉自燃，使罐体温度升高发红。
为此：改变喷吹罐底流化入口角度，改善罐底流化效果，由原来的流化管位置（见图2），调整其流化管入口角度（见图3），使其在喷吹罐底，氮气进入罐内分散均匀，均匀流化。煤粉运动顺畅，避免煤粉滞留现象，消除其安全隐患
图2 改造前
图3 改造后
2.4 改善效果
自2015年改变5#喷吹罐底流化入口角度以来，至今经过长周期的跟踪观察，5#喷吹罐椎体中部没有再次发现有温度升高发红现象。运行情况正常。彻底消除了因煤粉自燃烧红喷吹罐体的重大安全隐患。为安全生产提供保障，为企业健康发展奠定基础。
3 结语
（1）、安全工作不能放松，勤排查，勤分析，早解决，把事故消除在萌芽状态。
（2）、加强设备制作精度，严格控制施工质量。
（3）、对特殊设备，加大监管力度，出现问题，积极组织相关人员分析原因，应用科学知识，技术改造，消除安全隐患。
此次罐体局部温度升高发红的现象，虽然不多见。但存在重大安全隐患，其危害十分严重，值得总结学习。
参考文献
[1] 许满兴：《低燃料比高炉炼铁的实施举措》