梅钢炼铁厂大高炉喷煤制粉系统有3台中速磨，3座立式燃烧炉，原煤仓为双曲线结构。中速磨设计制粉能力为51t/h，1号中速磨制出的煤粉供给到4号高炉煤粉仓，3号中速磨制出的煤粉供给到5号高炉煤粉仓，2号中速磨制出的煤粉则是同时提供给4号高炉和5号高炉煤粉仓。3台碗式中速磨的型号为HPS1103，均是依靠弹簧加载力进行磨煤。本文将以梅钢大高炉制粉为例，详细探讨了降低喷煤制粉吨铁电耗的相应对策。
　　1  制粉系统磨煤机的工作原理
　　HPS1103系列磨煤机是一种中速碗式磨煤机，其碾磨部分由转动的磨环和3个沿磨环滚动的固定且可自转的磨辊所组成。需研磨的原煤从磨煤机的中央落煤管落到磨环上，旋转磨环借助于离心力将原煤运动至碾磨滚道上，通过磨辊进行碾磨。3个磨辊沿圆周方向均布于磨盘滚道上，碾磨力则由液压加载系统产生，通过静定的三点系统，碾磨力均匀作用至3个磨辊上，这个力经磨环、磨辊、压架、拉杆、传动盘、减速机、液压缸后通过底板传至基础。原煤的碾磨和干燥同时进行，一次风通过喷嘴环均匀地进入磨环周围，将经过碾磨从磨环上切向甩出的煤粉混合物烘干并输送至磨煤机上部的分离器中进行分离，粗粉被分离出来返回磨环重磨，合格的细粉被一次风带出分离器。难以粉碎且一次风吹不起的较重石子煤等杂物则通过喷嘴环落到一次风室，被刮板刮进排渣箱，由人工定期清理或由自动排渣装置排走，清除渣料的过程在磨运行期间也能进行。
　　2  制粉吨铁电耗的现状
　　由于受世界经济危机的影响，很多企业都面临着严峻的经济形势，降本增效已经成为企业能否生存的关键，因此喷煤制粉系统降低吨铁电耗具有非常重要的意义。目前梅钢的制粉系统吨铁电耗一般在4.50～4.70kWh/t，全年平均值为4.65kWh/t。虽然这一数据符合有关标准，但通过对比同类型其它钢厂，对制粉系统吨铁电耗的调研发现，梅钢的制粉吨铁电耗还是较高，而现在同类型其它钢厂的喷煤制粉吨铁电耗都已经降到了4.60kWh/t。
　　3  制粉吨铁电耗偏高的原因分析
　　由于制粉系统每台机的制粉能力为51t/h，而4号高炉每小时需要的煤量为52t/h，5号高炉每小时需要的煤量为62t/h，3台中速磨除了实现满足高炉煤量的情况下，制粉系统3台机在长时间运行后，中速磨的磨辊及磨盘的衬板均存在不同程度的磨损，加之运行调整不及时，风煤比不合理，从而使中速磨在制出同样制粉量的情况下，运行的电流偏高，且在制粉过程中煤粉进入了热风管道，堵塞了热风管道，导致中速磨的磨碗压差和中速磨的电流变大。为了确保中速磨磨好的煤粉能够进入煤粉收集器进行收集，主排风机的风量要求变大，从而导致了风机的电耗要增加。因此，只要能够降低磨煤机耗电量并阻止中速磨的煤粉进入热风管道，就能够降低制粉电耗，同时降低制粉系统的吨铁电耗。结合国内其它高炉对磨煤机选型及运行情况的调研，梅钢的制粉吨铁电耗还有下降的空间。
　　4  降低制粉吨铁电耗的措施
　　4.1 修复磨煤机磨辊及磨盘磨损部位
　　在保证原煤仓高料位的情况下，两台中速磨制出的煤粉基本能满足4号高炉和5号高炉需要的煤量。这时对其中一台机进行计划检修，检修前对进入中速磨的所有能源介质进行插盲板，并联系相关特殊检修人员对磨盘的磨损部位采用在线堆焊技术进行修复，修复至原始尺寸大概需要24h。而对中速磨磨辊只要提前1个半月送到厂家进行在线堆焊，堆焊好后只需用4天时间完成对中速磨的3个磨辊及磨盘上的衬板更换就行。一切结束后，调整中速磨磨辊和衬板间隙，重新投运后，每台中速磨在制粉同等原煤的情况下，磨煤机的电流减小8A左右，磨辊及磨盘的耐磨性能则是原使用寿命的1.1倍，达到了11000
h，修复后的中速磨经济效益显著。中速磨修复后，再根据磨煤机的运行时间统计，对改造后的中速磨运行参数进行了分析，并结合大小休风的机会，在规定时间后对磨煤机再进行补焊，以使其保持良好的状态。
　　4.2 优化风量控制参数
　　根据风煤比曲线公式，生产过程中给煤机的给煤量多少由制粉系统需要对应的风量来维持，而主排风机入口调节阀的开度大小则决定了制粉系统风量的大小。在系统试生产过程中，确定了中速磨出口分离器折向门的角度，在此条件下，凭借以往的生产经验，人工调整系统的工艺参数，每隔30min现场取样分析煤粉的粒度组成。在确认煤粉粒度组成合格的前提下，确定了给煤机不同的给煤量与主排风机入口调节阀的开度大小之间的关系，并将该对应关系编入制粉系统的控制程序中。在生产过程中，操作人员需要调整给煤量时，程序分给煤量的增大和减小两种情况，以自动调整主排风机入口调节阀的开度。此外，由于制粉系统调节阀调节的精度差，在调节阀增大时，程序将调节阀的开度控制在设定值与上行值之间，而在调节阀减小时，程序将调节阀的开度控制在设定值与下行值之间。在生产过程中，再循环调节阀始终处于关闭状态，无论主排风机调节阀的开度是否变化，高温引风机的入口调节阀处于相对调整状态，始终围绕磨煤机的入口压力-200～-400Pa进行调整，以确保制粉系统的工况稳定。
　　4.3 改造中速磨入口热风管道
　　由于中速磨的煤粉进入了中速磨的入口热风管道内，导致煤粉的不断沉积。高温使煤粉不断燃烧，经常是中速磨在制粉一段时间后，通过打开热风管道的人孔，用铁锹及耙子清理掉热风管道中的煤粉。但是此措施不能彻底解决这一难题，中速磨的电流在维持正常一段时间后，中速磨的煤粉又进入了热风管道。在保证好两座大高炉煤量的前提下，利用5天的时间对中速磨的入口热风管道进行了改造。从运行情况来看，目前热风管道内没有积煤，同时系统风量也变大了，有利于制粉系统的正常制粉，确保了制粉系统的安全生产。
　　4.4 优化煤粉质量
　　由于喷吹混合煤及提高喷煤比的需要，近几年梅钢开发使用的喷吹原煤品种逐步增多。在选择合适的喷吹煤种过程中，由于原煤品种的哈式可磨系数存在较大的差别，如何充分使用好哈式可磨系数较高的煤种，摸索合适的工艺参数，稳定制粉系统工况，使制粉系统产能最大化，都是需要开展的研究工作。在稳定磨煤机入口压力、控制出口温度参数的基础上，将依据生产过程中磨煤机的电流、煤粉布袋收集器进出口的压差来判断制粉系统是否处于最佳的运行状态:若磨煤机的电流>额定电流，说明磨煤机超负荷运行，若煤粉布袋收集器进出口压差>1200kPa，说明煤粉布袋收集器超负荷运行，而这两种情况均必须减煤生产;若磨煤机的电流<额定电流，说明磨煤机负荷不足，若煤粉布袋收集器进出口压差<800kPa，说明煤粉布袋收集器超负荷运行，而这两种情况均必须加煤生产;若磨煤机的电流≈额定电流，同时煤粉布袋收集器进出口压差在800～1200kPa之间，说明制粉系统处于最佳运行状态。依据上述判断条件，操作人员仅需调整给煤机的给煤量，进行一步操作就能将制粉系统运行在最佳状态，制粉系统的生产能力由原来的铭牌产能51t/h上升到目前的56t/h左右，不但减轻了操作人员的工作量，同时避免了生产过程中出现的空磨运行和跑粉现象，喷煤的经济运行效果明显。
　　4.5 优化制粉系统温度控制参数
　　原煤水分的变化影响着煤粉的水分变化，但由于受原煤进厂过程中的天气影响，因喷煤是连续性生产，无法控制原煤的水分，但不能因为原煤的水分波动就生产水分不合格的煤粉。当然，热风炉的烟气和干燥炉自身产生的烟气热量决定了磨煤机的入口热量，一旦高炉炉况发生变化或高炉煤气管网压力波动，就将会引起热风炉烟气的热量变化，高炉煤气管网的压力波动也将引起干燥炉烟气的热量变化。如何平衡好磨煤机入口的热量，仅仅依靠操作人员的人工干预是难以长期保持稳定的，处理不及时还会导致两种结果:一种是磨煤机入口热量不足，使得煤粉水分超标;另一种是磨煤机入口热量较高，引发制粉系统的安全问题。根据长期生产操作经验:煤粉的水分波动是由磨煤机出口温度变化最终决定的，无论原煤水分、热风炉烟气热量或高炉煤气管网压力是否变化，都可以将复杂问题简单化，仅围绕磨煤机出口温度作为一个参数控制点来始终调节干燥炉高炉煤气调节阀的开度，将磨煤机出口温度控制在一定的范围内，就能控制煤粉水分的波动。依据上述思想，对制粉系统的控制程序进行了调整，采用计算机对制粉系统的高炉煤气阀门进行及时动态调整，控制磨煤机出口温度稳定在一定范围内(80～85℃)。
　　5  效果分析
　　经过堆焊后的中速磨，每台中速磨在带同等煤量的情况下，磨煤机的电流减小10A左右;优化风量控制参数后，煤量和系统风量成比例，中速磨达到了最佳状态，中速磨的电流也下降了;将中速磨入口前热风管道改造完成后，中速磨电流下降很明显;优化煤粉质量，提高生产能力，制粉系统达到了最佳状态，中速磨电流也下降了;优化制粉系统温度控制参数，使中速磨出口温度维持在一定的温度上，制粉系统电耗也会降低。
　　采用上述措施后，经过一段时间的运行效果来看，中速磨电流下降了，整个制粉系统的吨铁电耗也下降了，2015年6月至11月新2号机的制粉吨铁成本明显优于2014年同期原2号机的制粉吨铁成本。技改后全年共可节省费用大约10万，既取得了良好的经济效益，又为公司降本增效作出了巨大的贡献。
　　6  结论
　　通过修复磨煤机磨辊及磨盘磨损部位及改造中速磨入口热风管道等措施，达到了降低制粉系统吨铁电耗的目的，为企业更好地降本增效作出了贡献。