粒煤输送管网的优化设计与改造其它頭條網

针对莱钢1880m3高炉粒煤输煤管网存在的设计不足、管道磨漏开裂问题，有针对性进行输煤管网优化设计、改造，根据生产工况需求应用耐磨件，解决了制约管线安全输送的问题。

1前言

莱钢型钢2*1880m3高炉粒煤喷吹由串罐装填设备控制技术、机械旋转定量给煤输送技术、双支管炉前分配器喷吹技术三部分组成，其中每座高炉输煤管网有两条远距离输煤管道，在生产使用中，受物料磨损、工况环境条件等影响，管道频繁磨漏、开裂，一直制约着输送设备的安全生产、稳定运行。于是开展一系列可行性、实用性攻关改造，解决了输煤管网存在问题，保障物料输煤管网的安全、可靠运行。

2存在问题

该输煤管网自2006年投用运行后，频繁发生管道、弯头磨漏、吹扫风支管与输煤主管连接处开裂等故障，造成高炉粒煤减喷、停喷，影响了高炉冶炼生产。主要问题如下：

图1 粒煤输煤管线改造前

2.1输煤管道为普通无缝管，抗耐磨性差，且运行使用已久，管道内为高压1.6MPa、高流速、大粒度（≤0.5mm）、大流量流体煤粉，输煤管道整体磨损严重，多处位置磨漏，后期维护较困难。

2.2输煤主管道与吹扫风主管道连接为焊接式三通硬管直连，输煤管线与吹扫风管线温差大，两管道膨胀伸缩量不同等，造成三通连接处频繁开焊，焊补作业量大、无法包焊维护。

2.3高炉炉前喷吹分配器至喷枪之间喷煤支管，尤其弯头处频繁磨漏，采取焊补、包焊处理，仅能维持短时间内生产需要，但无法从根源上解决管道磨损、磨漏问题，制约着高炉喷吹冶炼。

2.4输煤管线铺设不合理，多为高空、交叉铺设，点检、测厚、维护不便利，隐患不能在第一时间内被发现，无法实现预控预防维护。

3分析与改造方案

针对莱钢1880m3高炉粒煤输送管线存在问题，开展一系列针对性攻关改造：

3.1输煤主管道选型及连接优化

在保证粒煤浓相喷吹前提下，为提高输煤管道抗耐磨性，选择厚壁无缝管道D，管道之间连接由原来对接焊接改为法兰连接形式，每段长度为L=5m/根，可确保某一段管道磨漏无法再修补情况下，直接更换该段输煤管道，维护维修管理方便、快捷。

3.2输煤主管道耐磨弯头选型

对比输煤管线直管使用工况，输煤管线弯头外缘内壁对气流、煤粉混合物流速、路线起到强制改变流向作用，相应受到流线状煤粉的冲刷、磨损作用，频繁磨漏、焊补，影响高炉喷吹冶炼。

为提高输煤管道弯头耐磨性，减少维护作业量和降低对高炉冶炼影响。根据现场管线弯头使用特点，立足流线性混合物的传输方向改变设计，采用易冲涮R1内衬>R2内衬的复合双金属耐磨层弯头，增加其耐磨性能，另外为便于安装维护，其两端管道对接采用法兰连接形式。

图2 耐磨弯头

3.3吹扫风支管的改造

对比输煤主管与吹扫风主管温度，冬季降温同样环境下，输煤主管比吹扫风主管温度高25℃，两主管之间连接硬管无法适应温差而改变角度，造成三通连接处频繁开焊。为此进行连接形式改造：

3.3.1可拆卸式耐磨三通件应用

将三岔管连接部位改型可拆卸式耐磨三通件结构，耐磨三通件直管与输煤主管道对接，Ø57吹扫风支管一端与输煤直管成a角度插入深度hmm，提高焊接强度，另一端与吹扫风主管对接，连接处使用活动法兰连接形式。活动法兰能够提前组装，一旦现场出现磨损、开裂，可定期直接拆卸更换三通件，快捷、方便对正法兰紧固。

图3 耐磨三通件

3.3.2软连接式金属胶管应用

针对吹扫风管道与输煤管道连接，受温差大影响三通连接处频繁开焊状况，为消除该隐患，便于更换维护，将吹扫风主管与输煤主管之间的吹扫风支管一段硬管改用搬把式金属胶管。彻底解决冬季环境，输煤主管与吹扫风主管温差大造成三通连接处频繁开焊。

其安装连接方式：输煤主管、吹扫风主管安装期间，由吹扫风主管焊接支管、法兰，安装DN40球阀，再焊接快速接头、连接搬把式胶管。

图4 粒煤输煤管线改造图

3.4耐磨短节改造及应用

相对输煤主管道使用情况，管径相对小的炉前喷煤支管冲压弯头内部料流速度高，磨损更快、更严重，焊补包焊频繁。受现场空间限制，现场弯头达65种之多，备件尺寸样式繁多，施工作业难度较高。为减少弯头备件品种、提高耐磨性，根据密封容器内部旋流体压力与容器耐压对比，设计耐磨短节替代不同规格、弧度冲压弯头。其耐磨短节优点：

a.耐磨短节系定尺备件，将现场各种规格弯头统一定尺一种规格D2（外径）*200mm圆柱型短节，保证备件的抗压强度。

b.耐磨短节具有强抗耐磨功能。选用内衬复合高铬钼合金双金属耐磨材质。即D2（外径）*6mm无缝管内衬δ=8mm高铬钼合金耐磨层，整体耐磨性较好。

c.耐磨短节具备任意角度穿管连接功能。该耐磨短节预先在圆周方向上中间一位置开孔d，穿管安装连接时，根据现场管线铺设方向，可现场沿耐磨短节圆周方向旋转β角度或耐磨短节两端面上开孔，安装另一输煤支管。