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[摘要]:唐钢南区高炉开炉以来,通过不断调整高炉操作制度,形成了较为完善的高强度冶炼措施。使的高炉指标稳定提升,经济效益显著增加。
[关键词]:装料制度 送风制度 高炉
中图分类号:TF542+.5 文献标识码:TF 文章编号:1009-914X(2012)10- 0104–01
前言
唐钢炼铁厂南区3200m3高炉自2007年9月8日投产以来,通过不断摸索上部装料制度,调整下部送风制度,加强加强原燃料的质量管理、重视操作炉型的稳定等措施,保证了高炉的长期稳定顺行,提高了应对外部原燃料波动的能力,形成了系统的高强度冶炼措施,实现了高炉高产、优质、低耗、长寿的目标。
1、 操作制度的选择与调整
选择合理的操作制度是高炉操作者的首要任务。合理的操作制度既能保证炉料和煤气流的分布合理、炉缸工作活跃、热量充足、造渣过程稳定,又能促使高炉稳定顺行,获得良好的经济技术指标,达到强化冶炼的效果。
1.1装料制度的调整
装料制度的调剂是高炉日常操作中稳定炉况的重要手段,当原燃料质量变化、季节气候变化以及炉顶布料溜槽更换等,都可能造成炉料下降和煤气流分布的不适应。根据各种操作参数的改变,相应调整布料角度、圈数、料线、批重等,以保证高炉稳定顺行,提高煤气利用率,降低燃料消耗。唐钢炼铁厂南区3200m3高炉开炉初期,采取的是疏松边缘的装料制度,并采用大小矿分级入炉。经过一系列的调整,焦炭平台外移,形成边缘平坦,中心漏斗的料面形状,实践证明,这种装料制度可适当增大焦窗面积,减少矿焦界面效应,利于形成稳定的边缘、中心两股气流,降低煤气阻损,改善料柱透气性,减少炉墙热损失,增加炉缸蓄热能力,提高煤气利用率,有利于降低综合焦比。
在料制调整过程中不断摸索矿批中混装焦丁和大焦的比例。利用焦丁粒级与烧结矿粒级相接近,在软融过程中由于焦丁的存在可以避免矿层的板结,从而有利于改善矿层透气性,同时由于焦丁比表面积大,更有利于碳素的燃烧,提高置换比。另一方面高炉软融带是高炉内压差损失最大的部位,当炉料开始软化时,随着体积的收缩,孔隙度不断下降,煤气通过时阻损急剧上升。
1.2 送风制度的调整
送风制度的主要作用是保持适宜的风速和鼓风动能以及理论燃烧温度,使初始煤气流分布合理,炉缸工作均匀活跃,热量充沛稳定。控制方式为选用合适的风口面积、风量、风温、湿分、喷吹量、富氧率等参数,并根据炉况变化对这些参数进行调节,以达到炉况稳定和煤气利用改善的目的。唐钢3200m3高炉共有32个风口,作为大型高炉而言,炉缸直径大,中心不易吹透,且随着高炉冶强、喷煤量提高后炉腹煤气量和未燃煤粉增多,风口回旋区发生较大变化,料柱的透气性变差,在生产过程中,高炉利用休风机会采取逐步缩小风口面积的措施加大中心吹入量,力争风口直径和长度在圆周方向上均匀,提高鼓风动能,保证炉缸活跃。通过開炉以来不断摸索实践认为:大高炉由于炉缸直径大,在相同风量情况下,必须要靠缩小风口面积提高风速,增加鼓风动能来强制吹透中心,减少炉缸中心死焦堆数量,解决中心死焦堆渣铁滞留率高的问题,相应利于提高炉缸中心热量,从而改善整个炉缸的热交换条件,提高炉缸的蓄热能力。
2、 加强原燃料的质量管理
精料是高炉强化冶炼的基础,精料技术水平的提高是高炉强化冶炼最重要的保证,生产实践表明,只有搞好精料技术,企业才能取得稳定的、先进的生产技术经济指标。3200m3高炉自开炉伊始,入炉料结构为本厂烧结+外矿+球团组成,焦炭为外购焦炭+自产焦炭,种类多、尤其焦炭热强度和灰分波动较大,对稳定炉况不利。为及时应对,高炉积极与生产协作单位及有关科室进行信息交流与沟通,提前了解各入炉料的实际质量,对质量较差的烧结矿、焦炭采取分仓装料、少量搭配入炉的措施,将原燃料质量异常波动对炉况的影响降至最低。
由于3200m3高炉是高喷煤比的大型高炉,要降低综合焦比,必须降低入炉焦比,因此入炉焦炭的质量变得尤为重要。高炉在加强焦炭冷态强度即抗碎强度M40和抗磨强度M10检测的同时,也加强了进厂焦炭高温性能及反应性CRI和反应后强度CSR的检测。尽量避免不合格的焦炭入炉。炼铁厂通过对进厂原料严格把关,提高自产精矿粉的品位并配加含铁较高的进口矿粉,使烧结矿品位稳定在一定范围之内,同时尽量保证球团矿厂家的固定,使入炉矿石的综合品位保持在59%左右,渣铁比稳定在300kg/t之内,减少了因铁矿石综合入炉品位波动对高炉冶炼的影响,稳定了高炉造渣量,为稳定焦比打下了基础。在入炉料的粒度管理上,重点放在槽下筛网的改造,开炉初期,生产实践发现原设计烧结矿筛和澳矿筛极易堵塞,于是对筛体进行技术改造,小矿筛尺寸上层由5.5mm 扩为6.5mm,下层由3.5mm 扩为4.5mm,澳矿棒条筛材质由弹簧钢改为聚胺脂。改造后的筛网既提高了筛分效率又减少了入炉粉末,还最大限度的降低了返矿中大于5mm、返焦中大于10mm的含量。
3、炉型控制
高炉炉型的控制是高炉顺行和长寿的基础。3200 m3高炉采用的铜壁薄衬炉型是主要针对强化冶炼而形成的一种冷却结构形式,对高炉原燃料条件要求较高。经过总结经验发现:铜冷却壁温度以及温差随边缘气流和炉温水平波动明显。在此经验的基础上,高炉通过调整边缘煤气流分布控制铜冷却壁温度波动,所以在选择送风制度时,考虑回旋区的分布兼顾边缘,上部装料制度要控制边缘气流分布。高炉铜冷却壁温差范围在控制3.5~5.5℃,温度范围控制在50~80℃,热流强度控制在30000~50000kcal/m2h,没有出现频繁的粘结问题。
4、充分利用风温和富氧的优势,提高喷煤比,降低焦比
3200m3高炉热风炉系统采用3座卡鲁金顶燃式热风炉配加2座卡鲁金顶燃式预热炉,并安装一套管式换热器,从而充分利用烟气余热实现了双预热,加上提高热风炉岗位工的操作水平,合理把握换炉次数,热风温度逐渐提升。目前热风温度稳定在1200℃以上,最高达到1240℃,达到了设计要求,满足了高炉生产需要。同时高炉通过上下部合理调剂,上部扩大矿批,加大角差,下部调剂以增加风量并逐渐增加富氧流量,促进高炉接受高风温。而高炉富氧鼓风又可以提高风口理论燃烧温度和高炉煤气发热值。允许高炉多喷煤粉,实现以煤代焦,降低焦比。高炉的富氧率在3.8%左右,富氧流量19000m3/h左右,最大20000 m3/h,富氧率4.07%。煤比由160kg/t提高到185kg/t,焦比水平由1月份的348kg/t,降低到12月份的315kg/t,降幅达33kg/t,2009年全年综合焦比490kg/t,比2008年累计降低20kg/t。
5、结束语
1. 唐钢南区3200m3高炉自开炉以来,克服原燃料恶化、质量不稳定等不利条件,通过不断优化高炉操作制度和改进生产工艺使高炉各项经济技术指标大幅提升。到2008年四季度高炉利用系数即突破2.5t/m3·d。
2.通过上部料制的调整控制边缘气流、开放中心,矿批中混装一定数量的焦丁和大焦;配合下部提高实际风速和鼓风动能的送风制度。使高炉即可以实现长期稳定高效生产和节能降耗,还可以提高炉况的稳定性,对原燃料变化的适应性增强,有利于保护冷却设备和高炉长寿,对今后高炉生产具有指导意义。
参考文献:
[1]周传典. 高炉炼铁生产技术手册. 北京:冶金工业出版社,1999
[关键词]:装料制度 送风制度 高炉
中图分类号:TF542+.5 文献标识码:TF 文章编号:1009-914X(2012)10- 0104–01
前言
唐钢炼铁厂南区3200m3高炉自2007年9月8日投产以来,通过不断摸索上部装料制度,调整下部送风制度,加强加强原燃料的质量管理、重视操作炉型的稳定等措施,保证了高炉的长期稳定顺行,提高了应对外部原燃料波动的能力,形成了系统的高强度冶炼措施,实现了高炉高产、优质、低耗、长寿的目标。
1、 操作制度的选择与调整
选择合理的操作制度是高炉操作者的首要任务。合理的操作制度既能保证炉料和煤气流的分布合理、炉缸工作活跃、热量充足、造渣过程稳定,又能促使高炉稳定顺行,获得良好的经济技术指标,达到强化冶炼的效果。
1.1装料制度的调整
装料制度的调剂是高炉日常操作中稳定炉况的重要手段,当原燃料质量变化、季节气候变化以及炉顶布料溜槽更换等,都可能造成炉料下降和煤气流分布的不适应。根据各种操作参数的改变,相应调整布料角度、圈数、料线、批重等,以保证高炉稳定顺行,提高煤气利用率,降低燃料消耗。唐钢炼铁厂南区3200m3高炉开炉初期,采取的是疏松边缘的装料制度,并采用大小矿分级入炉。经过一系列的调整,焦炭平台外移,形成边缘平坦,中心漏斗的料面形状,实践证明,这种装料制度可适当增大焦窗面积,减少矿焦界面效应,利于形成稳定的边缘、中心两股气流,降低煤气阻损,改善料柱透气性,减少炉墙热损失,增加炉缸蓄热能力,提高煤气利用率,有利于降低综合焦比。
在料制调整过程中不断摸索矿批中混装焦丁和大焦的比例。利用焦丁粒级与烧结矿粒级相接近,在软融过程中由于焦丁的存在可以避免矿层的板结,从而有利于改善矿层透气性,同时由于焦丁比表面积大,更有利于碳素的燃烧,提高置换比。另一方面高炉软融带是高炉内压差损失最大的部位,当炉料开始软化时,随着体积的收缩,孔隙度不断下降,煤气通过时阻损急剧上升。
1.2 送风制度的调整
送风制度的主要作用是保持适宜的风速和鼓风动能以及理论燃烧温度,使初始煤气流分布合理,炉缸工作均匀活跃,热量充沛稳定。控制方式为选用合适的风口面积、风量、风温、湿分、喷吹量、富氧率等参数,并根据炉况变化对这些参数进行调节,以达到炉况稳定和煤气利用改善的目的。唐钢3200m3高炉共有32个风口,作为大型高炉而言,炉缸直径大,中心不易吹透,且随着高炉冶强、喷煤量提高后炉腹煤气量和未燃煤粉增多,风口回旋区发生较大变化,料柱的透气性变差,在生产过程中,高炉利用休风机会采取逐步缩小风口面积的措施加大中心吹入量,力争风口直径和长度在圆周方向上均匀,提高鼓风动能,保证炉缸活跃。通过開炉以来不断摸索实践认为:大高炉由于炉缸直径大,在相同风量情况下,必须要靠缩小风口面积提高风速,增加鼓风动能来强制吹透中心,减少炉缸中心死焦堆数量,解决中心死焦堆渣铁滞留率高的问题,相应利于提高炉缸中心热量,从而改善整个炉缸的热交换条件,提高炉缸的蓄热能力。
2、 加强原燃料的质量管理
精料是高炉强化冶炼的基础,精料技术水平的提高是高炉强化冶炼最重要的保证,生产实践表明,只有搞好精料技术,企业才能取得稳定的、先进的生产技术经济指标。3200m3高炉自开炉伊始,入炉料结构为本厂烧结+外矿+球团组成,焦炭为外购焦炭+自产焦炭,种类多、尤其焦炭热强度和灰分波动较大,对稳定炉况不利。为及时应对,高炉积极与生产协作单位及有关科室进行信息交流与沟通,提前了解各入炉料的实际质量,对质量较差的烧结矿、焦炭采取分仓装料、少量搭配入炉的措施,将原燃料质量异常波动对炉况的影响降至最低。
由于3200m3高炉是高喷煤比的大型高炉,要降低综合焦比,必须降低入炉焦比,因此入炉焦炭的质量变得尤为重要。高炉在加强焦炭冷态强度即抗碎强度M40和抗磨强度M10检测的同时,也加强了进厂焦炭高温性能及反应性CRI和反应后强度CSR的检测。尽量避免不合格的焦炭入炉。炼铁厂通过对进厂原料严格把关,提高自产精矿粉的品位并配加含铁较高的进口矿粉,使烧结矿品位稳定在一定范围之内,同时尽量保证球团矿厂家的固定,使入炉矿石的综合品位保持在59%左右,渣铁比稳定在300kg/t之内,减少了因铁矿石综合入炉品位波动对高炉冶炼的影响,稳定了高炉造渣量,为稳定焦比打下了基础。在入炉料的粒度管理上,重点放在槽下筛网的改造,开炉初期,生产实践发现原设计烧结矿筛和澳矿筛极易堵塞,于是对筛体进行技术改造,小矿筛尺寸上层由5.5mm 扩为6.5mm,下层由3.5mm 扩为4.5mm,澳矿棒条筛材质由弹簧钢改为聚胺脂。改造后的筛网既提高了筛分效率又减少了入炉粉末,还最大限度的降低了返矿中大于5mm、返焦中大于10mm的含量。
3、炉型控制
高炉炉型的控制是高炉顺行和长寿的基础。3200 m3高炉采用的铜壁薄衬炉型是主要针对强化冶炼而形成的一种冷却结构形式,对高炉原燃料条件要求较高。经过总结经验发现:铜冷却壁温度以及温差随边缘气流和炉温水平波动明显。在此经验的基础上,高炉通过调整边缘煤气流分布控制铜冷却壁温度波动,所以在选择送风制度时,考虑回旋区的分布兼顾边缘,上部装料制度要控制边缘气流分布。高炉铜冷却壁温差范围在控制3.5~5.5℃,温度范围控制在50~80℃,热流强度控制在30000~50000kcal/m2h,没有出现频繁的粘结问题。
4、充分利用风温和富氧的优势,提高喷煤比,降低焦比
3200m3高炉热风炉系统采用3座卡鲁金顶燃式热风炉配加2座卡鲁金顶燃式预热炉,并安装一套管式换热器,从而充分利用烟气余热实现了双预热,加上提高热风炉岗位工的操作水平,合理把握换炉次数,热风温度逐渐提升。目前热风温度稳定在1200℃以上,最高达到1240℃,达到了设计要求,满足了高炉生产需要。同时高炉通过上下部合理调剂,上部扩大矿批,加大角差,下部调剂以增加风量并逐渐增加富氧流量,促进高炉接受高风温。而高炉富氧鼓风又可以提高风口理论燃烧温度和高炉煤气发热值。允许高炉多喷煤粉,实现以煤代焦,降低焦比。高炉的富氧率在3.8%左右,富氧流量19000m3/h左右,最大20000 m3/h,富氧率4.07%。煤比由160kg/t提高到185kg/t,焦比水平由1月份的348kg/t,降低到12月份的315kg/t,降幅达33kg/t,2009年全年综合焦比490kg/t,比2008年累计降低20kg/t。
5、结束语
1. 唐钢南区3200m3高炉自开炉以来,克服原燃料恶化、质量不稳定等不利条件,通过不断优化高炉操作制度和改进生产工艺使高炉各项经济技术指标大幅提升。到2008年四季度高炉利用系数即突破2.5t/m3·d。
2.通过上部料制的调整控制边缘气流、开放中心,矿批中混装一定数量的焦丁和大焦;配合下部提高实际风速和鼓风动能的送风制度。使高炉即可以实现长期稳定高效生产和节能降耗,还可以提高炉况的稳定性,对原燃料变化的适应性增强,有利于保护冷却设备和高炉长寿,对今后高炉生产具有指导意义。
参考文献:
[1]周传典. 高炉炼铁生产技术手册. 北京:冶金工业出版社,1999