朱先強(qiáng)1，宮祥哲2

( 新余鋼鐵集團(tuán)公司第二煉鐵廠，江西新余338001)

摘  要：針對(duì)8 號(hào)高爐( 1050 m³ ) 提高爐頂壓力后的影響，主要是從爐內(nèi)氣流的變化; 爐頂溫度的變化; 燃料比的降低，TRT 發(fā)電量的增加; 爐頂設(shè)備情況; 爐內(nèi)操作的變化等方面來(lái)說(shuō)明。

關(guān)鍵詞：爐頂壓力; 燃料比; 發(fā)電量; 頂溫; 設(shè)備

1 引言

新鋼第二煉鐵廠8 號(hào)高爐建于2003 年，2008年頂壓采用TRT 自動(dòng)調(diào)節(jié)，至2015 年3 月最高頂壓維持在0. 178MPa 左右。對(duì)比國(guó)內(nèi)其他同級(jí)別高爐( 表1) ，我們的頂壓還有潛力可挖，加上現(xiàn)在鋼鐵企業(yè)生存環(huán)境逐漸惡化，以前全行業(yè)盈利的情況一去不返。目前大部分鋼鐵公司都處在盈虧線上下，這個(gè)時(shí)候體現(xiàn)出各個(gè)鋼鐵公司的能力差別。基于以上情況，新鋼公司及二鐵廠對(duì)8 號(hào)高爐的情況進(jìn)行了調(diào)研，決定提高8 號(hào)高爐爐頂壓力。

對(duì)比全國(guó)其他同級(jí)別高爐，我們的頂壓可以達(dá)到0. 200MPa。

2 準(zhǔn)備工作

2． 1 新鋼8 號(hào)高爐提高爐頂壓力，主要限制有以下幾個(gè)方面:

1、爐頂設(shè)備使用時(shí)間較長(zhǎng)，2003 年開爐至今爐頂設(shè)備使用已有12 年，老化嚴(yán)重。

2、原料條件較差，礦石的成分及強(qiáng)度等，特別是焦炭情況，種類多，強(qiáng)度、水分變化較大。

3、爐頂壓力提高后引起爐內(nèi)氣流變化。

4、頂壓提高后，操作上的變化。

2． 2 針對(duì)以上幾個(gè)方面做出了相應(yīng)的整改，主要工作有:

1、對(duì)爐頂設(shè)備進(jìn)行全面細(xì)致的檢查，對(duì)老化及有問題的設(shè)備進(jìn)行修補(bǔ)更換，并制定相應(yīng)的巡檢制度，做好記錄。發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

2、原料情況檢查并記錄，以及對(duì)爐況、爐溫的影響，匯報(bào)廠里，和廠里協(xié)調(diào)盡量上質(zhì)量較好的原燃料。

3、理順爐況及氣流，提高頂壓后對(duì)實(shí)際風(fēng)速、鼓風(fēng)動(dòng)能的影響，并進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)，主要是從爐頂布料做調(diào)節(jié)。

4、頂壓提高后，操作方法上要跟上，并不斷總結(jié)，穩(wěn)定爐況。

3 提高頂壓后操作分析

3． 1 提高頂壓操作的優(yōu)勢(shì)

高爐生產(chǎn)的重要任務(wù)就是在保證穩(wěn)定、順行的前提下，提高產(chǎn)量和降低燃料比。提高產(chǎn)量的有力手段就是在保證現(xiàn)有風(fēng)量合理利用的情況下，進(jìn)一步增加風(fēng)量，通過提高冶強(qiáng)，降低燃料比來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)礦石“未反應(yīng)核模型”理論，礦石的反應(yīng)速度決定于礦石的粒度、致密度、氧化度，以及還原氛圍，在同樣的原料條件下，高爐冶煉可以控制的就是還原氛圍，也即爐內(nèi)的煤氣流速、煤氣濃度。在操作過程中通過提高爐頂壓力和熱風(fēng)壓力、加大風(fēng)量促使煤氣流速降低、煤氣濃度不斷上升，從而使未反應(yīng)核加快還原過程，充分而又快速的還原，從而縮短了冶煉周期，也即爐料在高爐內(nèi)停留的時(shí)間，降低硅的還原。生鐵中硅的下降直接降低燃料比增加產(chǎn)量，同時(shí)使?fàn)t缸中心吹透，保證其工作充分活躍和穩(wěn)定，在保證充足的渣鐵物理熱的同時(shí)，保證脫硫效果，也降低了風(fēng)口燃燒溫度更利于爐況的穩(wěn)定和順行。低硅、低硫?yàn)榻档驮黂₂提供了空間，減少Zn、P、K、N a 等有害金屬的還原和循環(huán)富集。高壓操作促使2CO↑ =C + CO₂↑反應(yīng)加劇，從而降低直接還原度Rd 間接還原的增加更是降［S］、降［Si］的一個(gè)有利保障，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)［Si］降低0. 1%，產(chǎn)量提高0. 5% ～ 0. 7%，焦比降低4 ～ 6 kg /t，同時(shí)可以使煉鋼減少造渣劑用量，縮短吹煉時(shí)間，降低O₂消耗。煤氣流速降低又減少了爐塵吹出量減少礦耗，降低頂溫、提高間接還原。

頂壓提高后綜合焦比、爐頂溫度、TRT 發(fā)電量變化。具體見表( 2) 。

頂壓由0. 178kPa 提高到0. 197kPa 后經(jīng)濟(jì)效益:

燃料比的降低:

理論: 提高的頂壓× 降低的焦比( 經(jīng)驗(yàn)值) ×日產(chǎn)× 365 × 焦炭的價(jià)格= 0. 535 ×0. 05% × ( 197 － 185) × 3080 × 365 ×1300 = 469. 13( 萬(wàn)元)

報(bào)表計(jì)算: 降低的焦比( 綜合焦比) × 日產(chǎn)×365 × 焦炭的價(jià)格= ( 0. 5372 －0. 5228) × 3080 × 365 × 1300 =2104. 5( 萬(wàn)元) TRT 發(fā)電量:

理論: 39 × ( 197kpa － 178kpa) × 1% × 3080 ×365 × 0. 57 = 474. 82( 萬(wàn)元)

實(shí)際計(jì)算: 頂壓提高后的噸鐵發(fā)電量× 年產(chǎn)量× 電價(jià)= ( 41. 99 － 38. 93) × 3080 ×365 × 0. 57 = 196. 08 萬(wàn)元)

3． 2 高壓操作帶來(lái)的問題

高壓操作以后，整個(gè)高爐生產(chǎn)系統(tǒng)的壓力上升，直接使設(shè)備的承壓和密封受到挑戰(zhàn)。8 號(hào)高爐爐在生產(chǎn)過程中也一度因?yàn)榫鶋悍派⒌墓艿篮烷y門問題造成減風(fēng)甚至休風(fēng)，送風(fēng)系統(tǒng)也因管道的承壓和密封出現(xiàn)跑、漏風(fēng)現(xiàn)象。經(jīng)過改良和加固后現(xiàn)已基本滿足生產(chǎn)的需要。另外，對(duì)爐外鐵口的維護(hù)。大溝、撇渣器的保養(yǎng)等也提出了新的要求，經(jīng)過精心的維護(hù)和良好的管理都已基本解決。

其實(shí)高壓操作中另外一個(gè)大的問題是操作心理的轉(zhuǎn)變適應(yīng)過程。隨壓力上升，操作上要敢于突破陳規(guī)而又不盲目。從178kPa 到200kPa 的生產(chǎn)提壓過程中，高爐的操作者也經(jīng)歷了逐步適應(yīng)的過程，在以后的操作中，我們要解決的幾個(gè)問題是: ①鐵水溫度的高低也即物理熱才真正代表了爐缸的工作熱狀況，［Si］并不完全代表鐵水溫度，［Si］低而物理熱好的狀況才能在保證良好渣鐵溫度同時(shí)降低［S］、燃料比，降低生鐵成本，提高利用系數(shù)，也是我們的奮斗目標(biāo)。② 實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化操作，減少日常操作中的誤判、誤操作; 提高操作者的操作責(zé)任心，及時(shí)、準(zhǔn)確而有效的調(diào)劑; 避免出現(xiàn)大幅度的減、慢風(fēng)操作，引起大的爐況波動(dòng)。③加強(qiáng)日常的生產(chǎn)管理，使高產(chǎn)、順行、穩(wěn)定的狀況長(zhǎng)時(shí)間的維持下去。

4 結(jié)語(yǔ)

( 1) 提高爐頂壓力是高爐生產(chǎn)獲得突破的一個(gè)重要途徑，其實(shí)現(xiàn)手段是通過降低生鐵含硅、提高受風(fēng)量、提高壓力，保證渣鐵溫度的同時(shí)增加冶煉強(qiáng)度、從而達(dá)到高產(chǎn)與降低燃料比并舉的目的。

( 2) 做好原燃料工作是保證高爐生產(chǎn)的高位運(yùn)行的一個(gè)前提。要進(jìn)一步加強(qiáng)日常管理和維護(hù)，保證用料的穩(wěn)定性，減少礦石含粉，保證高爐的爐況穩(wěn)定順行。

( 3) 風(fēng)量上行后，熱風(fēng)爐的送風(fēng)能力受到挑戰(zhàn)，風(fēng)溫上限已受到限制，已不能滿足生產(chǎn)的需要，風(fēng)溫能力的下降和噴煤能力的不足是目前面臨的主要矛盾。