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柳鋼 2 650 m3 高爐強化冶煉操作實踐

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2020-04-29  作者:范 磊  瀏覽次數(shù):902
 
核心提示:摘 要:對柳鋼 2 650 m3 高爐制約強化冶煉的因素進行分析,發(fā)現(xiàn)高爐原燃料質(zhì)量不穩(wěn)定、操作爐型不合理是 其重要因素。通過加強原燃料管理、調(diào)整操作制度等一系列措施,摸索出高強度冶煉下高產(chǎn)操作模式,鐵水產(chǎn)量 不斷刷新紀(jì)錄,2018 年鐵水平均日產(chǎn) 6 747 t,創(chuàng)造開爐以來最好水平。 關(guān)鍵詞:高爐;強化冶煉;操作實踐
 柳鋼 2 650 m3 高爐強化冶煉操作實踐

范 磊

(廣西柳州鋼鐵集團有限公司, 廣西 柳州 545002)

摘 要:對柳鋼 2 650 m3 高爐制約強化冶煉的因素進行分析,發(fā)現(xiàn)高爐原燃料質(zhì)量不穩(wěn)定、操作爐型不合理是 其重要因素。通過加強原燃料管理、調(diào)整操作制度等一系列措施,摸索出高強度冶煉下高產(chǎn)操作模式,鐵水產(chǎn)量 不斷刷新紀(jì)錄,2018 年鐵水平均日產(chǎn) 6 747 t,創(chuàng)造開爐以來最好水平。

關(guān)鍵詞:高爐;強化冶煉;操作實踐

2 號高爐于 2012 年 9 月 3 日開爐投產(chǎn),有效容積 2 650 m3 ,年產(chǎn)生鐵230 萬 t。車間堅持“穩(wěn)生產(chǎn), 控成本,求創(chuàng)新,強管理,重文化,促立人”的十八字工作思路,落實好“以焦定產(chǎn),定產(chǎn)降焦,降焦增產(chǎn)” 十二字生產(chǎn)組織策略,近幾年總體保持了生產(chǎn)的均衡穩(wěn)定,通過對制約高爐強化冶煉的因素分析,摸索出 2 650 m3 高爐高強度冶煉下高產(chǎn)操作模式,為大高爐提產(chǎn)操作積累了一些經(jīng)驗。

1 制約高爐強化冶煉的因素

1.1 原燃料質(zhì)量不穩(wěn)定

1.1.1 原料方面

燒結(jié)礦的RDI(低溫還原粉化指數(shù))長期偏高, 尤其是進入2017 年 6 月份之后,RDI 偏離≤25%的控制范圍,抽查最高達到29.02%,燒結(jié)廠采取提高FeO、MgO、外配高硅粉等措施來降低RDI,其 中 w(FeO)由之前的 8.5%提高到9.0%、w(MgO)由 1.95%提高到 2.10%,直到 10 月中旬 RDI 才達到控制范圍內(nèi),見圖1。

圖片1 

1.1.2 燃料方面

2017 年 3 月下旬至 4 月中旬,焦炭含 S 高且各班波動大,兩個班之間焦炭S含量(質(zhì)量分數(shù))波動值維持0.2%左右。焦炭含硫量的大幅波動造成入爐硫負荷波動,高爐需頻繁調(diào)節(jié)燒結(jié)比來保證鐵水質(zhì)量,使得爐料的軟熔性能也出現(xiàn)波動,引起軟熔帶上下移動容易引起爐墻結(jié)厚。進入 6 月,因二焦干熄焦 檢修,造成 M10 大幅下降,抽檢最高達到 7.5%,M40 最低不足 84%。9 月份,因一類1/3 焦煤斷料和一類主焦煤不足,焦炭熱強度呈下滑趨勢,直到 10 月中旬, 焦炭各項性能才有所改善,詳見圖2 和圖 3。根據(jù)統(tǒng)計,2017 年焦炭反應(yīng)后強度CSR 檢驗次數(shù)總共53 次,焦炭CSR 在 60%以上有 47 次,檢測達標(biāo)率88.7%。

圖片2 

噴吹用煤的品種較多且有些煤種儲存量不夠,導(dǎo)致噴煤結(jié)構(gòu)調(diào)整頻繁。部分噴吹用煤燃燒性和反應(yīng)性偏低,風(fēng)口存在結(jié)焦或堵槍現(xiàn)象,影響高爐噴煤的均勻性和穩(wěn)定性,同時未燃煤粉與CO2 發(fā)生熔損反應(yīng)變?nèi)酰率勾罅抗滔嗟奈慈济悍劬砣氤踉校谠行纬闪朔蔷鶆蛳啵瑥亩鴱娏业赜绊懥藸t渣的黏度[1],高爐軟熔帶的透氣透液性及渣鐵流動性變差,加劇爐況波動,制約高爐進一步強化冶煉。

1.2 操作爐型不合理

2017 年,高爐風(fēng)口長度存在 670 mm×Φ115 mm 和 560 mm×Φ118 mm 兩種類型,風(fēng)口長短不一直接影響到初始氣流分布的均勻性和合理性,容易造成氣流偏行,影響合理操作爐型的形成,在后期調(diào)整中,中心氣流不容易打開,加上對冷卻壁溫度下降未引起足夠的重視,導(dǎo)致渣皮頻繁脫落燒損風(fēng)口小套。

2 采取措施

2.1 加強原燃料管理

俗話說“七分原料,三分操作”,精料是強化冶煉的基礎(chǔ)。適時監(jiān)控入爐的原燃料質(zhì)量情況,通過微信交流平臺及時進行信息分享與反饋,并重點從以下幾方面改善原燃料性能。

1)降低入爐有害元素,尤其是堿金屬和鋅,控制其負荷分別≤3.5 kg/t、≤0.5 kg/t。

2)穩(wěn)定焦炭質(zhì)量,保證焦炭的冷熱強度達標(biāo),以確保焦炭在爐內(nèi)的骨架作用。

3)穩(wěn)定噴吹煤結(jié)構(gòu),少用高硫煤或燃燒性和反應(yīng)性不好的煤種,保證煤粉在風(fēng)口帶完全燃燒,降低未燃煤粉在爐內(nèi)的殘留。

4)加強爐料的篩分管理,制定了篩網(wǎng)使用、控制和檢查更換制度,并建立臺賬,達到控制焦炭和燒結(jié)篩分速度分別為≤25 kg/s 和≤28 kg/s,從而確保入爐燒結(jié)礦<5 mm 的粒度所占比例在5%以內(nèi)。

5)做好混料工作,通過控制斗門大小、放料順序、報警提示等手段實現(xiàn)燒結(jié)、球團、塊礦、焦丁均勻混合。

2.2 調(diào)整操作制度

2.2.1 熱制度

爐溫直接反應(yīng)爐缸工作的熱狀態(tài),冶煉過程中控制充足而穩(wěn)定的爐溫,是保證高爐穩(wěn)定順行的基本前提。面對原燃料質(zhì)量不穩(wěn)定,高爐爐溫按0.50%~ 0.65%進行控制,提高爐缸熱量儲備增強爐況抗波動能力,同時物理熱也保證在1 500 ℃以上。

2.2.2 造渣制度

造渣制度應(yīng)適合于高爐冶煉要求,有利于穩(wěn)定順行,有利于冶煉優(yōu)質(zhì)生鐵。2018 年,考慮到鐵水流動性和排堿的需要,爐渣堿度進行下調(diào) 0.05,控制1.10~1.15,同時鐵水中硫的質(zhì)量分數(shù)控制在 0.020% 到 0.040%之間。此外,為降低堿金屬危害進行常態(tài)化排堿,每周進行堿平衡計算,檢驗排堿效果。

2.2.3 送風(fēng)制度

風(fēng)口是煤氣的發(fā)源地,對初始氣流分布起著重要支配作用,確定合理風(fēng)口面積,是維持較高風(fēng)速和適宜鼓風(fēng)動能,確保吹透中心,實現(xiàn)合理的下部操作制度的關(guān)鍵[2]。2017年,逐步統(tǒng)一風(fēng)口尺寸為560 mm× Φ118 mm,風(fēng)口面積較之前增大0.016 5 m2 ,為增加風(fēng)量和氧量提供了條件,風(fēng)量由 4 800 m3 /min 提高到 4 950 m3 /min,富氧率由 3.3%提高到 3.6%,標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速和鼓風(fēng)動能均相應(yīng)增大,有利于吹透爐缸中心,減少死焦堆。同時對于一些上翹嚴重的中套,利用年修的機會進行更換,達到圓周氣流和操作爐型穩(wěn)定的目的。

2.2.4 裝料制度

本著“高爐穩(wěn)定靠中心氣流,指標(biāo)靠適當(dāng)?shù)倪吘墯饬?rdquo;的思路,礦石平臺寬度和中心焦量保證是這次主攻方向。2017 年 7 月,高爐通過程序成功控制焦炭放料,該程序?qū)崿F(xiàn)溜槽布完倒數(shù)第二個焦角時關(guān)閉料流避免焦炭落到環(huán)帶,溜槽到達最低焦角再重新打開料流布料,能夠最大限度地把焦炭布到中心,量化中心焦炭量。中心焦量保證后,增強了中心氣流的強度和力度,根據(jù)加入10%的中心焦時,煤氣利用率降低3.17%,當(dāng)加入 20%的中心焦時,煤氣利用率降低 6.34%[3],為兼顧煤氣利用率情況,通過不斷實踐,焦炭制度K404383352322291261131 能夠長期使用。

礦石平臺寬度調(diào)整經(jīng)歷時間較長,總體思路是當(dāng)壓量關(guān)系緊張時,礦石平臺搓堆減環(huán);當(dāng)壓量關(guān)系適當(dāng)時,礦石平臺拉寬增環(huán)。2017 年,礦焦基本呈負-1°,礦石平臺寬度在8°,礦批66 t 左右。進入 2018 年,開始嘗試同角布料,以裝料制度P38336334332230 2K404383352322291261131 作為基礎(chǔ),不斷尋找合理的礦石平臺。

先使用制度P401383363342322302 進行實踐,觀察高爐參數(shù)變化情況,爐況接受后有步驟地擴大批重,并觀察十字測溫邊緣溫度變化,出現(xiàn)溫度大于150 ℃,及時采取壓邊措施,在保證礦石平臺寬度基礎(chǔ)上增加最外環(huán)礦石圈數(shù),最終形成裝料制度 P402383363343322302K404383352322291261131,批重 70 t,負荷 4.50~4.60。

2.3 強化出鐵管理

日常操作中,爐前渣鐵的排放是否及時,直接關(guān)系到爐況順行和技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)的提升。隨著產(chǎn)量不斷提高,爐前出鐵模式做了相應(yīng)調(diào)整:確定1 號、3 號鐵口作為主出鐵口,2 號鐵口備用,并嚴格控制修溝時間在3天以內(nèi);量化爐前操作,開鐵口鉆頭由50 mm 變?yōu)?5 mm 或 60 mm,打泥量由2.5 格調(diào)整為3.0格,控制出鐵間隔在15 min 以內(nèi)。此外,加強與外圍的溝通,為高爐生產(chǎn)創(chuàng)造良好的外部環(huán)境,通過與運輸溝通,爐前拉對罐時間間隔較之前縮減5 min,極大地減少帶鐵堵口次數(shù)。

3 實施效果

通過對制約高爐強化冶煉因素進行調(diào)整,取得較好實施效果。2018年高爐平均日產(chǎn)大幅上升,其中 11 月創(chuàng)造平均日產(chǎn)7 201 t 的好成績,其他各項指標(biāo)也有不同程度進步,見表1。

圖片3 

4 結(jié)論

1)高爐強化冶煉是一個系統(tǒng)工程,需要多方面分析制約的因素,措施要有針對性。

2)原燃料質(zhì)量與高爐強化冶煉息息相關(guān),高爐只有先解決原燃料穩(wěn)定問題,才能為強化冶煉創(chuàng)造條件。

3)強化冶煉過程中合理氣流是關(guān)鍵,上下部調(diào)劑要匹配,下部是基礎(chǔ),上部是保證,操作實踐時要盡量穩(wěn)定焦炭平臺,調(diào)整好礦石平臺,同時配以大風(fēng)量、大富氧,使得兩道氣流合理分配。

參考文獻

[1] 周傳典,主編.高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)手冊[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2012:388.

[2] 孟令君.濟鋼煉鐵技術(shù)管理的進步[J].煉鐵,2014(2):24- 28.

[3] 騰召杰,程樹森,趙國磊,等.高爐中心加焦對氣流分布及煤氣利用的影響[J].鋼鐵研究學(xué)報,2014(12):9- 14.

 
 
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