高爐原燃料供應(yīng)能力提升應(yīng)用
薛偉峰 于江偉 薛三宏
(陜西龍門鋼鐵有限責(zé)任公司煉鐵廠)
摘要:對龍鋼煉鐵廠5座高爐原燃料供料系統(tǒng)進(jìn)行了總結(jié)。通過高爐爐后槽下高架倉物料品種調(diào)整、供料系統(tǒng)技改、球團(tuán)礦與塊礦料場裝車混配、提高皮帶運(yùn)料能力、提高燒結(jié)礦堿度及降低返礦等多項(xiàng)措施,提升了高爐原燃料供料系統(tǒng)能力,實(shí)現(xiàn)了高爐原燃料供料系統(tǒng)平衡供料的目的。
關(guān)鍵詞:高爐;原燃料;供料
1 概述
近年來隨著高爐冶煉強(qiáng)度的提升,高爐產(chǎn)量由21500噸/日到24000噸/日的節(jié)節(jié)提升。高爐全面釋放產(chǎn)能及燃料品種增加,高爐原燃料供料系統(tǒng)出現(xiàn)緊張,制約高爐生產(chǎn)。通過高爐高架倉物料品種調(diào)整、供料系統(tǒng)技改、球團(tuán)礦與塊礦料場裝車混配、提高皮帶運(yùn)料能力、提高燒結(jié)礦堿度及降低返礦等多項(xiàng)措施,解決了高爐原燃料供料系統(tǒng)矛盾,實(shí)現(xiàn)了高爐原燃料供料系統(tǒng)平衡供料的目的。
2 燒結(jié)機(jī)、高爐、球團(tuán)礦豎窯基本情況
龍鋼煉鐵廠擁有燒結(jié)機(jī)3座,265m²燒結(jié)機(jī)1座、400m²燒結(jié)機(jī)1座、450m²燒結(jié)機(jī)1座;擁有高爐5座,1280 m3高爐2座、1800 m3高爐3座,生鐵產(chǎn)量24000噸/日;球團(tuán)礦豎窯2座,12 m²豎窯1座、16 m²豎窯1座。爐料結(jié)構(gòu):采用高堿度燒結(jié)礦78%+球團(tuán)礦13%+塊礦9%。入爐用料自產(chǎn)高堿度燒結(jié)礦、自產(chǎn)球團(tuán)礦及外購塊礦。
3 高爐所用原燃料及高架倉、地倉基本情況
3.1 高爐所用原燃料
3.1.1 高爐所用焦炭
龍鋼1#-5#高爐使用的焦炭為一級焦炭。主要以附近海燕焦廠、煤化焦廠和中匯焦場三家焦炭為主流焦炭,占比70%左右,補(bǔ)充非主流焦炭30%為附近山西區(qū)域焦炭。汽運(yùn)進(jìn)購焦炭按天分類分垛堆放,煤化焦炭進(jìn)購為管帶運(yùn)輸,按天分倉進(jìn)購堆放。高爐焦炭用料原則標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行吃舊堆新、按品種廠家分倉供應(yīng)高爐的原則,日需用量9400噸。
3.1.2 高爐所用燒結(jié)礦
龍鋼1#-5#高爐燒結(jié)礦使用,265m²燒結(jié)礦供應(yīng)1#、2#高爐、400m²燒結(jié)礦供應(yīng)3#、4#高爐、450m²燒結(jié)礦供應(yīng)5#高爐,富裕燒結(jié)礦供應(yīng)1-4#高爐,日需班產(chǎn)礦40000噸。
3.1.2 高爐所用球團(tuán)礦、塊礦
龍鋼1#-5#高爐球團(tuán)礦使用自產(chǎn)球團(tuán)礦,日需球團(tuán)礦5500噸;塊礦為國外進(jìn)口塊礦,品種多,含沫大并且潮濕,入倉前進(jìn)行過篩篩分,日需篩后塊礦5000噸。
3.2 高爐高架倉及地倉、煤化管帶倉參數(shù)
龍鋼1#2#高爐(1280 m3)、3#-5#高爐(1800 m3)高架倉及地倉、煤化管帶參數(shù)見表1、表2。
表1 高爐高架倉參數(shù)
區(qū)域 |
料種 |
倉容(m3/個(gè)) |
倉儲(chǔ)量(T/個(gè)) |
倉數(shù)(個(gè)) |
比重(T/m3) |
總重量(T) |
|
一系統(tǒng) |
1#、2#高爐(單爐) |
燒結(jié)礦 |
363 |
635 |
4 |
1.75 |
2540 |
球團(tuán)礦 |
171 |
376 |
2 |
2 |
752 |
||
塊礦 |
171 |
393 |
2 |
2.3 |
786 |
||
焦炭 |
363 |
217 |
4 |
0.6 |
870 |
||
雜礦 |
171 |
/ |
2 |
/ |
/ |
||
二系統(tǒng) |
3#、4#高爐(單爐) |
燒結(jié)礦 |
425 |
743.8 |
5 |
1.75 |
4458 |
球團(tuán)礦 |
425 |
935 |
2 |
2 |
1870 |
||
塊礦 |
425 |
977.5 |
2 |
2.3 |
1955 |
||
焦炭 |
505 |
303 |
4 |
0.6 |
1212 |
||
雜礦 |
425 |
/ |
1 |
/ |
/ |
||
三系統(tǒng) |
5#高爐 |
燒結(jié)礦 |
410 |
717 |
5 |
1.75 |
4305 |
球團(tuán)礦 |
410 |
820 |
3 |
2 |
2460 |
||
塊礦 |
410 |
943 |
2 |
2.3 |
1886 |
||
焦炭 |
410 |
246 |
4 |
0.6 |
984 |
||
雜礦 |
410 |
/ |
1 |
/ |
/ |
表2 高爐地倉、煤化管帶參數(shù)
區(qū)域 |
料種 |
倉容(m3/個(gè)) |
倉儲(chǔ)量(T/個(gè)) |
倉數(shù)(個(gè)) |
比重(T/m3) |
總重量(T) |
|
一系統(tǒng) |
1#、2#高爐 |
球團(tuán)礦 |
45 |
90 |
2 |
2 |
180 |
塊礦 |
45 |
103.5 |
2 |
2.3 |
207 |
||
焦炭 |
45 |
27 |
4 |
0.6 |
108 |
||
備用 |
45 |
/ |
1 |
/ |
/ |
||
二系統(tǒng) |
3#、4#高爐 |
球團(tuán)礦 |
108 |
216 |
3 |
2 |
648 |
塊礦 |
108 |
248.4 |
3 |
2.3 |
745.2 |
||
焦炭 |
108 |
64.8 |
8 |
0.6 |
518.4 |
||
備用 |
108 |
/ |
14 |
/ |
/ |
||
三系統(tǒng) |
5#高爐 |
球團(tuán)礦 |
120 |
240 |
2 |
2 |
480 |
塊礦 |
120 |
276 |
2 |
2.3 |
552 |
||
焦炭 |
120 |
72 |
5 |
0.6 |
360 |
||
備用 |
120 |
6 |
/ |
/ |
/ |
||
煤化管帶筒倉 |
焦炭 |
1563 |
973.8 |
10 |
0.6 |
9738 |
4 解決供料系統(tǒng)瓶頸矛盾的措施
4.1 調(diào)整高架倉物料品種
通過調(diào)整各高爐高架倉原料品種,燒結(jié)礦根據(jù)中間倉庫存量及供料線路隨時(shí)調(diào)配,固定單座燒結(jié)機(jī)燒結(jié)礦供應(yīng)倉及燒結(jié)礦混入倉,既保障各爐燒結(jié)礦供應(yīng)又解決了爐后燒結(jié)礦取樣考核單座燒結(jié)機(jī)及提供入爐單燒結(jié)機(jī)燒結(jié)礦理化指標(biāo)。解決了1#、2#高爐增加礦批后的供料矛盾,減少了供料頻次及倒翻板次數(shù),節(jié)省了供料時(shí)間,提高了供料線路利用率,各高爐高架倉原料品種調(diào)整前后見表3、表4。
表3 高爐高架倉原料品種調(diào)整前1#、2#高爐高架倉位品種
燒1 |
燒2 |
燒3 |
燒4 |
球1 |
球2 |
塊1 |
塊2 |
熔1 |
熔2 |
265礦 |
265礦 |
265礦 |
450礦 |
球塊 |
球塊 |
球塊 |
球塊 |
雜礦 |
雜礦 |
3#、4#高爐高架倉位品種
燒1 |
燒2 |
燒3 |
燒4 |
燒5 |
球1 |
球2 |
塊1 |
塊2 |
雜料 |
400礦 |
400礦 |
400礦 |
450礦 |
450礦 |
球塊 |
球塊 |
球塊 |
球塊 |
備用 |
5#高爐高架倉位品種
燒1 |
燒2 |
燒3 |
燒4 |
燒5 |
球1 |
球2 |
球3 |
塊1 |
塊2 |
雜料 |
450礦 |
450礦 |
450礦 |
450礦 |
450礦 |
球塊 |
球塊 |
開機(jī)料 |
球塊 |
球塊 |
備用 |
表4 高爐高架倉原料品種調(diào)整后
1#、2#高爐高架倉位品種
燒1 |
燒2 |
燒3 |
燒4 |
球1 |
球2 |
塊1 |
塊2 |
熔1 |
熔2 |
265礦 |
265礦 |
265礦 |
265礦 |
450礦 |
球塊 |
球塊 |
球塊 |
雜礦 |
蘭炭 |
3#、4#高爐高架倉位品種
燒1 |
燒2 |
燒3 |
燒4 |
燒5 |
球1 |
球2 |
塊1 |
塊2 |
雜料 |
蘭炭 |
400礦 |
400礦 |
400礦 |
450礦 |
450礦 |
球塊 |
球塊 |
球塊 |
400礦 |
5#高爐高架倉位品種
燒1 |
燒2 |
燒3 |
燒4 |
燒5 |
球1 |
球2 |
球3 |
塊1 |
塊2 |
雜料 |
蘭炭 |
450礦 |
450礦 |
450礦 |
450礦 |
450礦 |
450礦 |
球塊 |
球塊 |
球塊 |
開機(jī)料 |
4.2 高爐供料系統(tǒng)設(shè)備技改
(1)對各系統(tǒng)咽喉部位的溜槽進(jìn)行了加寬及角度調(diào)整,防止大塊料堵塞溜槽發(fā)生事故;對各溜槽口落料點(diǎn)進(jìn)行改造,保證落料點(diǎn)在運(yùn)料皮帶的中間部位,防止運(yùn)料皮帶跑偏發(fā)生事故。
(2)在二系統(tǒng)4#皮帶機(jī)尾與東邊KJ2皮帶機(jī)頭增加溜槽1個(gè),450m²燒結(jié)機(jī)富裕燒結(jié)礦給3#-4#高爐過料時(shí),利用臨時(shí)停用的東邊KJ2皮帶給1#-2#爐供應(yīng)煤化管帶筒倉焦炭,保證了1#-2#爐管帶筒倉煤化焦炭供應(yīng),提高了運(yùn)料設(shè)備利用率。
(3)對各系統(tǒng)咽喉部位的溜槽處增設(shè)了攝像頭,各系統(tǒng)主控工隨時(shí)監(jiān)控,防止設(shè)備發(fā)生事故。
(4)加大崗位工對各系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的巡檢頻次,由每班的班前、班中、班后三次巡檢變更2小時(shí)進(jìn)行巡檢1次,大大降低了設(shè)備事故發(fā)生,保證了高爐正常供料。
4.3 塊礦篩分系統(tǒng)改造
龍鋼1#-5#高爐塊礦使用為國外進(jìn)口塊礦,品種多,含沫大并且潮濕,篩后塊礦含沫大,篩分能力小、效果差。見于此情況,(1)對兩套塊礦篩分系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備提升改造。篩孔尺寸由8mm提高到4.8mm,振篩電機(jī)7.5Kw兩臺增加到四臺,篩面尺寸1800*4200mm增加1900*5600mm,篩分處理量由300噸/小時(shí)提高到400噸/小時(shí)。(2)對進(jìn)購塊礦品種根據(jù)塊礦的爆裂指數(shù)及化學(xué)成分進(jìn)行選擇,品種由6種降低為3種。通過以上解決了高爐塊礦使用量,降低了塊礦含沫量。
4.4 料場球塊混配
龍鋼1#-5#高爐球團(tuán)礦使用自產(chǎn)球團(tuán)礦,溫度高,入倉溫度高易燒損運(yùn)料皮帶;塊礦為國外進(jìn)口塊礦,品種多,含沫大并且潮濕,入倉前隨進(jìn)行過篩篩分但爐后篩面易粘結(jié)、入爐粉末量增加。見于此情況,采用料場轉(zhuǎn)運(yùn)酸性料按球團(tuán)礦與塊礦品種比例,利用鏟車按鏟數(shù)裝車均勻混配,利用球團(tuán)礦的溫度對塊礦進(jìn)行烘干干燥,有利用槽下篩分,大大減少塊礦粉沫入爐,避免粉沫入爐對爐料氣流造成影響。
4.5 提高皮帶運(yùn)料能力
根據(jù)皮帶設(shè)計(jì)運(yùn)料能力及對高爐供料線路實(shí)地進(jìn)行考察,按照高爐供料品種及線路皮帶寬度、運(yùn)料能力、溜槽內(nèi)徑等綜合因素分析考證實(shí)踐,對高爐皮帶運(yùn)料流量分步驟按品種進(jìn)行了調(diào)整,運(yùn)行效果良好。提高了皮帶運(yùn)料量,保證了高爐正常供料。
表-5 運(yùn)料流量參數(shù)調(diào)整
區(qū)域 |
流量/品種 |
燒結(jié)礦 |
球塊 |
焦炭 |
雜料 |
煤化筒倉 |
|
一系統(tǒng) |
1#、2#高爐 |
調(diào)整前(T/h) |
500 |
500 |
200 |
500 |
200 |
調(diào)整后(T/h) |
550 |
550 |
250 |
550 |
250 |
||
二、三系統(tǒng) |
3#-5#高爐 |
調(diào)整前(T/h) |
650 |
650 |
300 |
650 |
300 |
調(diào)整后(T/h) |
700 |
700 |
350 |
700 |
350 |
4.6 提高燒結(jié)礦堿度及更換爐后篩板降低返礦
隨著5座高爐產(chǎn)量提升,高爐燒結(jié)礦供應(yīng)緊張。燒結(jié)礦入爐率由78%下降至74%,為提高燒結(jié)礦入爐率采取提高燒結(jié)礦堿度及更換高爐槽下燒結(jié)礦篩板,燒結(jié)礦入爐率逐步提高到78%。
(1)三臺燒結(jié)機(jī)調(diào)整使用同一混勻礦配比垛位,使用同一燒結(jié)礦堿度。使用同一混勻礦配比垛位,使用同一燒結(jié)礦堿度,有利于高爐燒結(jié)礦供應(yīng)調(diào)配及高爐酸性料配加穩(wěn)定。
(2)燒結(jié)礦二元堿度由1.90±0.05逐步提高到1.95±0.05,燒結(jié)礦堿度的提高,燒結(jié)礦的強(qiáng)度、粒度組成、還原度也隨之提高,燒結(jié)礦的軟化溫度和熔滴溫度提高,有利于改善高爐中下部的透氣性和還原過程。
(3)高爐燒結(jié)礦供應(yīng)緊張,為提高燒結(jié)礦入爐率采取更換1#-5#高爐槽下燒結(jié)礦篩板,篩板尺寸由上8mm/5mm更換為7mm/4mm.更換篩板后高爐爐后返礦量降低,入爐燒結(jié)礦量增加。
5 結(jié)語
龍鋼煉鐵廠結(jié)合自身的高爐原燃料供料線路及設(shè)備硬件設(shè)施,不斷強(qiáng)化高爐原燃料供料管理和標(biāo)準(zhǔn)化操作、崗位巡檢、供料系統(tǒng)設(shè)備技改等,解決了5座高爐供料瓶頸矛盾,實(shí)現(xiàn)了高爐原燃料平衡供料的目的,保證了高爐生產(chǎn)正常。在龍鋼1#-5#高爐目前的生產(chǎn)狀況下,產(chǎn)能進(jìn)一步提升,高爐原燃料供料需要進(jìn)一步研究,同時(shí)還要有效地控制、減少高爐所用物料品種,并進(jìn)一步提高原料品位及完善設(shè)備硬件設(shè)施。
參考文獻(xiàn)
[1] 周傳典 高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)手冊[M],北京:冶金工業(yè)出版社.