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本钢北营新1号高炉稳定操作实践

时间:2013-10-17 16:37来源:本站原创 作者:张军 点击:
  •     本钢北营新1号高炉是北营炼铁厂的第一座大型高炉,由中冶京诚设计,于2012116开炉。开炉以来在加强原燃料质量管理的基础上稳定高炉操作,通过数据化操作和标准化作业,北营新1#高炉实现了在较低入炉品位条件下日产超过8000t,并保持长期稳定顺行的目标。

    关键词  精料  高炉操作  数据化操作  标准化作业

     

    Stable operation about NO.1 blast furnace of Bei Ying Benxi steel

     

    Zhang Jun

    Benxi Iron and Steel

     

    AbstractNew NO.1 blast furnace of Bei Ying is the first large-scale blast furnace in ironmaking plant of Bei Ying which designed by Central CERI and start up at November 6 2012. Since the starting furnacethe plant controls the quality and stability of original fuel filled into the blast furnace. Through the digital and standardized operation and under conditions of TFe58% New NO.1 blast furnace of Bei Ying to achieve the goals that product hot metal more than 8000t/d and maintain long-term stability anterograde.

    Key Wordsbeneficiated materialblast furnace operationdigital and standardized operation

     

    1  前言

    本钢北营新1号高炉公称容积3200m³,设有4个铁口和32个风口,高炉采用软水密闭循环冷却、薄壁炉衬、炉腹至炉身下部区域使用铜冷却壁、冷INBA渣处理工艺、串罐无料钟炉顶、旋切顶燃式热风炉和前置预热炉、TMT开口机等先进工艺和装备。北营新1号高炉于2012116投产,通过加强管理和合理的调剂,高炉日产量长期稳定在8000t以上,入炉焦比在318kg/t左右。

    2  高炉稳定操作措施

    2.1  强化管理,精料入炉

    2.1.1  加强原燃料质量管理

    根据矿粉储量,确定合适的烧结配比,以保持长期稳定,优化烧结工艺操作参数,确保烧结矿品位、碱度、转鼓强度率等指标相对稳定。

    加强筛分系统管理,稳定粒级并减少入炉粉末。

    1)加强槽位管理,减少烧结矿的二次粉化,要求槽内料位不得低于5m,否则停用该槽;

    2)控制好原燃料的T/H值:焦炭70~80t/h,烧结矿300~350t/h,球团矿200~240t/h,块矿70~90t/h,一方面减少入炉粉末,另一方面监控原燃料质量;

    3)强化筛网使用、更换及检查制度,矿焦筛要根据使用寿命定期更换,并加强巡检,对堵筛或断齿及时处理,提高筛分效果,确保原燃料粒级稳定。

    通过以上措施确保了原燃料粒级的稳定并减少了入炉粉末,为高炉稳定顺行奠定了基础。

    2.1.2  加强焦炭质量的跟踪,及时调剂

    焦炭在高炉冶炼中起着发热剂、还原剂和料柱骨架的三大作用1。随着高炉强化冶炼的进行,煤比逐步提高,焦炭在高炉内作为燃料和还原剂的作用被煤粉部分取代,而作为料柱的骨架作用显得尤为突出,焦炭质量对高炉强化冶炼至关重要。

    北营新1号高炉正常配加6m焦炉生产的干熄焦,因干熄焦炉检修,201359开始配加4.3m焦炉生产的焦炭,指标对比见图1所示。

     

    一焦为6m焦炉生产的干熄焦,三焦为4.3m焦炉生产的干熄焦。从图中可以看出,与一焦相比,三焦M40指标比一焦低0.5%,而CRICSR指标优于一焦,两者M10指标差异较大,三焦M10较一焦高0.5~1.0%,且波动更大,三焦粒级明显变小,配加三焦后,焦丁量比使用一焦时增加35t/d

    为了保证高炉的稳定顺行,一方面,高炉加强了对入炉焦炭质量的跟踪监测,要求焦化要稳定焦煤配比;另一方面,适当控制冶炼强度,稳定焦丁配量,有效保证了高炉的稳定顺行。

    2.2  高炉操作的稳定

    2.2.1  选择合理的热制度和造渣制度

    合理的热制度和造渣制度对炉况的长期稳定顺行非常重要。在热制度的选择上,以物理热为主,兼顾化学热进行调剂,要求铁水温度大于1490。在操作上也力求稳定,工长不得调整焦批和矿批,不得调整加湿,风温设定1250,不作为调剂炉温的手段,每4个小时校对一次燃料比,避免炉温的大幅波动,稳定软熔带位置,减少渣皮脱落,形成稳定的气流分布,保证高炉顺行。

    2.2.2  合理使用煤比和富氧

    提高煤比对降低焦比、节约成本有显著作用,但过高的煤比反倒不利于燃耗的降低和高炉的稳定。

    北营新1号高炉烟煤配比38%~42%,控制混合煤粉挥发份18%~20%,发热值28.5~29.5MJ/kg,煤比长期稳定在160~170kg/t。为了实现喷煤过程中的“广喷、匀喷”,在工艺设计上采用浓相输送,在高炉38m平台配置两台分煤器,保证各支管长度趋于一致,使各风口煤量均匀。同时要求岗位人员每小时观察一次风口,及时调整煤枪角度,发现断煤及时处理,不能长时间停煤以免影响气流分布。

    高煤比的状态下提高富氧率可以促进煤粉的燃烧,用富氧率和喷煤比的协同调整,以保证理论燃烧温度在合理的范围。从北营新1号高炉目前的实际状况来看,理论燃烧温度控制在2150±20较为合适。

    2.2.3  灵活的上下部调剂,保证煤气流的长期稳定

    在下部调剂上,以活跃炉缸为主。为进一步增加风量,将风口面积由0.3850m2扩至0.3885m2,鼓风动能达到14000kg.m/s,减小了铁水环流和死焦堆对初始气流分布的影响,稳定了炉缸煤气流的原始分布,有效抑制了边缘气流。风温长期稳定在1250,使软熔带下移,“干区”增大,相对增加了高炉的整体透气性。

    在上部装料制度的选择上,以稳为主,首先确定合理的布料矩阵,使炉料最外环落点距离炉墙400mm,布料平台宽度维持在1.7m左右。在生产实践中,布料矩阵轻易不做调整。随着冶炼条件的变化,固定焦批,用矿批对炉况进行微调。目前矿批稳定的96~99t,煤气利用率稳定在49%以上。

    2.2.4  其他因素的影响

    1)渣铁排放的连续稳定

    在投产后的相当一段时间,尤其在日产超过8000t以后,因炉前设备故障频发,铁口操作不统一,造成高炉经常因渣铁排放不及时而减风、减氧,直接威胁到了高炉的稳定顺行。针对此种情况,将两个铁口对角出铁改为3个铁口轮流出铁;并统一炉前操作,杜绝过深铁口,大大减少了断铁口现象;同时调整了风口布局,将φ120布置在铁口上方,其余为φ125风口。20134月以后,因渣铁排放影响高炉减风现象大大减少,有效保障了高炉的长期稳定顺行。

    2)操作炉型的维护

    维护合理的操作炉型对稳定煤气流,保证炉况的长期稳定有着至关重要的作用。

    首先保证软水温度和水质的相对稳定,全炉水温差控制在1.6~1.9水量7600m³/h,全炉热负荷控制在一个稳定的水平。

    在实际生产操作中,重视L4x波动所体现出来的气流变化。控制L4x33~36超出范围或波动较大应在制度调整上立即做出响应。

    炉缸炉基温度也是判断炉缸活性的重要参数,通过炉缸、炉基温度变化趋势判断炉缸状态,并相应做出调整,保证炉缸活跃。

    投产至今,新1号高炉仅出现一次小范围的渣皮脱落而导致的风口曲损。

    3  北营新1号高炉指标分析

    北营新1号高炉20131月以来的各项指标汇总见表1所示。

    3月份接连发生风机停机、低压电跳电等设备故障导致休风率、慢风率高达2.74%2.82%,影响产量和燃耗指标外,其余各月平均日产量均超过8000t,受综合入炉品位影响,入炉焦比保持在318kg/t左右。

     

    4  结论

    1)北营新1号高炉在现有原燃料条件下通过合理配矿、加强筛分管理、原燃料质量跟踪实现精料入炉,为高炉长期的稳定顺行创造条件;

    2)合理的操作制度及科学的炉型、外围管理是高炉保持长期稳定顺行的基础;

    3)要求高炉操作者树立数据化操作、标准化作业的理念,一切调剂遵循科学、精确、标准化原则。

    参考文献:

    [1] 王筱留.钢铁冶金学(炼铁部分).北京:冶金工业出版社,2011.13-14.

    (责任编辑:zgltw)
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