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摘 要 本文重点阐述了焦炭质量对大型高炉冶炼的重要性,分析了2013年1月由于焦炭质量下滑导致昆钢2500m3高炉出现炉况恶化、烧损大量风口中小套的原因,通过采取调整入炉焦炭,制定合理的操作方针等一系列措施后,高炉指标重回正常合理范围。
关键词 焦炭质量 大型高炉 风口
1 引言
昆钢新区1号高炉是昆钢现有建成的第二座大型高炉,有效容积为2500m3,无渣口,设有3个铁口, 30个风口,于2012年6月26日点火投产。高炉炉体采用联合软水密闭循环系统,砖壁合一薄壁内衬结构及铜冷却壁技术;炉底、炉缸为微孔炭砖﹢陶瓷杯结构;炉顶采用新型并罐无料钟;热风炉系统配置有3座改进型高风温顶燃式硅砖热风炉;煤气处理系统为重力、旋风及干法布袋除尘,同时设计透平余压(TRT)发电技术等。
在目前钢铁行业长时期处于严冬的大环境下,新区2500m3高炉从点火投产之日开始就面临着降本增效的生产压力。为了不断降低生产成本,首先从调整用料结构入手,不断降低进口矿配比,大量使用省内矿,甚至一些劣质贫杂矿,目前,昆钢新区2500m3高炉的进口矿配比从开炉初期的55%降低到10%,综合入炉品位由55.3%下滑至52.0%左右,有害元素及碱金属负荷不断升高。在这样的冶炼条件下,就必须对所使用的焦炭提出最低质量要求,否则高炉各项经济技术指标不可能达到理想目标,甚至还会导致炉况失常等恶性事故的产生,尤其对于新区2500m3高炉来说更是如此:第一,新区没有涉及配套的焦化厂,所使用的焦炭全部采用外购;第二,使用焦炭品种达到5种之多,各种进厂的焦炭之间都存在质量、数量的差异;第三,所有进厂焦炭全部靠汽车运输,物流组织受外部因素影响程度较大。2013年1月份,在投产仅半年的时候,就因为所使用的焦炭质量大幅度下滑,给高炉生产带来了极大的损失。
2 高炉用焦情况及炉况表征
新区2500m3高炉投产初期全部使用昆焦集团生产的焦炭,但随着高炉产能的不断释放,加之焦炭行业不断涨价给高炉生产带来极大的成本压力,从8月份开始,新区逐渐启动外购焦炭,但昆焦使用量仍保持在60%左右。到了2012年底、2013年初,由于天气原因,两家外购焦炭供应厂家无法及时将焦炭供应到厂,另一方面昆焦的原煤采购也出现了问题,配煤比频繁发生变化,导致焦炭质量发生变化,高炉出现了风量萎缩、压量关系紧张、炉缸不活跃、渣铁难出、风口中小套频繁破损等问题,即使在高炉计划休风大量加入全焦,退全焦冶炼的情况下,炉况始终表现为压量关系紧张,风口中小套频繁破损,仅1个月的时间内无计划休风1874min,更换风口中套7个,小套4个,高炉各项指标大幅度下滑。表1为1~2月风口损坏的统计。
3 高炉炉况恶化的原因分析
3.1 焦炭质量恶化对高炉的影响
(1)使用焦种偏多的影响。昆钢新区炼铁厂由于是一期工程,没有焦化厂,没有火车,焦炭组织只能靠汽车运输,入厂过磅后的焦炭经如下流程入炉:落地堆场——汽车受料槽——皮带——煤焦库——皮带——槽上料仓——称量斗——料罐——入炉,这样的工艺供应链使得焦炭反复的倒运、跌落,最终使焦炭粒度变小,同时由于使用焦种多,冷强度好的焦炭入炉是粒度大,冷强度差的焦炭入炉是粒度偏小,使得入炉焦炭粒度偏析增大。
表1 1~2月风口损坏的统计
休风时间
历时(min)
损坏情况
影响产量
(t)
加焦量
(t)
2013.1.15
319
13#中套及19#小套
871
11.2
2013.1.18
556
3#小套及11#中套
2124
9.9
2013.1.29
296
14#中套及29#小套
1130
22.6
2013.2.9
263
11#中套及12#小套
1005
22.1
2013.2.25
440
3#、22#、30#中套
1680
36.4
共计
1874
7个中套,4个小套
6810
102.2
(2)焦炭库存偏低的影响。进入2012年11月份后,原煤资源紧张,焦化厂的原煤组织困难,在价格飞涨的同时还很难保证供应量,因此外购焦因质量无法保证2500m3高炉使用,每天的供应量大幅度降低,低仓存、低库存时常发生,1月8日新区全部焦炭仅有5332吨,严重威胁到高炉的有序生产,在这种被动的情况下,全部精力都放在保量方面,加之焦炭分析尤其是热态指标总是要滞后几天才知道,导致大量质量出现问题的焦炭已经入炉起反应了,高炉操作人员才知道的不利情况。
(3)入炉昆焦质量恶化的影响。新区高炉所使用的焦炭主要是昆焦自产干熄焦约60%,其余40%为贵州雨田焦和曲靖珠江焦,外采的水熄焦总体指标稳定,但使用量较少。表2为2013年1月进厂的昆焦指标。
表2 2013年1月进厂的昆焦指标分析
(责任编辑:zgltw)日期
Aad
S
Fcad
反应性
CRI
反应后强度CSR
反应后
-3mm
1-1
14.823
0.66
84.152
28.900
62.930
36.498
1-2
14.771
0.599
84.344
1-3
14.857
0.535
84.252
1-4
15.138
0.489
83.94
31.200
60.901
38.445
1-5
15.297
0.5
83.833
1-6
14.998
0.555
84.022
31.800
59.750
39.589
1-7
15.236
0.506
83.708
1-8
15.057
0.459
83.952
32.000
59.850
39.485
1-9
14.846
0.469
84.124
32.700
59.730
39.600
1-10
15.345
0.471
83.645
1-11
15.004
0.553
83.906
33.150
57.367
42.030
1-12
15.372
0.464
83.683
30.600
60.390
39.235
1-13
15.874
0.482
83.073
1-14
15.416
0.416
83.505
29.800
61.390
37.963
1-15
15.408
0.468
83.492
29.150
61.890
37.614
1-16
16.095
0.504
82.759
30.600
59.730
39.697
1-17
15.537
0.504
83.353
31.450
59.880
39.606
1-18
15.170
0.558
83.868
31.200
58.720
40.552
1-19
14.635
0.610
84.007
31.000
58.910
40.435







