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摘要 2016年以来,酒钢7号高炉为降低生铁成本,不断实施经济配料,入炉品位由53.5%逐步降低至目前的51.1%。入炉品位降低后渣比大幅度上升,对炉况造成一定影响。通过采取一系列措施,高炉实现了长周期的稳定顺行,技术经济指标持续优化。
关键词 生铁成本 入炉品位 大渣比 炉况
酒钢7号高炉(2500m3)自2011年3月开炉以来,通过不断摸索和优化大高炉操作制度,实现了高炉的快速达产,技术经济指标进入全国先进水平。2012年以来,受钢铁市场持续低迷及原燃料不断恶化影响,7号高炉不断优化炉料结构,采取经济配料,入炉品位由开炉时的54%以上降至2016年初的51.5%。随着钢铁行业供需矛盾加剧,市场持续低迷,企业盈利能力大幅下降。为进一步降低炼铁成本,高炉降低高品位的球团矿配比,提高烧结矿配比,并使用低成本块矿,入炉品位降低至目前的51.1%,渣比达到522以上。致使高炉炉况顺行变差,产量下滑,生产被动,技术经济指标劣化。通过实践,7号高炉逐步摸索出低品位大渣比冶炼制度,实现了高炉的长期稳定顺行。
1 入炉品位降低后炉况的影响
1.1 风量、鼓风动能
入炉品位降低后,渣量增大,使软熔带的透气、透液性变差。风量回缩,稳定性变差,风压波动较为频繁,易出管道、崩料、悬料等状况,不利于炉况稳定。炉况稳定性变差,鼓风动能下降,降低了高炉抗外界干扰能力。
可知,随着入炉品位的不断降低,风量不断下降,10月份最低风量为4390m3/s。通过采取应对措施后,风量逐步增加,月平均风量达到4460m3/s以上。
1.2 产量、指标
入炉品位下降后,高炉抗外界影响能力减弱,产量呈较明显下降趋势,入炉焦比、燃料比大幅度升高。
可以看出,随着入炉品位的降低,产量呈下降趋势,燃料比升高明显,后经采取措施稳定炉况后,燃料比逐步下降。
1.3 铁口维护
渣量增大对铁口孔道侵蚀增加,铁口不易维护,主要表现为出铁时间较长,铁口深度下降,易出现出铁不均或理论铁量出不来,造成炉内憋风,后期通过提高炮泥强度后,出铁时间明显增加,但铁口深度达标率仍然不高,频繁出现3.0-3.2m铁口深度,加剧了对铁口的侵蚀,铁口维护难度大,铁口合格率变化情况。
7#高炉铁口深度规定≥3.3m,自2015年下半年以来,铁口深度逐步下降,铁口不稳定,铁口合格率由年初的95%降低至12月的62%,浅铁口进一步加剧了铁口的侵蚀,不利于排尽渣铁,导致炉内憋风,影响高炉的炉况顺行。
1.4 风口破损加剧、炉皮开焊冒火星严重
入炉品位降低后,炉前铁口维护难度增加,出铁困难,炉内憋渣现象频繁。风量回缩较大,鼓风动能降低, 中心气流减弱,边缘气流发展,导致风口破损加剧,频繁出现炉皮开焊漏煤气和冒火星情况,严重制约着高炉安全生产。
1.5 休减风率居高不下
随着炉皮开焊漏煤气或冒火星频次增加,高炉减风控制的频率也随着升高。同时因更换破损风口、补焊炉皮及安装小块冷却壁恢复部分冷却功能的需要,导致高炉休风率居高不下,对炉况的长期稳定顺行造成了一定影响。
2 入炉品位降低后的应对措施
2.1 合理上下部调剂
2.1.1上部调剂
装料制度调整以开中心、适当抑制边缘气流为原则,保证两股气流分布合理,稳步上风量,提高鼓风动能,活跃炉缸。在布料头角38-39°的基础上,采用焦6矿4或者焦5矿4的装料制度。通过布料环数的微调,加深漏斗深度,规整炉内气流分布。炉况调整原则:高炉风量、鼓风动能低于规定24小时,调轻焦炭负荷,争取风量,确保鼓风动能达到标准;连续1周达不到标准调整进风面积。
2.1.2 下部调剂
利用检修机会,将进风面积由0.3459m2缩至0.3341m2,长风口(620mm)增加到 8 个以上,确保鼓风动能充足,十字测温中心温度达到650℃以上。下部调剂,将对应铁口上方风口调整为φ120*620mm长风口、小风口的措施,目的减小对应位置炉缸的侵蚀,争取风量达到4500m3/min以上,保持高炉稳定顺行。
2.2 严格操作制度,稳定炉况
制定《高炉操作班点检表》和《高炉日常操作要点》,指导工长操作。品位降低后重点根据“管道预防及处理”操作标准,做好管道的预防、判断及消除,确保炉况稳定顺行。
2.2.1 风量、鼓风动能
入炉品位降低后,日平均风量>4500m3/min控制,确保鼓风动能>115kj/s,十字测温中心温度>650℃以上,活跃炉缸,提高炉况稳定性。
2.2.2 炉温、物理热
入炉品位下降,渣量增加,炉渣脱硫能力增强,在保持日平均铁水物理热≥1500℃的情况下,日平均炉温按照0.65%以上控制控制,杜绝0.50%以下炉温出现。若炉温控制低于0.65%,日平均铁水温度达不到1500℃以上,采取提高炉温控制确保铁水温度≥1500℃。
2.2.3 碱度
为了兼顾炉渣的排碱能力和脱硫能力,碱度控制范围由1.04-1.08倍调整为1.03-1.07倍,日平均碱度不大于1.07倍。每班接班后对炉渣碱度及碱负荷进行校正,确保入炉碱负荷在标准规定范围内, 如发现原料碱金属含量有异常上升,及时调整炉料配比。值班室每天计算高炉排碱情况,并根据排碱情况,调整控制参数。
2.3 强化炉前出铁
由于入炉品位降低,渣量增大,一旦出铁不及时或渣铁排放不净,容易造成憋铁、憋渣现象,造成炉内气流变化,影响高炉顺行。因此,及时排净渣铁是稳定炉况工作的重中之重。
2.3.1炉前生产组织
品位降低后,三个出铁场均必须具备出铁条件。出铁间隔时间缩短,正常情况下出铁间隔时间按照≯10min组织;若单次铁差铁50t,或者连续三次铁累计差铁100t,采取无间隔出铁;若单次铁差铁100t,或者连续三次铁累计差铁150t,采取重叠出铁。如出现渣流大,水渣能力跟不上时,连续2次出不净渣铁,炉前做好分流准备,进行分流放干渣。每次出完铁后,下渣岗位和冶建共同确认水渣运行情况。若水渣出现故障,立即组织放干渣,避免延长出铁间隔时间,每次放完干渣及时组织清理。
2.3.2铁口深度控制
品位降低后,铁口深度按照≮3.3m控制,铁口深度<3.0m禁止出铁,重新堵口后重新开口或改用另一铁口出铁。如出现铁口断、铁口不易开时,间隔25分钟铁口未正常,立即组织倒场。月铁口合格率低于80%,对炮泥质量进行调整。铁口深度低于3.0米1炉次,班组组织分析,铁口深度连续2次铁低于3.0米作业区组织分析,制定涨铁口措施,有效提高了铁口的合格率,保证了渣铁的及时排放,为炉况的稳定顺行奠定基础。采取措施后,铁口能够长时间稳定工作,铁口深度基本维持在3.3m-3.4m,铁口合格率从60%提升到了96%,满足了高炉安全生产要求。
2.4 加强原燃料管控
精料对高炉生产起决定性作用,在入炉品位持续降低的冶炼进程中,高炉抗外界影响能力减弱,如果入炉粉末过多会影响高炉料柱的透气性,不利于高炉稳定顺行。因此,加强原燃料管控,及时做好应对措施尤为重要。
(1)加强对来料及槽存情况进行检查,杜绝混料及异常料入炉,坚决不允许出现低槽位拉料情况。
(2)加强与烧结厂信息沟通,当烧结矿生产出现异常情况,高炉及时采取措施,把原燃料质量波动对高炉的影响减少到最小。
(3)定期对原燃料进行筛分取样分析,对入炉原燃料中粒度<5mm的粉末进行测定,如发现<5mm的粉末比例超标,则立即查找原因进行处理,严格控制入炉粉末。
3 效果
通过对降低入炉品味后炉况存在的问题进行分析,了解低品位、大渣量冶炼的特点,摸索出与之相匹配的高炉操作制度,同时通过强化炉前出铁及加强原燃料管理,实现了炉况的稳定顺行,高炉指标进步明显,高炉部分参数及指标变化情况见表1。
表1 高炉技术指标变化情况(数据统计剔除休减风及堵风口影响)
时间
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
1月
2月
入炉品位%
53.56
53.53
53.5
52.47
52.21
51.68
51.31
51.1
51.41
51.38
渣比
498.83
499.11
499.39
509.20
511.73
516.98
520.71
522.85
519.70
520
煤气利用率/%
45.85
45.73
46.23
46.27
46.25
46.46
45.57
45.27
45.24
45.13
风量(m3/s)
4489
4476
4458
4421
4404
4390
4461
4481
4504
4490
产量/t
5108
5002
4770
4860
4927
4952
4971
4840
4770
4771
焦比kg/t
443.47
453.22
457.46
450.48
446.09
445.46
444.84
450
445.43
447.77
燃料比kg/t
559.22
561.75
564.25
569.38
564.24
570.67
565.47
560.34
559.76
561.9
由上表可以看出,在入炉品位不断下降的情况下,通过对低品位大渣比冶炼制度的不断摸索,取得了以下效果:
(1)高炉煤气利用率基本稳定在45%以上,为高炉优化指标创造了条件。
(2)入炉品位降低前,高炉风量基本维持在4460m3/s以上,随着入炉品位的下降,炉况接受风量能力受到影响,风量回缩,10月份最低风量只有4390m3/s。通过采取措施,炉况稳定性增强,高炉风量恢复到4460m3/s以上。
(3)产量呈下降趋势,下降幅度较大,除了受入炉品位下降影响外,主要是炉役后期降低冶炼强度所致。
(4)随着入炉品位的降低,燃料比呈现先增后降趋势,说明高炉低品位冶炼实践取得较大成效,为进一步提高自产烧结矿配比及低价块矿配比,持续降低炼铁成本积累宝贵的经验。
4 结论
(1)在低品位大渣比冶炼下,采取开中心、适当发展边缘气流的措施是实现高炉稳定顺行的提前,操作中注重稳定热制度,同时加强管道的预防,稳定煤气利用率,实现高炉指标持续优化。
(2)加强铁口维护和设备点检,合理组织炉前出铁,均匀并及时地排放渣铁,为炉内争取风量、稳定炉况创造条件。
(3)在原燃料条件恶化的情况下,做好原燃料延伸管理,控制好炉料粒度,确保上料准确性,是搞好高炉冶炼的基础。
5 参考文献
【1】陆勤.新钢9高高炉低品位大渣比操作实践[J].江西冶金,2014.12.
(责任编辑:zgltw)







