王波,陈永明,宋文刚,王士彬 (宝钢股份炼铁厂)
摘 要:高炉的稳定顺行是高炉高产、优质、低耗、高效的基础。本文简要阐述了宝钢 1 号高炉炉况稳定性不强的表现及原因,重点介绍在“二对四”等不利条件下,从送风制度、装料制度、热制度、造渣制度、炉前作业等的调整方面,阐明了稳定炉况的具体措施。通过上述措施的实施,1 号高炉炉况顺行良好,崩滑料明显减少,热负荷波动显著减小且较稳定,经济指标改善,炉缸温度稳定受控,铁水质量改善。 关键词:炉况;操作制度;原燃料;作业
1 引言 宝钢1号高炉(三代)大修后扩容至 4966m³,并首次采用了全国产的并罐式无料钟装料工艺,风口以上采用了5段镶砖铜冷却壁,于2009年2月15日点火投产。2012年,1号高炉炉况开始出现波动,后经过调整,炉况有所改善,但炉况稳定性不强,容易发生炉况失常现象,而且炉缸状态不稳定,侧壁温度不受控,特别2017年4月开始,面对2台烧结机对4座高炉局面,烧结比大幅下降,球团比大幅提高,孰料率也有所下降,同时球团矿质量不稳定,加上限煤影响,外购焦炭增加且质量不稳,这无疑增加了 1 高炉的操作难度。针对原燃料条件不好、炉况不稳的状况,1 号高炉展开了稳定炉况的技术攻关,高炉崩滑料大幅减少,热负荷波动减小且较稳定,经济指标改善,炉缸侧壁温度稳定受控。
2 炉况稳定性不强的表现及原因 通过总结分析1号高炉炉况稳定性不强,主要表现在以下方面: (1)炉温突然下降超过20℃,铁口间温差大,风口变暗,并出现生降现象; (2)探尺偏差超过1m,或持续2h 偏差超过0.6m; (5)边缘气流不均匀,极差大,钢砖各点发散,十字测温边缘第二环、甚至第三环上翘; (6)煤气利用率不稳,降至49%以下,或持续1h走低不回升; (7)风压波动大,风压西格玛水平显著增大,K值持续走低超过0.1~0.2; (8)热负荷波动大,或居高不下(>20000×107J/h); (9)静压力波动大,特别干区,喇叭口形成,出现顶压冒尖。 1 号高炉炉况不稳定的原因:一是,由于主皮带与炉顶 2 个料罐中心线夹角为 13°的设计缺陷,加剧了并罐布料过程的偏析,边缘气流分布不均匀;二是,1 号高炉在风口以上采用了 5 段镶砖铜冷却壁,操作炉型较难控制[1];三是铜冷却壁的高炉操作炉型需要摸索。
3 稳定炉况的措施 3.1 高炉基本操作制度的调整 3.1.1 综合送风制度 高炉综合送风制度的调整包括对风量、氧量、风口面积、送风温度、送风湿度、煤比、炉腹煤气量、顶压等的调整和控制,合理的综合送风制度是高炉合理煤气分布(包括煤气流的初始分布和再次分布)的重要保证。总体思路是维持合适的综合送风比和炉腹煤气量指数,进而形成合理的初始煤气流分布,有利于炉体热负荷的稳定。 根据大型高炉生产的特点,选取合适的理论燃烧温度、鼓风动能、合适的综合送风比、炉腹煤气量指数,标准风速 230~240m/s,以保证下部煤气流初始分布在适应当前高炉操作冶炼条件下的合理范围之内,使高炉操作炉型接近理想状况,高炉各项技术经济指标在较好的范围之内。主要采取适当缩小风口面积、风量动态调整,正常风量不低于6800m³/min,提高富氧率(3.0%以下逐步提升至 4.0%~4.4%),提高顶压(230~240k Pa 提高至 245~255k Pa),控制煤气流速(2.6~2.75m/s);富氧率选择兼顾矿焦比、炉腹煤气量和顶温。1号高炉风量、富氧率变化如图1所示,顶压、炉身煤气流速变化如图2所示,鼓风动能、炉腹煤气量指数变化如图3所示。
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