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首钢迁钢 3 号高炉降耗实践

时间:2012-12-21 23:18来源:首钢 作者:王建民|贾军民|赵瑞丰|贾国利 点击:
  •         迁钢三高炉从精料、布料制度、送风制度等方面入手,经过近三个月的炉况调整,有效抑制了经济技术 指标的恶化趋势,保持了炉况的长期顺稳,同时针对炉型变化后的操作规律进行了探索,使三高炉焦比重新稳定 300kg/t 水平。

    关键词    大型高炉    降耗    焦比

    1  三高炉概况

    迁钢三高炉 2010 1 8 日开炉,有效容积 4000m³。入炉料结构为高碱度烧结矿+球团+ 生矿。焦炭使用 70%的一级干熄焦炭+30%的二级干熄焦碳。三高炉开炉后,随着入炉原燃料质 量的不断改善和操作制度的优化,高炉消耗迅速下降,同年 10 月焦比达到 282.7kg/t。进入 2011 年,随着操作炉型的变化和原燃料质量的波动,炉内压差升高,煤气分布出现不稳征兆,高炉消 耗不断攀升,日产水平不断下降。为此,高炉技术人员对三高炉操作制度进行了重新摸索,并加 强了精料工作,高炉消耗升高的趋势得到抑制,焦比水平下降约 20kg/t

    2  技术指标恶化原因分析

    2.1 焦炭质量下降

    2010 8 月到 2011 1 月的半年时间里,三高炉所用一级干熄焦的月均热强度指标在

    62.6% 65.5%之间波动,始终没有达到 66%以上的目标。因重负荷下焦炭在炉内停留时间延长, 热强度的下降会严重恶化炉缸的透液性,使之无法长期支撑较重的焦炭负荷。炉况表现为十字测 温的中心温度逐步下降,从 600以上水平下降到 300以下,煤气分布发生较大变化,高炉操 作难度很大。

    2.2 炉型出现变化

    三高炉 2010 年开炉以后,经过一年多的冶炼,随着砖衬的侵蚀、冲刷,将逐步形成新的操 作炉型。如图 1,是三高炉 2011 1 月份到 7 月份上部软水温差的变化,其趋势十分明显,温 差水平逐步升高,且波幅越来越大。这说明随着冶炼时间越来越长,砖衬不断受到侵蚀,炉壁变 薄,冷却水带走的热量越来越多。砖衬侵蚀后,炉型出现变化,边缘煤气局部发展,软熔带根部 无法稳定,渣皮脱落次数从一个班 1-3 次蹿升至一个班 15 次以上,因此必须对炉内基本制度进 行重新调整才能适应炉型的变化。

     

      图 1    三高炉 2011 1-7 月份上部软水温差趋势

    2.3  炉缸活跃性下降

    三高炉在 2011 年年初时,焦比水平还在 300kg/t 以下,虽然当时压量关系已开始偏紧,但未 及时采取措施进行调整。从三高炉 2011 1-7 月份铁水一级品率变化趋势可以看出,炉缸活跃 性逐步衰减、脱硫效率不断下降。从三高炉风量变化趋势看,随着压差的升高,入炉风量也出现 了缓慢萎缩的情况,实际风速、动能也同步下降,更加剧了炉缸不活。

     

    2    三高炉 2011 1-7 月份铁水一级品率趋势

     

    3    三高炉 2011 1-5 月份风量趋势

    3  精料工作

    3.1 烧结矿

        2011 10 月份以前,三高炉烧结矿碱度为 2.0,品位 56.0%。为了抑制不断升高的焦比,降 低渣比,为炉内治理创造条件,2011 10 月,烧结矿品位上调至 56.5%。同时逐步下调生矿比, 12 月生矿比由 10 月份的 10%下降至 7%。烧结矿品位的提高使综合入炉品位大幅提高,但随 着生矿比降低,综合入炉品位出现缓慢回落现象。主要原因是球团 SiO2 含量远高于生矿所致。

    2012 1 月份,受成本和矿粉资源限制,烧结矿品位下调至 56.2%,入炉品位又有进一步 下降。

    3.2 焦炭质量

    对重负荷的大型高炉而言,焦炭在炉内停留时间延长,其骨架作用将更加重要,焦炭热强度是我们日常生产中关注的重点指标。技术人员高度重视焦炭反应后强度的变化趋势,特别是在炉况治理的过程中,必须保证焦炭热强度 CSR 的稳定。从 2011 7 月份开始,迁钢公司和焦化公司加大了对三高炉一级焦炭质量的管控,增加了优质焦煤配比,并适当延长结焦时间,焦炭反应后强度稳步升高,月均值达到  67%以上水平,进步显著,给高炉稳定煤气、调整基本制度创造了有利条件。

    2012 年后,三高炉继续强化,对焦炭质量的要求进一步提高,到 4 月份,CSR 达到 68% 上,对打开中心起到重要作用。

    4  布料制度优化

    针对中心煤气开放不足的特点,炉内首先缩小了矿批,同时,对布料制度进行了修正。如表 1、表 2 所示,是三高炉 2011 1 月到 2012 4 月三个比较典型的布料制度。 从焦炭的布料位置看,除了中心加焦的 13.5°保持不变外,又增加了一个重要的角度 21°,炉喉中心的布焦量进一步增加,有利于中心的打开。但同时也带来一个弊病,即边缘与中心之间的 布焦量更少了,焦炭拥挤在中心和边缘两个位置,不利于提高煤气利用率。从矿石的布料位置看,边缘矿角取消,角差从 9.5°缩小至 7.5°,调整思路仍是打开边缘与中心的煤气流,降低炉内压差,其主要弊病是不利于矿批的扩大。

    布料制度调整后十字测温发生较大变化,如图 6,是 2011 2 月与 2012 4 月十字测温的 对比,4 月份中心温度达到 700,边缘温度在 120左右。毋庸质疑,焦炭热强度的大幅提升 也为打开中心起到重要作用。

    5  下部送风制度的调整

    针对边缘煤气不匀、局部发展的问题,除了对边缘适当疏导以外,炉内采取了增加长风口的
    措施。2012 3 月,利用检修机会,三高炉更换了 5 个长风口,长度由 600mm 增加至 650mm
    送风后,边缘煤气不匀的现象明显改善。后来又增加至 8 个。2012 6 月,三高炉再次例修时 增加至 14 个,边缘煤气进一步稳定。我们认为,随着炉腹的侵蚀,炉腹角也发生了微小的变化, 风口长度偏短不利于炉腹渣皮的形成和稳定,极易引起边缘气流的波动。同时风口加长也有利于吹透中心。

    6  治理效果

    经过长达六个月的治理,三高炉焦比升高趋势得到扭转,从 320kg/t 的水平下降至 300kg/t 水平。同时风量水平也从 6250m3/min 提高至 6450m3/min,高炉利用系数达到 2.45 以上, 取得了较好的治理成果。

    7  结语

     

    大型高炉的低消耗和长期顺行离不开稳定优质的原燃料条件。在此基础上,采取上部布料制度引透和下部送风制度吹透相结合的技术思路,把高炉整体消耗控制在一个较低水平上是可行的。

     

     

    (责任编辑:zgltw)
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