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摘 要 近几年来,多项炼铁新的技术在闽光冶炼两座128m3小高炉上得以应用,有一些是借鉴大高炉的应用实践在小高炉上进行技改,另一些是新的炼铁技术直接在小高炉上试验,均取得很好的效果。
关键词 高炉 煤气 环保 节能 烧结
1 引言
福建闽光冶炼有限公司现有两座128m3的小高炉,该高炉是2003年建设2004年投产,这两座小高炉虽然炉容小,但是全部按中型高炉的要求规划设计,环保设施达到新型高炉的一流水平,类似大中型高炉的附属设施先进、齐全,生产及管理岗位全部按大中型高炉的要求设置,技术力量雄厚,生产指标在同类型高炉中属于一流水平。
2 小高炉的长寿设计及日后新工艺新设备的改造
目前,国内许多小型高炉在投资建设时为节省资金,或有一些是短期投资为目的企业,能省则省,有些小高炉甚至连最起码的安全保障都达不到,周边的许多小型高炉一代炉龄不到4年,而闽光冶炼的两座128m3的高炉在设计时就按长寿高炉设计。
2.1 高炉本体冷却系统
高炉本体使用冷却壁,炉底为一层,炉缸为二层,风口区为三层,炉腹为四层,炉腰为五层,炉身上部为六、七层,风口、渣口部位也采用三套式的结构,大套为铸铁材质,中小套都是纯铜材质,铁口采用了复合钢玉质组合砖,这为高炉寿命达8年以上打下很好的基础。
2.2 高炉热风炉系统
很多小高炉的热风炉都使用球式热风炉,而我们的热风炉使用的是顶燃式七孔格子砖热风炉,风温水平可以保证至1100℃以上(没有双预热),使用这种热风炉保证了一代炉龄中热风炉的使用寿命。
2.3 高炉的卷扬系统
高炉卷扬系统的关键是自动化控制方面,我们采用国内外先进的电器设备,确保上料系数的工况安全,从而避免象许多小高炉一样,由于卷扬故障导致高炉无计划休风率高造成对高炉寿命的影响。
2.4 新设备的改造
高炉投产后利用每一年终检修的机会对一些附属设备进行改造,更有利于高炉的日常生产,同时也对高炉长寿起到很好的作用。高炉开炉前两年使用的开口机是一种简单的电机带动式的开口机,那是目前小型高炉通用的一种类型,这种开口机没有固定的铁口角度,有许多小型高炉就因为铁口烧穿而结束一代炉龄。我们于2007年底对开口机进行更换、改造,专门到开口机厂家订制了和大高炉性能完全相同的开口机。这开口机投用后,铁口部位的热流强度明显下降,这对延长铁口区的寿命有很大的作用,而且开口速度很快,利于生产的同时还确保炉前工人的作业安全。
3 节能减排的投入及改造
闽光冶炼从建设开始就投入大量的资金在环保上,随着近年来国家大力提倡节能减排,闽光冶炼在节能减排上再次投入很大的资金,同时也取得不少增效的成果。
3.1 增设多个利用物料下落高差势能的除尘器
原先闽光冶炼有多台布袋除尘器,但是从烧结到炼铁整个系统扬尘点多,要使布袋除尘器对这些扬尘点全面除尘几乎做不到,除尘的管网也没办法设计排置,我们新引进使用的势能除尘器,每个是独立的单元,而且结构简单,同时除尘耗电量很低,这就解决了原来布袋除尘器没有覆盖的扬尘点,进行了全面的除尘。
3.2 引入棒材加热炉的冷却蒸汽,停烧炼铁系统的锅炉
作为烧结、炼铁系统,很多地方要使用蒸汽,特别是高炉保安使用的蒸汽必不可少,所以建设时闽光冶炼有一个锅炉。原先靠我们提供高炉煤气的一个轧钢厂加热炉,产生的蒸汽全部放散,我们利用年终检修的时间,将热放散的蒸汽并网到闽光冶炼的蒸汽管网,闽光冶炼停烧锅炉,这样一年节省燃煤就达80多万元,同时减少燃煤的废气排放及蒸汽排放时产生的噪音。
3.3 热风炉烧炉烟气的再利用
高炉的喷煤系统中原来有建设一个煤粉烘干使用的烟气炉,每个小时要使用1500m3高炉煤气,经改造后,将热风炉烧炉的烟气用保温的管道引到喷煤系统用于烘干煤粉,烟气炉停用,这样对外供应的煤气量增加的同时也减少了煤气燃烧时废气的排放。
3.4 高炉风机试用高压变频取得成功
很多高炉在设计时,设计院对对高炉风机电机的选用上都留有一定的余地,这样在日常使用中会浪费一定的电量,再加上高炉在日常生产中会出现慢风的现象,没有使用高压变频器前,这些都是通过调节放风门来控制,电机依然在最高的频率上运转,我们大胆试用广州智光公司生产的高压变频器,这样,我们调节高炉的风量、风压就用变频调节。一年来节电效率非常明显,取得很好的经济效益。
4 优化烧结配料,确保烧结矿质量
4.1 建设平铺料场
闽光冶炼和高炉配套的烧结系统是一台48m3的步进式烧结机。设计时,原料的配料是通过几个料仓加上称量系统来完成。但是进厂的矿粉质量及成份不稳定,矿种又多,这样造成烧结矿的品位、碱度没有办法稳定下来,时有大的波动现象出现,给高炉的生产带来很大的影响。所以2005年公司投资建设一个一次可以平铺15000吨的小型平铺料场,这么大的平铺料场对于小型高炉而言是一个很大的平铺料场了。料场建成后,将含铁原料根据计算的配比全部平铺,原来的料仓则装入质量、成份稳定的原料,作为临时调节配料使用。
4.2 精矿粉、富矿粉及其它含铁原料的配加
我们使用的精矿粉大部分是国内周边地区含铁品位在61~65%,富矿粉有国外和国内周边地区两种,进口的富矿粉成份稳定,品位同国内的精矿粉一样都在61~65%,而周边地区的富矿粉品位就很低,但是它的烧结性能、透气性都很好,而且配加周边地区的富矿粉生产出来的烧结矿还原性能很好,对于小型高炉的使用很有好处。根据长时间来的跟踪,我们的精矿、国外的富矿及当地的富矿与其它低价格的含铁原料(如硫酸渣)的配加都有一定范围规定,这样生产出来的烧结矿既要强度质量好粉末低,又要很好还原性能以适应小型高炉的使用。
4.3 烧结过程中熔剂及燃料的配加
我们使用的熔剂主要是石灰石粉和生石灰粉两种,这两者价格差别大,石灰石粉价格很低,但影响烧结的透气性,生石灰能改善烧结的透性好,但价格高;燃料的使用有煤粉和焦粉两种,两者对烧结的影响同石灰石粉和生石灰粉相同,所以我们灵活配加熔剂和燃料,既保证了烧结的要求又达到了成本最低化。
5 优化高炉的炉料结构,确保高炉的顺行及优质铸造生铁的品质
由于我们生产的生铁要确保生铁的五大元素,满足优质铸造生铁的要求,所以我们入炉原燃料要兼顾两个方面:一是高炉的顺行,二是铸造铁的品质。这对于高炉的冶炼来说是一个不容易解决的问题,可以说小型高炉冶炼优质铸造生铁比大高炉的操作难度要大很多(笔者曾经在1050m3高炉担任过炉长,对大型高炉和小型高炉的操作都有很深的体会)。为了解决以上的问题,我们入炉原燃料有很多品种,就连完全不含铁的酸性硅石都有专用料仓备用,而且要求我们的工长对每一种入炉原燃料的成份都要很清楚,在日常作业中要求优化入炉的炉料结构,使高炉顺行,铸造生铁品质好,还要达到生产成本最低化的目标。
6 结束语
福建闽光冶炼有限公司立足于海西西优质铸造生铁基地,为海西铸造业提供优质铸造生铁原料的同时,又投入大量的资金建设高炉铁水短流程铸造项目,在铸造方面的节能减排又要写下辉煌的一笔。
(责任编辑:zgltw)