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降低生铁含硅量 发展低碳冶炼

时间:2019-05-14 08:34来源:山东钢铁股份有限公司莱 作者:王志刚 徐爱波 点击:
  • 摘  要  莱钢5号高炉从降低生铁含硅量源头出发,以低硅冶炼为突破口,通过高顶压操作、提高煤气利用、提高渣铁热量、提高终渣碱度等措施,有力保障了高炉稳定顺行,在产量提升至3600t/d的前提下,生铁含硅量由0.4%降低至0.3%,燃料比由520kg/t降低至510kg/t以下。

    关键词  高产  顺行  低硅  低碳 


    莱钢5号高炉有效容积1080m3,采用卡鲁金顶燃式热风炉,设20个风口,东西两个铁口。2017年以来由于炉缸侧壁温度高达707℃,存在较大安全风险。公司决定于2017年5月5日停炉进行大修。此次大修对炉顶装料设备进行升级改造,最大程度提高上料能力;对炉前开口机能力进行提升,提高开口能力;对现场除尘设施进行升级改造,实现烟尘密闭式管理的同时提高除尘能力;对高炉耐压能力进行提升,为下一步提升顶压、风压、产能打好基础。2017年7月1日开炉以来,生产一直保持较好的势头,产量由停炉前3000 t/d逐步提升至3400t/d。但是,在高炉保持高产的同时,却造成了燃料比居高不下,给降低生铁成本造成压力。综合分析生产现状,存在生铁含硅量偏高影响燃料消耗降低,车间决定通过采取降低生铁含硅量措施,发展低碳冶炼。通过2个月的炉况调整,高炉保持稳定顺行,实现低硅、高效、低耗生产。

    1  技术攻关

    1.1  扩大矿批 

    由于炼铁原料日趋紧张,原料的综合品位逐步下滑.大煤比喷吹条件下,要求炉料有足够的透气性.而原料品位降低,必然造成渣量增加,料柱的透气性难以保证.在现有原料条件下为改善料柱透气性,决定采用大矿批装料制度,大矿批必然需要大焦批,大焦批有利于增加焦层厚度,从而增加焦窗透气性,有利于高炉接受高风量。经长时间摸索试验,矿批由33.5t增加至39.5t。

    1.2  提高终渣碱度

    高炉在生产中炉渣Al2O3含量一般在15.5%左右,长期以来在高炉炉料中加入白云石熔剂,维持其传统经验认可的高铝渣MgO/ Al2O3需要维持在0.5以上的技术原则以获得合适的炉渣粘度等冶金性能,但产生了渣量增加问题。由高炉渣四元相图分析可知,炉渣中的Al2O3高时,其熔化性温度及粘度会升高,但是适当提高二元碱度,可以改善熔化性温度降低高温区粘度。适当提高炉渣R2可以降低炉渣粘度,改善流动性,控制较高MgO及MgO/Al2O3比不是唯一维持高铝炉渣良好流动性的技术手段。对于Al2O3在15.5%以上的高铝炉渣,在不提高MgO及MgO/Al2O3的情况下,R2由 1.20-1.23提高至1.25-1.27,能够保证炉渣有较好的脱硫效果,满足高炉冶炼需求,高炉获得了良好的技术经济指标。

    1.3  提高鼓风动能

    高鼓风动能,不仅能够提高炉缸活跃度,提高炉缸热交换能力,而且在提高炉况抗波动能力上优势明显。通过与先高炉对比,鼓风动能稍低,5号高炉逐步实践鼓风动能逐步由7500kg.m/s分三步走提高至9000kg.m/s,炉缸活跃度明显提高,炉况抗波动能力明显提高。渣铁热量提高5-15℃。

    1.4  提高煤气利用

    风口前燃料燃烧产生的热量是固定的,根据多方经验数据,炉顶温度每降低20 ℃,渣铁热量提高5-10℃。为此5号高炉大胆摸索大矿批、大角差冶炼,矿批增加至上料能力的最大值39.5t,角差由原来的7.5º增加至9.5º,煤气分布近似于平坦式,煤气利用率由47.7%提高至50.5%,渣铁热量提高5-10℃。

    1.5  提高富氧率

    富氧率提高能够有效改善煤粉在风口前的燃烧率,减少煤粉预热吸收炉缸热量,而且相同冶炼强度下,减少煤气流速,能够有效改善炉内热交换。为此5号高炉大胆实践,富氧率由2.5%提高至5%,理论燃烧温度由2250 ℃提高至2350 ℃,配合装料制度的调查,炉况稳定顺行,渣铁热量提高5-15℃。

    2  管理优化

    通过改善日常管理机制,从源头管控原燃料质量,强化筛分和设备点检,有力保障高炉稳定顺行,为高产低耗做好保障。

    2.1  改善日常管理机制

    2.1.1  实施炉长负责制,实现炉长责任和权利的对等,让炉长有充分的管辖权,厂专业科室为高炉消除生产运行障碍提供保障。

    2.1.2  推行内部市场化预算管理,把握目标消耗管控,内部开展劳动竞赛,提升全员工作热情和工作质量,并加强同工序消耗对标组织管控,找出不足,挖掘潜力。

    2.2  强化原燃料管理,为高产低耗提供工序保障

    强化原燃料可靠性管理及原燃料质量稽查力度,是高炉实现高产低耗冶炼的基础,此方面的管理跟不上,就无法谈及高炉稳定,更无法谈及实现高产低耗的问题。

    2.2.1  注重原燃料质量跟踪,加强铁前系统沟通,共享铁前原燃质量信息,确保原燃料质量的源头管控,出现异常情况,及时预警,并对操作制度做出相应的调整,防止炉况出现大的波动。

    2.2.2  加强槽下筛分管理,定期对高炉槽下振动筛的t/h值进行测定,一旦发现t/h值超过正常范围,及是给予调整,同时对入炉的烧结矿和球团矿中<5mm粉末进行测定,实施动态管理。

    2.3  优化设备管理运行模式

    建立以高炉为中心的长周期、大计划检修模式。量化管理职责,自主管理与专业督察相结全,实施全员设备管理,提升系统设备保障能力,保证设备完好率和降低休风率,尤其是杜绝非计划休风,为炉况稳定、高产低耗提供了有力支撑。

    2.4  强化炉况管控,建立日常炉况运行管理机制。

    实行日常运行分析管理,统一思想,明确思路,并强化执行力考核,利用高炉趋势化管理的方法来发现问题,并及时提出预防性解决方案,确保炉况零失常,为高效低耗打好基础。

    3  生产效果

    2017年5号高炉开炉后各项技术经济指标取得了巨大的进步,其中利用系数、燃料比、焦比创造了历史最好水平,利用系数达到3.56,燃料比510kg/t以内。

    4  参考文献 

    [1]王筱留. 高炉生产知识问答. 北京:冶金工业出版社.

    [2]周传典. 高炉炼铁技术手册. 北京:冶金工业出版社.

    [3]张贺顺,任立君,陈艳波,等. 首钢京唐2号高炉大矿批实践.

    [4]胡伯康. 宝钢1 号高炉低硅冶炼技术.

    (责任编辑:zgltw)
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