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梅钢5号高炉高产低耗生产实践

时间:2019-05-14 13:50来源:梅山钢铁股份有限公司炼 作者:张奥凯 杨文光 点击:
  • 摘  要  梅钢5号高炉有效容积为4070m3,于2012年6月2日开炉,经过近些年不断对技术工作的创新和对炉况的综合管理,2017年高炉生产指标得到了较大的改善,实现了高炉阶段性的高产低耗。

    关键词  高炉  高产  低耗


    1  前言

    梅钢5号高炉有效容积为4070m3,于2012年6月2日开炉,为梅钢首座4000级高炉。开炉以来,5号高炉的操作制度不断调整,炉况稳定性逐步改善,各项经济技术指标也同步优化,但持续稳定性欠佳,生产也存在一定波动,短期经济指标尚可,但长期看高炉经济指标进一步优化却遇到瓶颈。 2017年,为进一步挖掘4070m3高炉的生产潜力,充分发挥大型高炉技术、装备优势,实现高产、降耗的目标,梅钢5号高炉摸索出了适合本高炉稳定顺行的上下部制度、热制度及造渣制度,优化了炉前渣铁处理,经济技术指标不断优化,实现了5号高炉2017年平均日产铁量9310t,利用系数2.288t/m3.d,煤比140kg/tFe,燃料比491kg/tFe的历史最高水平。见表1:

    2  原料的管理得到提升

    充分认识原料状况是保证高炉高效生产的前提。提高烧结全铁含量,增加烧结矿强度,更加关注烧结矿的冶金性能。改善块矿来料筛分,稳定炉料结构。改善烧结配矿,再通过高炉的产出,尽管配矿成本的上升,但最终效益还是得到优化这点思路很重要。通过提高烧结品位(见表2),不但增加日产量,还能有效控制渣比;通过减少块矿粉末,不但增加了块矿比例,还减少了熔剂用量;通过减少球团矿的品种切换,不但稳定了炉渣成分,还固化了炉顶布料方式。种种原料质量的改善,都为高炉的高产低耗打下了基础。17年梅钢5号高炉的用料结构基本恒定在81%烧+16%块+3%球。

    3  焦炭的稳定性进一步增强

    大型高炉对焦炭的质量要求更高。焦炭的成分控制、粒度组成、理化指标、外购焦炭的配比都对高炉的生产造成影响。因焦炭对高炉的影响通常是长期的,故高炉对焦炭的主要需求应以稳定为主,在指标量化的同时,要给出一个比较合适的波动区间。见表3:

    在外购焦使用的配比上应根据高炉自身生产情况及物流平衡情况选定一个比较保守的值,再以此数值为基础,根据高炉焦炭负荷及产量情况对外购焦使用量制定一个梯度值。高炉焦炭负荷越轻,外购焦比例越大,高炉焦炭负荷越重,外购焦的比例越小。总的来说,在高炉不同状态下都应保持一个合理、稳定的外购焦使用比例(图1)。在维持高炉的气流分布的同时,也不会对热制度及造渣制度产生较大的影响,从而维持了高炉长期的稳定顺行。

    4  上部制度的固化

    梅钢5号高炉长期以来都坚持两道气流的思路,在保证中心的前提下,适当疏松边缘,结合梅山原、燃料特点又不能过多疏松的判断,对上、下部制度进行调整,提高煤气利用率,降低高炉燃料消耗。低煤气发生量下的高产也是我们长期追求的目标,对比中心加焦高炉,产量完全建立在大风量、高富氧、高消耗的基础上,可以说中心加焦高炉是风、氧量决定产量,即高煤气发生量下的高产。而我们追求的是高效能量利用下的高产。顾名思义,发挥高炉最好的热交换,改善高炉能量利用,降低燃料消耗实现低煤气发生量下的高产。

    梅钢5号高炉逐步完善了以边缘平台加中心漏斗的料面形状,以实际炉况稳定为根本,不盲目调整上部制度,对制度自信,做到了上部制度调剂勤看少动,多议少动,小幅调节料线或布料圈数。形成了中心部位焦占比31%,边缘焦占比25%的稳定布料模式。

    5  下部制度的优化

    大高炉因炉缸直径大,吹透中心、活跃炉缸的难度较小高炉明显增加,直接表现在下部各项送风参数上,如鼓风动能、风速、风温、理论燃烧温度、炉腹煤气量等等。梅钢5号高炉的下部制度优化主要体现在了对鼓风动能的认识上有所改变。首先风口面积基本维持在0.475m³的水平,其次入炉风量从17年9月份开始由原来的6700m³/min增加到7000m³/min,鼓风动能也从原来的150kJ/s增加到160kJ/s(图2),此后高炉体现出了更好的稳定性,产量也得到更大的释放。

    富氧水平从2.3%提升到3.0%。在提高富氧水平的同时,单位时间内的煤气发生量必然发生改变,理想状态为中心及边缘两道气流均有所升高,但变化不明显,圆周方向水温差略有升高但均匀,高炉生产状态正常。当出现边缘过轻或中心过吹情况,采取微调手段,以强化中心为主。不对制度作出较大改变,以引导气流为目的,提高高炉自适应能力。

    6  热制度的管理

    高炉的高产低耗,高产是增加了高炉的产出,低耗是降低了高炉的燃料消耗;一个需要增加热量,一个却又降低了热量的消耗。因此,热制度的管理变得至关重要,维持稳定合理的热制度,不但是高炉顺行的基本保障,还是高炉高产低耗的有力支撑。

    目标值控制,适时干预。炉况正常的时候,首先设定目标,工长根据各参数对热制度进行合理匹配,实现炉温的基本稳定。炉况异常时,对炉温的趋势管理往往会超出想象,这个时候各班的工长包括我都会集中参与进热制度的管理之中,制定临时炉温管理方针,分层次,分步骤的恢复高炉热制度,杜绝大的热制度波动。

    绩效导向,前拉后推。高炉热制度是高炉炉况的基础,光凭经验控制热制度是有风险的,也是不科学的。在一定范围内,必须存在特定的方式方法,科学的手段去稳定炉温。因此,我们每个月每个班都要对炉温进行总结,从中汲取经验,目的就是在以后的热制度管理中提供理论支撑。并且我们日常也对炉温异常的班次要进行专题分析,目的就是避免类似情况的再次发生。这是我们对炉温管理的一个日常积累,也是所有人经验和能力提升的一个积累。绩效导向在炉温的管理中起到推动的作用,绩效导向中不仅把炉温控制分层次进行评价,更结合专业技术和操作经验对炉温控制提供基础方法,保证班中的炉温水平是严格按照目标值进行推进的。另外,为了保证交接班炉温水平持续稳定,我们创新性的对交接班炉温进行专项评价,并且交接班的炉温控制水平范围更加严格,是正常炉温控制水平范围的缩小版,且考核尺度相对较大。以此体现整个班炉温控制水平的稳定性,实现班与班炉温的良好过度。见表4:

    7    结语

    面对城市钢厂的建设压力,能耗的降低和效率的提升对每一个城市钢厂都至关重要,而作为耗能大户的高炉炼铁,必然要走出一条高产低耗的道路才能继续生存。

    影响高炉冶炼的因素很多,且错综复杂,相互影响,高炉技术人员需要不断摸索创新,找出适应本高炉的生产制度,才能保证高炉的长期稳定顺行。

    大高炉的长期稳定顺行是一项系统工程,在原燃料方面虽不是追求极致的精料,但需要

    结合自身的实际条件保障在一定时间内的稳定性,体现在管理上的提前策划。同时结合市场的变化,适度提高配煤配矿成本,最终通过高炉的高产低耗来实现铁水成本的降低。

    (责任编辑:zgltw)
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