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提高高炉炉顶温度途径的再认识

时间:2020-05-01 15:17来源:新兴铸管股份有限公司武 作者:杨广洲 曹雷 职永 点击:
摘要:在高炉操作实践中,认为高炉炉顶温度越低,高炉上部间接还原区域扩大,利于提高煤气利用率,降低高炉燃料消耗,但顶温过低使除尘布袋结露粘结灰尘,布袋出现板结,箱体
  • 摘要:在高炉操作实践中,认为高炉炉顶温度越低,高炉上部间接还原区域扩大,利于提高煤气利用率,降低高炉燃料消耗,但顶温过低使除尘布袋结露粘结灰尘,布袋出现板结,箱体压差异常升高,影响布袋的使用寿命;通过改变原燃料和操作参数的调整,控制顶温在合理范围之内。

    关键词:顶温  操作


    在高炉操作实践中,一般认为高炉炉顶温度越低,高炉内的能量利用越好。高炉炉顶温度低,扩大了高炉上部间接还原区域,有利于提高煤气利用率,降低高炉燃料消耗,优化高炉生产技术指标,降低铁水生产成本。在很多技术资料中明确指出,降低高炉炉顶温度100℃,降低高炉燃料比30kg/t。近几年来,由于多种因素的影响,有一些高炉出现因炉顶温度过低,影响干除尘工序正常工作,过低的箱体温度使除尘布袋结露粘结灰尘,布袋出现板结,透气性很差,反吹效果达不到,箱体压差异常升高,降低了布袋的使用寿命,而且很容易造成煤气含尘超标,更严重的会造成干除尘卸灰困难。因此,提高高炉炉顶温度,控制顶温在合理范围之内是亟待解决的问题。

    我部3号高炉目前就面临着上面这种情况:随着天气气温的降低,上述问题越来越严重,高炉炉顶温度经常会出现在70~90℃范围之内持续几个小时,为3号高炉10月份顶温参数和3号干除尘箱体参数,表2为3号高炉操作参数。

    高炉煤气经上升管、下降管、重力除尘到干除尘箱体,煤气温度下降25~30℃,加快了除尘布袋粘结灰尘,使箱体压差逐步升高。

    高炉配用厂焦水分没有太大波动,每月焦炭水分基本在6.8%左右;由于烧结生产区与我部3号高炉距离相对其他几座高炉较远,机烧到高炉料仓温度只有60℃左右,尤其在冬季生产,皮带输送机烧时,降温快,焦炭水分不易蒸发,几种因素的叠加给炉顶煤气温度低制造了先天条件;布袋出现板结,箱体压差异常升高,造成煤气含尘超标干除尘卸灰困难。

    下面介绍几种常规提高高炉炉顶温度的方法和我部3号高炉提高炉顶煤气温度采取的措施。

    1  常规提高高炉炉顶温度的方法

    1.1  降低入炉料的水分

    主要是降低焦炭和块矿的水分,对炉顶温度影响比较大,如果的确能够降低焦炭水分到很低的水平的话,可以起到很好提高炉顶温度的作用,一般情况下控制入炉料水分是有一定的难度,或者是目前水分并不是很高。

    1.2  调整高炉操作制度

    1.2.1降低高炉富氧率

    通过降低高炉富氧率,控制冶炼强度,降低料速,提高顶温。这条措施最有效,但是高炉产量大幅度降低,导致铁水加工费升高,不利于降本增效,此条措施有很大的局限性。

    1.2.2采取发展高炉边缘煤气的措施

    通过发展边缘煤气,的确能够起到提高炉顶温度的作用,但是高炉燃料消耗升高,得不偿失。

    1.2.3扩大矿批

    扩大矿批对提高炉顶温度能够起到一定的作用,但是扩大到一定程度后,顶温有可能降低。

    1.2.4提高炉温控制水平

    通过提高炉温控制水平,降低了料速,单位铁量煤气量升高,有利于提高炉顶温度。但是随着炉温水平的提高,高炉燃料比升高,不利于降本增效。

    1.3  提高入炉料的温度

    一般情况下,料温越低,煤气通过热交换传递给炉料的热量越多,煤气带走的热量越少,炉顶温度越低;反之,料温越高,煤气通过热交换传递给炉料的热量越少,煤气带走的热量越多,炉顶煤气温度越高。实际生产中,主要是提高烧结矿的温度,来降低入炉料的水当量,从而达到高炉炉顶温度的目的。但是烧结矿温度也不可能提的很高,一方面目前烧结工序有余热回收利用,烧结矿温度高会影响余热回收效率,另一方面,烧结矿输送皮带如果长期在高温下工作,会减少皮带寿命,提高皮带使用成本。

    2  本文提供的提高炉顶温度的途径

    2.1  在燃料比不变的前提下,适当提高吨铁煤气量

    通过适量的增加高炉煤比,可以提高高炉吨铁煤气量,提高高炉炉顶温度。因为煤粉含碳氢化合物远高于焦炭,碳氢化合物在风口前气化产生大量氢气,使煤气体积增大,进而达到提高炉顶温度的目的。3号高炉煤比目前控制在150kg/t,可以提高至155—160kg/t左右。

    2.2  提高煤气利用率,提高炉顶温度                                 

    在高炉燃料比及其它生产条件不变的条件下,即总的热收入一定,通过改善煤气利用,提高间接还原比例,减少直接还原耗热,减少热量支出,从而达到提高炉顶煤气的目的。

    3号高炉炉身上部热流强度处于高的水平,说明边缘煤气比较发展,循环水带走了更多的热量,造成煤气热量的损失,是造成炉顶煤气偏低一个主要原因。

    对比实业部五座高炉在设计上存在的差别,3号高炉在炉身上部不存在无冷区,其它四座高炉在高炉炉身上部有3.4m左右的无冷区。3号高炉没有无冷区,循环水带走了更多的热量,致使高炉热损失增多,煤气温度降低,这也是3号高炉炉顶温度比其它高炉低的主要原因。

    2.3  适当控制富氧量,提高入炉风量,提高炉顶温度

    控制氧量,降低了产量,可通过提高风量来弥补产量的降低,因为风量的提高,单位铁量煤气量提高,有利于提高炉顶温度。富氧率控制2.3%以内,如果炉顶温度仍然没有达到要求,继续减少富氧量。热风压力按250kPa±2 kPa控制(预计风量在1700m3/min左右)。

    2.4  降低炉顶压力

    通过降低炉顶压力,提高炉内煤气流速,减少煤气在炉内的停留时间,从而达到提高炉顶温度的目的。以3号高炉目前的压力水平,炉顶压力控制在130~132 kPa,压差控制在118~122 kPa。当出现过吹现象时,不宜提高炉顶压力,应当采取控制风压和风量的措施,以此维持炉内压差的稳定,保持压差在120 kPa较为合理。

    2.5  上部布料制度调整方向

    不宜采取发展边缘煤气的措施,以免引起煤气利用率降低,燃料比大幅度升高,在条件具备(风量平均达到1670~1700m3/min)可以考虑压制边缘煤气的布料制度,进一步发展中心煤气流,以此达到提高炉顶温度的措施。

    通过以上几种措施的实施,3号高炉炉顶煤气温度有很大改善,确保了干除尘箱体的正常运行。

    3  结语

    维持高炉正常生产是降低燃料比的前提。在炉顶温度过低,已影响干式除尘运转的情况下,不能单一地为降低消耗而牺牲下道工序来组织生产。高炉顶温高低是炉内煤气与炉料热交换的结果,3号高炉根据自身条件实施了本文介绍的技术措施,对操作参数调整,使炉内煤气流合理分布比较合理。目前3号高炉平均顶温由110℃ ,提高到158℃,入箱体煤气温度126℃,有效保证了布袋除尘正常运行。

    (责任编辑:zgltw)
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