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文丰主厂区2号高炉降低燃料比生产实践

时间:2020-05-01 15:20来源:冀南钢铁集团文丰主厂区 作者:王培生 刘 伟 点击:
摘要:影响燃料比的有诸多因素,本文通过原料条件改善,提高综合入炉品位,降低吨铁渣量, 优化高炉操作,改善煤气分布,提高煤气利用率,实现降低综合燃料比。 关键词:综合
  • 摘要:影响燃料比的有诸多因素,本文通过原料条件改善,提高综合入炉品位,降低吨铁渣量, 优化高炉操作,改善煤气分布,提高煤气利用率,实现降低综合燃料比。

    关键词:综合入炉品位   吨铁渣量   煤气利用率   燃料比

    1 前言:

    在当前钢铁企业处于环保和成本两大“困境”时期,高炉如何实现以低燃料比为中心的冶炼方针,是企业在这一时期生存和发展的战略问题,因此降低高炉炼铁的能耗,实现低燃料比炼铁,对钢铁企业具有重大的经济和环保价值【1】(改为[1],下同)。高炉炼铁的原料和能源消耗占炼铁成本的30%-40%(比例应更高,请酌处或引证更新的参考文献),降低高炉炼铁的燃料比,低碳炼铁不仅降低了炼铁成本,同时取得低燃料比,低碳炼铁的巨大社会效益【2】。

    冀南钢铁集团文丰主厂区2号高炉:炉容460m3,设有16个风口,无钟炉顶设备,开路循环水冷却系统,炉底采用半石墨碳块,微孔模压小炭块+陶瓷杯复合型炉底结构。

    2013年、2014年因受钢铁市场的影响,原料组织结构,烧结矿品位偏低,综合入炉品位偏低,生产指标不理想,2015年末、2016年重新调整原料组织结构,改善烧结矿质量,提高综合入炉品位,生产指标有明显改善。

    应用2013年、2014年和2016年中的8月、9月、10月、11月份的生产指标来对比分析,分析改善原料质量,对降低燃料消耗,降低燃料比,降低生产成本的影响。2015年同期因高炉设备检修,所以没有列入对比。

    2生产指标对比

    2.1燃料消耗

    可以看出,通过2015年末、2016年的原料结构调整,改善含铁料质量,2016年4个月燃料比平均值分别比2013年,2014年4个月的平均值低78.25kg/t ,38.75kg/t。

    2.2燃料 指标

    2.2.1燃料质量

    看出:焦炭灰份含量2016年与2013年和2014年相比较分别升高0.06%和0.13% ,喷吹煤粉中灰份含量2016年与2013年相比降低0.07% ,与2014年相比升高016% 。焦炭硫含量2016年与2013年和2014年相比较分别升高0.03%和0.031% 。焦炭M25,2016年与2013年和2014年相比较分别降低0.228%和0.05% 。焦炭M10,2016年与2013年和2014年相比较分别升高0.135%和0.01% 。焦炭各成份值相比差值有波动,由理论计算可知,焦炭的灰分比2016年比2013年、2014年分别升高0.06%和0.13%,影响燃料比分别是0.536kg/t和1.085kg/t 。焦炭的含硫量2016年比2013年、2014年分别升高0.030和0.031,影响燃料比分别是0.15kg/t和0.155kg/t,M252016年比2013年、2014年分别降低0.228%和0.05%,影响燃料比分别是1.14kg/t和0.25kg/t。M10  2016年比2013年、2014年分别升高0.135和0.01,影响燃料比分别是0.4726 kg/t和0.035kg/t。通过以上比较合计,焦炭质量影响燃料比分别比2013和2014年升高2.09和1.53kg/t,可见焦炭质量有下降趋势,有改善空间,需提高焦炭质量。

    2.2.2原料品位

    冀南钢铁集团文丰主厂区2号高炉高炉原料结构一般为烧结矿+球团矿+块矿组成,烧结矿大致比例在76.08%—79.92%。球团矿大致在10.96%—19.25% ,生矿的比例大致在5.27%—11.58% 。

    烧结矿品位2016年与2013年和2014年相比较分别升高5.54%和5.112% 。球团矿品位2016年与2013年和2014年相比较分别升高2.82%和3.64% 。块矿品位2016年与2013年和2014年相比较分别升高1.623%和0.283% 。

    2016年综合入炉品位比2013年和2014年同期提高了4.858%和4.633%,由理论计算可知,综合品位提高后,影响燃料比2016年8—11月份比2013年、2014年同期分别降低了43.43kg/t,和38.67kg/t。

    2.2.3 吨铁渣量

    2016年8—11月份吨铁渣量比2013年和2014年同期分别减少了114.1kg/t和124.9kg/t。由理论计算可知降低吨铁渣量后,2016年8—11月份比2013年、2014年同期燃料比分别降低了45.64 kg/t和49.96kg/t。

    改善综合入炉品位,降低渣量,改善料柱透气性和透液性,有利于高炉长期稳定顺行,增加喷吹燃料,提高置换比,是高炉降低燃料比的前提条件。低品位,大渣量,对高炉顺行有影响,渣量增加,这仅使焦比升高,而且还降低了软熔带和滴落带的透气性和透视性,影响高炉顺行和喷吹燃料【3】。降低吨铁渣量,可以提高软熔带温度,降低软熔带,使得间接还原时间延长,从而提高煤气利用率,改善透气性和透液性,达到进一步降低燃料比的作用【4】。

    2.3煤气利用率

    煤气利用率是反映高炉生产水平的重要指标之一,煤气利用高时,燃料比一般较低,而煤气利用率除了与原料条件有关外,当然与操作水平也是息息相关【5】。原料条件达到改善,优化高炉操作制度,结合高炉下部送风制度,搞好上部调剂,上、下部调剂相结合,合理分布煤气。

        2013年,2014年8—11月份的煤气利用率平均值分别是39.42%和42.88% ,在原料结构的改善,提高入炉品位,降低吨铁渣量,以改善原料成份为基础,优化高炉上部调剂,逐步调整布料平台,从表17中看出,矿,焦角由8度角差,逐步调整为9,11角差,以中心气流为主,兼顾边缘气流,调整后炉况稳定性得到改善,从表16中看出2016年8—11月份的煤气利用率分别是46.74% ,47.60% ,47.74% ,48.51% ,平均值是47.65% 。比2013年,2014年平均值分别提高8.23%和4.77% 。

    上部调剂是通过原料的强度,粒度和转入制度,形成炉喉料面大平台加小漏斗的布料模式,主张边缘和中心的煤气流都得到发展,目的在于形成煤气在高炉上部第三次合理分布,充分提高煤气化学能和热能的利用率。煤气利用率每提高1%,即可降低焦比4—5kg/t ,有利于降低燃料比和低碳炼铁【6】【7】。2016年煤气利用率比2013和2014年分别提升8.23%和4.77%,由理论计算可知燃料比分别降低32.97 kg/t和19.08kg/t

    2.4休风率

        高炉正常生产时需要有基础平台支撑,如何达到平衡各平台相互关系,炼铁管理者要有50%的精力放到烧结上,20%的精力放到高炉操作上,20%的精力放到设备管理上,10%的精力放到其它管理上【8】,由此看出,高炉生产原料是关键,操作是重点,也需要有设备作业率作保障。设备管理是保证高炉作业率的前提,减少高炉休风率,也就减少了高炉炉况被动的机率,除计划检修之外,加强设备点巡检工作,加强设备隐患排查,为高炉正常生产争取有效的时间,为炉况稳定顺行创造条件,从而实现降低休风率降低燃料消耗,降低燃料比。

    2.5优化粒度  

    提高含铁原料的冶金性能,降低烧结矿低温还原粉化率,降低球团矿还原膨胀指数,加强槽下筛分,在保证高炉稳定顺行的前提下,缩小入炉矿的粒度,小而均匀的成品矿入炉有利于提高煤气利用率,对于500—2500立方的中小高炉,正常的入炉粒度应以10—25mm为宜【9】,2016年8—11月份烧结矿平均粒度在15.5—16.5mm之间,有利于提高煤气利用率,降低燃料比。

    3  结语

    通过对原料组成结构的调整,改变过去的低品位,劣质料。提高综合入炉品位,高炉稳定顺行,生产指标得到明显的改善,降低了燃料消耗,降低燃料比,实现了低成本,低碳生产。

    (1)提高综合入炉品位,减少吨铁渣量,降低软熔带厚度,改善透气性、透液性,提高间接还原,降低燃料比。

    (2)原料基础得到改善,优化高炉操作,应用大平台加小漏斗的布料矩阵,提高煤气利用率,降低燃料比。

    (3)提高原料的冶金性能,降低烧结矿的低温还原粉化率,降低球团矿还原膨胀指数,加强槽下筛分,缩小入炉矿粒度,有利提高煤气利用率,降低燃料比。

    (4)加强设备管理,加大点巡检工作质量,降低休风率,保证高炉长期稳定顺行,减少炉况因休风,造成的炉况波动,提高高炉稳定性,降低燃料比。

    4  参考文献

    【1】张建良.高炉喷吹以兰碳粉的节能减排潜力评估《2016年全国炼铁生产技术交流会暨炼铁学术年会文集》,2016.厦门.

    【2】许满兴.低燃料比高炉炼铁的实施举措.

    【3】周传典.高炉炼铁生产技术手册,【M】.北京:冶金工业版社,2003.

    【4】冯根生.炼铁及烧结原料管控及措施.2016.10.重庆科技学院.

    【5】刘云彩.现代高炉操作【M】.北京:冶金工业出版社,2016.

    【6】朱仁良.高炉优化操作与低碳生产.《2012年全国炼铁生产技术会议暨学术年会文集》(17).

    【7】 朱仁良.宝钢高炉科学管理稳定生产实践.炼铁,2016.8,NO4(1).

    【8】王筱留.有关影响高炉长寿的主要因素的解析.2016.10,重庆科技学院.

    【9】许满兴.低燃料比,高炉炼铁的实施举措.

    (责任编辑:zgltw)
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