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九钢1080m3高炉高锌负荷冶炼实践

李华兴

(方大九钢炼铁厂)


摘 要  高炉高锌负荷冶炼,锌在高炉内循环富集,极易造成炉身中部结厚。高炉日常操作时,上下部调剂必须保证大力发展边缘与中心两道气流,确保炉况稳定。炉墙已出现结厚结瘤时,会严重影响炉况顺行,此时可空料面休风爆破处理。

关键词  高锌负荷  炉况顺行  结厚结瘤  爆破处理


九钢2号高炉有效炉容为1080m3,2019年起入炉锌负荷大幅上升, 1月到5月分别为1.8、2.19、2.44、2.49、2.59kg/t,最高时可达3kg/t以上,远远超出国家标准。

1  锌在高炉行为

炼铁生产为降低生铁成本,通过在烧结入烧料中配加高炉除尘灰、炼钢污泥等含铁杂料,降低原料和生产成本,取得了一定效果。但是锌元素在铁前系统中循环富集,造成高炉入炉料中锌元素含量升高,影响高炉生产。

锌是一种银白色重金属元素,20℃时的比重为7.133g/cm3。Zn的熔点为419℃,沸点为907℃。锌在铁矿石中主要为闪锌矿(ZnS)和红锌矿(ZnO),烧结矿中主要为铁酸锌(ZnO-Fe2O3或(ZnFe)O·Fe2O3的形式存在。高炉冶炼时,其硫化物先转化为复杂的氧化物,然后在不小于1000℃的高温区还原为Zn,由于其沸点很低(907℃),还原出来的Zn很易挥发,Zn挥发到上部又重新氧化成ZnO,—部分随煤气逸出炉外,但易在管道中凝集,锌在高炉内的循环富集量可达到入炉料锌含量的10~30倍;一部分随炉料下降形成循环富集。Zn蒸汽渗入炉衬,冷凝后氧化为ZnO,体积膨胀破坏炉墙,给高炉日常生产带来不利影响。

2  炉况失常及处理情况

因锌负荷持续过高,造成炉况波动,被迫在1月底及2月底分别休风炸瘤一次,对产量及指标造成极大影响。自3月初开始,改变操作思路,在确保中心气流的情况下加大放边力度后,炉况顺行情况得以改善。如2月底炸瘤前后的具体情况如下:

2.1  结厚处理前炉况

炉况稳定性明显变差,自2月16日出现风量萎缩现象(由2700m3/min萎缩至2620m3/min),至22日晚班出现突发性难行坐料,严重制约风氧水平的使用,大幅影响生产指标。炉身中部冷却壁水温差在持续控水的情况下逐步下降,14-17层冷却壁水温差由4℃降至2.3℃,18-21层冷却壁水温差由12℃降至9℃。

2.2  炸瘤前情况

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2.3  主要经济指标

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2.4  具体结厚情况及处理情况

(1)炉身结厚情况

料面空至13.2m,炉身结厚为大面积环形瘤,平均高度约3.5m,平均厚度约0.7m,最厚处达1.3m。

(2)处理情况

结厚主要分布炉身中部,根据时间情况于炉身冷却壁螺丝孔处,开炸瘤孔共计24个,共计炸了36炮,结瘤物基本脱落。

2.5  复风后整体温度情况

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3  目前高炉情况

3.1  主要经济指标

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3.2  主要操作思路

(1)上部料制保证边缘气流稳定、下部送风制度确保打透炉缸中心相结合,实现高炉的长期稳定;

(2)稳定高炉操作,避免炉温大波动,避免高炉内热场大幅波动而形成结厚。 

4  结语

(1)在原燃料条件不能改善的情况下,高锌负荷是不可避免的时候,高炉操作的首要任务是上部料制保证边缘气流稳定、下部送风制度确保打透炉缸中心相结合,从而保证长期稳定顺行,避免高炉内热场大幅波动而形成结厚。

(2)当炉墙结厚已成事实时,需当机立断采用空料面爆破处理的方式处理,有利于改善高炉指标。

(责任编辑:zgltw)