新鋼2500m3高爐提高煤氣利用操作總結

2022-07-18 04:12:05 字數 4184 閱讀 2492

(新鋼集團第一煉鐵廠)

摘要對新鋼10號高爐(2500 m3)提高煤氣利用率操作進行爐總結分析。認為中大型高爐只要提通過上下部合理調劑,操作引數選擇適當,使煤氣流分布合理、爐缸活躍,實現提高煤氣利用率。

關鍵詞高爐活躍爐缸煤氣利用率

新鋼集團10號高爐(2500 m3)採用串罐無料鐘爐頂,「矮胖」爐型,30個風口,聯合軟水密閉冷卻、薄內襯冷卻壁,送風系統配備3座改進性卡魯金式頂燒式熱風爐。在2023年爐況順行的基礎上,進行了提高煤氣利用率的實踐操作,取得爐良好地效果。

1 原燃料情況

(1)燒結礦燒結廠直供2×2500m3高爐有2×360m2燒結機,生產高鹼度燒結礦(見表1)。燒結礦主要指標控制feo 8~10%,r2 1.8±0.08倍。

表1新鋼10號高爐燒結礦質量

(2)球團礦集團公司球團廠直供2×2500m3高爐有豎爐生產的泰利球,鏈箅機-迴轉窯生產的良山球(見表2)。

表2新鋼10號高爐球團礦質量

(3)焦炭 2×2500m3高爐採用焦炭有60%6m幹熄焦+20%4.3m幹熄焦+20%新昌南焦,焦炭**穩定,質量也穩定(見表3)。

表3新鋼10號高爐焦炭成份及效能

(4)混合煤為了降本增效,整合資源,改善噴煤效能,煙煤和無煙煤搭配使用,配煤結構為75%無煙煤+25%煙煤,煤粉質量指標見表4。

表4新鋼10號高爐煤粉的質量

2 提高煤氣利用冶煉的技術措施

2.1 爐內操作優化

通過對2500m3高爐開爐以來大量資料分析,結合高爐自身特性及現有高爐原燃料情況,逐步確立上部適當抑制邊緣、下部較高鼓風動能,「控制合理的中心主導氣流「的操作指導思想,使高爐煤氣流分布更加合理,提高co利用率,達到降低燃料比的目標。

(1)縮小風口面積,調整鼓風動能操作。2023年4月20日以前,根據爐喉十字測溫、爐內成像、探尺走勢綜合推斷,軟熔帶中心和高爐中心有所偏離,說明塊狀帶體積變小,不利於氣固熱交換和化學反應的進行,爐頂煤氣溫度高,中心高溫區較大,表現在煤氣利用率較低,混合煤氣co2 46.67%。

因此,結合原燃條件及生產任務,提出必須保證高爐下部有適當的風速及鼓風動能。2023年4月20日,將風口布局由原來120mm×30調整為120mm×26+110mm×4,進風面積由原來0.3391㎡縮小到0.

33207㎡,理論風速v理=245~250m/s逐漸減至236~240m/s,鼓風動能由原來的145~150kj/s調整132~140kj/s。在實際生產中分析,過大的風速和鼓風動能易形成順時針(向風口下方)方向的渦流,造成風口下方堆積而使風口下端燒壞(見圖1)。採取合理鼓風動能,活躍風口迴旋區,改善爐缸的活躍性和渣鐵透液性。

實際操作發現,鼓風動能在>140kj/s,co利用率很難突破48%且呈下降趨勢,鼓風動能132~138kj/s,co利用率可以穩定在48.36~50.2%。

圖126#、30#、12#風口熔損情況

(2)優化布料操作 2023年以前,由於過份強調大高爐發展中心氣流,上部布料模式採用co,礦石在邊緣大量堆積,中心太寬。從休風觀察料麵情況來看,料麵中心明火區直徑擴充套件到3~4m,中心氣流過暢,邊緣氣流又過分抑制,邊緣礦焦比達到27t/t,壓差<150kpa,極易產生中心崩料或頻繁滑尺,料速極不穩定(見圖2)。爐身下部tr81<60℃,爐牆結厚,爐腹角、爐身角增大且不穩定,降低了爐腹煤氣的通過能力,爐身溫度波動大渣皮不穩定,造成嚴重偏料、渣皮頻繁脫落(見圖3)。

圖2中心過寬探尺走勢

圖3爐牆結厚偏料

高爐冶煉實踐證明,想要維持長期穩定順行的局面,必須要開放中心氣流。10#高爐採用時間法控制中心加焦量,以往中心加焦過大,達到25~29%,這樣雖然能形成中心主導氣流卻很不穩定,也能維持高的冶煉強度和較好的生產指標,高爐能耗也高,而燃料比高勢必造成生鐵成本公升高,企業競爭力削弱。4月30日始,將裝料制度調整為co,根據壓差調整布焦時間,即隨著壓差下降逐步縮小布焦時間,減少中心加焦量也降低邊緣和中間環帶的礦焦比,實現中心開放、邊緣適當發展的兩股氣流。

裝料制度變動後,煤氣流發生了較大的變化,中心溫度下降明顯,邊緣溫度適當上公升(十字測溫見圖4)。煤氣利用率上公升到49%以上,中心氣流相對抑制,邊緣氣流適當發展,頂溫大幅降低,爐況穩定性增強,滑尺現象明顯減少。

圖4爐頂十字測溫對比

(3)提高頂壓高頂壓送風制度相結合操作,控制合理的迴旋區深度,可有效地降低壓差,改善煤氣流分布,促進爐況穩定順行,提高高爐冶煉強度和煤氣利用率,減少爐塵吹出量,降低入爐焦比。5月,在合理利用頂壓的長期摸索和實踐中發現,在風量4890~4910m3/min的情況下,頂壓在213kpa處於臨界,再提高頂壓將導致中心氣流不暢。

2.2 控制合理的操作爐型

在實踐生產中,深刻體會到操作爐型的穩定與否對降低燃料比提高煤氣利用率、穩定熱制度和造渣制度至關重要。操作爐型的管理主要有爐體溫度和水溫差管理。

(1)爐牆溫度的控制。10#高爐在日常操作中,時刻關注爐腹部位銅冷卻壁標高tr51 18.370m至爐身下部tr81 24.

875m位置爐牆溫度分布情況,尤其是tr81 24.875m值的高低,及時調整邊緣礦焦比,防止爐牆出現反覆粘結和脫落。並將爐牆溫度的波動情況與爐內壓量關係的適應性結合起來分析判斷操作爐型的合理性,實現生產操作中早預見早調劑的原則。

10#高爐一般將爐腹部位標高tr51 18.370m 至爐身下部tr71 22.445m位置的爐牆溫度按50~55℃控制,將爐身下部標高tr51 18.

370m的爐牆溫度按80~90℃控制。

(2)水溫差的控制。軟水供水溫度按37.5±1℃控制,冷卻水溫差按5~6℃。

在日常操作中重點是加強爐身下部的溫度管理,tr81 24.875m值呈下行態勢相應軟水供水溫度按上限控制,相反時按下限操作。

2.3 操作管理

高爐生產時刻在變化,日常操作的不斷優化顯得至關重要。

(1)熱制度高爐操作堅持「低化學熱高物理熱」,推進在保證鐵水物理熱的情況下適當低矽冶煉,在不具備條件杜絕硬性推進。否則,往往輕則會造成中心吹不透爐缸堆積重則爐涼等事故,要求[si]控制在0.4~0.

45%,鐵水平均[s]控制在0.020~0.030%,鐵水物理熱≥1500c,鐵水明亮流動性好,這一方面有利於脫硫,另一方面有利於活躍爐缸。

(2)造渣制度爐渣中(al2o3)>15%,爐渣粘度公升高流動性變差,渣中mgo含量控制在9.5~10.5%,爐渣鹼度提高到1.

15~1.20,有利於提高爐缸溫度,改善渣鐵流動性。

(3)送風制度操作中穩定入爐風量在4880~4910m3/min,保證合理風速的同時穩定氣流。鑑於混合煤粉鹼負荷高,催化焦炭反應性降低強度,劣化料柱骨架,渣中(al2o3)>15%,煤比高未燃燒煤粉增多,使爐渣粘度公升高流動性變差,操作中控制煤比145~150kg/t。

(4)操作管理

以前,操作中零星加焦的隨意性很大,外圍或爐況一有風吹草動,幾噸淨焦就扔進去了,有時高爐一天零星加焦達到數十噸,但事後分析,發現加焦處理的只佔一小部分,很多是不必要的。針對這個不良習慣,要求工長每補加淨焦要有依據。這樣既可以降低燃料消耗,也有利於爐溫的穩定。

(5)建立爐缸預警機制

銅冷卻壁高爐與其他高爐相比,爐型管理尤為重要。實現渣鐵保護層的穩定成為銅冷卻壁高爐穩定、順行的關鍵。爐底炭磚和爐底板中心溫度,反應死料柱透液性及鼓風動能。

在爐腹部位標高tr51 18.370m 至爐身下部tr71 22.445m三段銅冷卻壁溫度<45℃,標高△7.

992m炭磚中心溫度<780℃,採取以切活躍爐缸的措施,將粒度大的焦置於中心,改善死料柱透氣、透液性。

2.4 爐外操作

爐前工作穩定、均衡的渣鐵排放是大型高爐實現煤氣流和爐體熱負荷穩定分布的基礎,對提高爐缸活性和維持操作爐型的穩定有著十分重要的意義。

在當前綜合品位低,渣量370~380kg/t,爐前不但加強裝置點檢,杜絕裝置事故,更要加強開口、堵口操作,即幾乎要做到不間斷甚至重疊出鐵,本爐次堵口立即開另一鐵口,或開口≥40min未來渣立即組織開另一鐵口;統一四班打泥量,保證適宜鐵口深度,根據爐溫狀況,結合合適的鑽頭,保證出鐵速度略大於生成速度,出鐵時間控制在100~120min較為合理,這樣旨在保持爐內渣鐵液面穩定。

3 效果

經過一系列調整,10#高爐爐況順行度良好,風壓、壓差穩定,探尺走勢平滑無偏料現象(見圖5)。特別值得一提的是氣流分布合理,邊緣指數均值為0.68,中心指數均值為6.

92;煤氣利用率維持在47.45%-49.74%(見圖6),焦比降低15~20kg/t,達到節能降耗的目標。

圖5調劑後探尺走勢

圖6 新鋼10#高爐2023年5月煤氣利用率趨勢

4 結語

新鋼10 #高爐在現有的原燃料條件下,通過搞好上下部調劑,維護合理的操作爐型,優化高爐操作制度,確保爐況穩定順行,煤氣流分布合理,各項指標得到改善,生鐵成本明顯下降。

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