魏紅玉 張慶東 劉楓學(xué)
(山西銘福鋼鐵制品有限公司)
摘 要:銘福鋼鐵2座高爐在生產(chǎn)實踐中,注重從精料入手,從技術(shù)手段降低燒結(jié)含硅量,提高燒結(jié)品位,輔助于高頂壓、高風(fēng)溫、全風(fēng)量等強(qiáng)化措施,規(guī)范操作、加強(qiáng)管理。高爐保持了長期的順行和穩(wěn)定,各項指標(biāo)取得了較大的優(yōu)化,經(jīng)濟(jì)效益顯著。
關(guān)鍵詞:高爐;低硅燒結(jié)精料;指標(biāo)優(yōu)化
銘福鋼鐵有2座450m3高爐。在生產(chǎn)中堅持精料方針,通過采取低硅燒結(jié)、提高入爐品位、加強(qiáng)管理、強(qiáng)化操作等一系列措施,高爐各項生產(chǎn)指標(biāo)達(dá)到較大的優(yōu)化,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
1 優(yōu)化前的狀況
高爐配備風(fēng)機(jī)為D1850離心風(fēng)機(jī),富氧率只有1.5%,高爐爐料結(jié)構(gòu)為燒結(jié)+球團(tuán)+塊礦=85%+13%+2%,入爐品位56%左右。高爐利用系數(shù)只有3.02t/(m3.d),焦比461kg/t,煤比100kg/t左右,燃料比579kg/t,燃料消耗高,經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)落后,生產(chǎn)效率低下。
2 指標(biāo)優(yōu)化的方向和目標(biāo)
為了扭轉(zhuǎn)被動、落后的局面,結(jié)合銘福鋼鐵的實際情況,改變能夠改變的,適應(yīng)不能改變的,樹立“以高爐為中心,以原料為條件,以設(shè)備為保證,以管理為手段”的管理思路,通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化,提高入爐品位,杜絕劣質(zhì)礦入爐,嚴(yán)格工藝紀(jì)律,強(qiáng)化高爐操作,提風(fēng)溫,降爐溫,提煤比,降焦比,實現(xiàn)高爐高效高產(chǎn)、指標(biāo)優(yōu)化的目的。
3 指標(biāo)優(yōu)化的措施
3.1 爐料入爐前端管理
加強(qiáng)爐料入爐前端管理,優(yōu)化爐料結(jié)構(gòu),堅持精料方針,實現(xiàn)凈料入爐,杜絕有害劣質(zhì)料入爐,為高爐爐況的順行與穩(wěn)定打下物質(zhì)基礎(chǔ)。
3.1.1 優(yōu)化入爐料結(jié)構(gòu),去掉經(jīng)濟(jì)料
最初爐料結(jié)構(gòu)中,燒結(jié)為自產(chǎn)燒結(jié)礦,占85%左右,球團(tuán)礦為外購,占13%左右,塊礦為本地礦,占2%左右。以上三種物料成份見表1。
以上爐料結(jié)構(gòu)中存在的問題是:本地礦品位太低,且有害雜質(zhì)多;球團(tuán)礦硅高,外觀紅球多,粒度偏析大,抗壓強(qiáng)度低,一般在1200N左右,且不穩(wěn)定,最低時800N,如此差的球團(tuán)礦配到13%左右,不利于高爐順行;燒結(jié)礦中MgO含量過高,不利于燒結(jié)礦強(qiáng)度和品位提高。
針對以上爐料結(jié)構(gòu),結(jié)合銘福鋼鐵的采購渠道和本廠生產(chǎn)實際,果斷的停掉所謂的“經(jīng)濟(jì)料”——本地礦,減少球團(tuán)礦入爐,燒結(jié)降鎂、降硅、降堿度、提品位,以此達(dá)到優(yōu)化入爐料結(jié)構(gòu),提高入爐料品位,改善高爐順行狀況的目的。
3.2 燒結(jié)礦技術(shù)攻關(guān)
3.2.1 降低燒結(jié)硅含量
燒結(jié)礦SiO2降低前后分兩個階段由5.5%逐步調(diào)低到4.5%,第一階段由5.5%降低到4.9%,第二階段由4.9%降低到4.5%。降低燒結(jié)硅含量對提高燒結(jié)鐵品位和降低成本非常有利,但也同時對燒結(jié)礦冶金性能和質(zhì)量帶來不利影響,因此,在降低燒結(jié)硅的同時,通過細(xì)化過程控制、改進(jìn)工藝設(shè)施等保證燒結(jié)質(zhì)量,實現(xiàn)了低硅生產(chǎn)。
3.2.2 降低燒結(jié)堿度、降低MgO
為了進(jìn)一步提高燒結(jié)鐵品位,在原料結(jié)構(gòu)上提高本地精粉的配加比例,同時外礦選購結(jié)合物料性價比以低鋁礦粉優(yōu)先;在高爐操作上堅持走合適鎂鋁比路線,爐渣鎂鋁比由0.9逐步降低并穩(wěn)定在0.5左右,兩方面結(jié)合,大幅度降低燒結(jié)白云石粉配加量,白云石粉配比由3.0%以上逐步降低到0.5%,最低時去掉白云石粉,燒結(jié)中只有自然鎂;同時隨著燒結(jié)提產(chǎn)攻關(guān),燒結(jié)礦堿度由1.95降低到1.85,對提高燒結(jié)品位起到積極作用。
3.2.3 提高燒結(jié)產(chǎn)量
隨著高爐爐料結(jié)構(gòu)優(yōu)化,入爐品位提高,高爐產(chǎn)量的提高,同時入爐燒結(jié)配比由85%提高到94%,燒結(jié)日產(chǎn)量缺口達(dá)500噸左右。燒結(jié)產(chǎn)量在高爐優(yōu)化指標(biāo)的進(jìn)程中成為關(guān)鍵因素,燒結(jié)提產(chǎn)迫在眉睫。提高燒結(jié)產(chǎn)能主要從工藝設(shè)施改進(jìn)、操作優(yōu)化、原料結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面入手。
結(jié)合現(xiàn)場實際情況,對燒結(jié)漏風(fēng)較重的滑道及頭尾部位利用大修時間改造為柔性密封,同時對燒結(jié)風(fēng)箱漏風(fēng)集中挖補(bǔ)治理,改造治理后燒結(jié)總管負(fù)壓在同樣工況下由13kPa提高到14.8kPa,平均提高1.8kpa,單機(jī)燒結(jié)產(chǎn)量日平均提高150噸,同時為厚料層、低堿度燒結(jié)提供條件。
針對燒結(jié)操作關(guān)鍵控制點,主要對燒結(jié)配料、混合、看火存在的問題進(jìn)行整治和理順;一是對燒結(jié)配料計量進(jìn)行受控管理,要求熔劑、燃料下料精度誤差在0.1%以內(nèi)、鐵料下料精度誤差在1%以內(nèi),對誤差較大的計量稱從機(jī)械和電器上檢查排除,甚至調(diào)整計量系數(shù)最終使計量精度達(dá)到規(guī)定要求。實施后,燒結(jié)堿度穩(wěn)定率(±0.08)由81.3%,提高到88.2%,同時也為穩(wěn)定燒結(jié)混合和燒結(jié)過程打下基礎(chǔ);二是對燒結(jié)混合水份定期檢測,橫向控制確保水分誤差在0.2個百分點以內(nèi)、縱向?qū)Ρ确治鲆源_定最合適的水分控制目標(biāo);三是對燒結(jié)布料、點火溫度、焦末配比進(jìn)行集中整治,通過改造布料設(shè)施和操作控制達(dá)到料面布平的效果;通過疏通點火咀、調(diào)節(jié)空煤比例使燒結(jié)點火溫度由950℃提高到1020℃;通過規(guī)范焦末調(diào)整的條件和幅度,統(tǒng)一了三班操作。通過對工藝操作的嚴(yán)要求、細(xì)控制,燒結(jié)上料量穩(wěn)步提升,大幅減少了因操作失誤造成的頻繁減料,有效提高了燒結(jié)產(chǎn)量。
3.3 加強(qiáng)槽下管理,減少無效循環(huán),達(dá)到凈料入爐
在指標(biāo)優(yōu)化前期,槽下篩采用7mm棒條篩,返礦比例大,返礦比例占到23%左右,造成返礦在高爐和燒結(jié)之間無效運轉(zhuǎn),無形之間增加了倒運成本。鑒于以上情況,將槽下篩孔改為4mm,實際4.5mm分級,小于4.5mm的篩下物作為返礦返回?zé)Y(jié)。使用中,每班對篩底進(jìn)行檢查、清理,確保篩凈、不漏料,實現(xiàn)凈料入爐。改造后,燒結(jié)返礦降到12%左右,既減少了無效循環(huán),還相對的提高了燒結(jié)產(chǎn)能。
3.4 強(qiáng)化冶煉,規(guī)范操作
在爐料結(jié)構(gòu)優(yōu)化的同時,高爐加強(qiáng)技術(shù)管理,采取一系列措施強(qiáng)化冶煉,規(guī)范操作,實現(xiàn)數(shù)據(jù)化管理,確保高爐爐況的長期順行和穩(wěn)定,從指標(biāo)上體現(xiàn)出穩(wěn)定的優(yōu)勢。
3.4.1 提高頂壓全風(fēng)量
提高爐頂壓力,對降低煤氣流速,穩(wěn)定煤氣流,提高煤氣利用有益。根據(jù)爐頂設(shè)備狀況和煤氣管網(wǎng)的實際狀況,逐步將爐頂壓力由120kPa提高到145kPa,取得了較好的冶煉效果。
3.4.2 實現(xiàn)全風(fēng)溫操作
全關(guān)混風(fēng),實現(xiàn)全風(fēng)溫操作,同時,穩(wěn)定燒爐,優(yōu)化換爐周期,高爐的風(fēng)溫水平逐步提高,并穩(wěn)定在1180℃的水平,達(dá)到了節(jié)焦降耗的目的,同時為提高煤比,打下了基礎(chǔ)。
3.4.3 降低生鐵含硅量
降低生鐵含硅量,有利于高爐提產(chǎn)和降低燃耗。2座高爐在爐況穩(wěn)定,物理熱≥1450℃,保證生鐵合格率的前提上,逐步降低生鐵含硅量,由原來的0.6%左右,穩(wěn)步降到了0.4%左右。
3.4.4 提高煤比
由于制粉能力受限,原來噴煤量只能保持8t/h左右。為了提高煤比,進(jìn)行了制粉攻關(guān),通過設(shè)備改造,將制粉能力提高到12t/h的水平,噴煤量達(dá)到10t/h。高爐煤比由原來的110kg/t提高到140kg/t的水平,為調(diào)整高爐燃料結(jié)構(gòu),以煤換焦,降低燃料比打下了基礎(chǔ)。
3.4.5 規(guī)范操作
根據(jù)外圍條件和高爐運行狀況制定高爐操作方針,要求當(dāng)班工長嚴(yán)格執(zhí)行,特別是對爐溫下限,料速上限,是關(guān)注的重點,同時,根據(jù)銘福的生產(chǎn)特點,原燃料條件穩(wěn)定,所以給于工長的調(diào)劑手段越少越好,減少因為調(diào)整造成的爐況波動。
3.5 實現(xiàn)定期定量化、格式化管理
在日常工藝管理中,將影響高爐操作、壽命等的因素,進(jìn)行定期、定量的格式化管理,建立數(shù)據(jù)庫,發(fā)現(xiàn)異常,及時分析,及時檢查,及時采取措施,避免誤判和影響。
3.5.1 有害元素調(diào)查
定期對入爐原、燃料進(jìn)行有害元素全分析,掌握入爐料的堿負(fù)荷、鋅負(fù)荷在正常范圍之內(nèi)。對爐渣、生鐵、除塵灰等也進(jìn)行檢測,把控有害元素的平衡狀況。
3.5.2 爐體熱負(fù)荷監(jiān)測
高爐提高冶煉強(qiáng)度,必須重視爐體、爐缸的安全,為此,安排專人定期對爐體、爐缸進(jìn)行熱負(fù)荷測量,確保熱流強(qiáng)度在安全范圍之內(nèi)波動。
3.5.3 入爐料質(zhì)量管理
對原料入爐實現(xiàn)數(shù)據(jù)“可視化”管理。每天在槽下取樣分析燒結(jié)粒級、返礦粒級、燒結(jié)轉(zhuǎn)鼓、球團(tuán)抗壓強(qiáng)度等指標(biāo),并及時將信息傳遞給高爐主任和工長,保證高爐操作者隨時能看到入爐原燃料的數(shù)據(jù),做到心中有“數(shù)”。
3.5.4 加強(qiáng)設(shè)備管理,實現(xiàn)計劃定修
無計劃的休慢風(fēng)嚴(yán)重制約著高爐的冶煉進(jìn)程,設(shè)備的運行狀況是造成高爐無計劃休慢風(fēng)的主要原因。生產(chǎn)中,將重點、重大設(shè)備包機(jī)到人,加強(qiáng)設(shè)備的點檢潤滑,保證設(shè)備正常運轉(zhuǎn),為高爐連續(xù)、穩(wěn)定生產(chǎn)提供可靠保證。同時,在爐前耐火材料質(zhì)量上下功夫,達(dá)到通鐵量15萬噸/次,與高爐檢修同步,實現(xiàn)3個月一定修。在定修時,堅持安全、質(zhì)量、項目、時間、留痕、追責(zé)的原則,利用好每次定修,確保一個定修周期內(nèi),檢修過的設(shè)備無故障。
4 取得的效果
通過采取改善爐料結(jié)構(gòu),提高入爐品位,強(qiáng)化高爐操作,規(guī)范工藝管理等措施,高爐利用系數(shù)4.26t/(m3.d),燃料比512kg/t,并能長期穩(wěn)定下來,高爐實現(xiàn)了優(yōu)化技術(shù)指標(biāo)的目的。具體指標(biāo)見表4。
5 結(jié)語
(1)堅持精料方針,是高爐優(yōu)化指標(biāo)的基礎(chǔ)。銘福鋼鐵通過提高入爐品位、凈料入爐、高熟料率等措施,取得了高效、高產(chǎn)、低耗的冶煉目的。
(2)高爐爐況的長期穩(wěn)定、順行是指標(biāo)優(yōu)化的關(guān)鍵,所有的操作調(diào)整首先要考慮對高爐爐況的影響。
(3)優(yōu)化高爐指標(biāo)是系統(tǒng)工程,單單靠某一項措施不能完全體現(xiàn)出來,需要原燃料條件、設(shè)備、操作、管理多項措施聯(lián)動。
(4)提高入爐品位的關(guān)鍵在于低硅燒結(jié)生產(chǎn),實現(xiàn)低硅燒結(jié)要從技術(shù)上保證燒結(jié)礦質(zhì)量。