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淺談龍鋼公司5#高爐提煤降焦攻關

計策

(陜西龍門鋼鐵有限責任公司)

摘要:龍鋼公司5#高爐進行”提煤降焦”攻關，去中心加焦,提高煤氣利用.焦炭負荷由4.48倍提升至4.78倍,焦比由365 kg/t降至最低334kg/t,噴煤比由150 kg/t提高到170kg/t。

關鍵詞：提煤降焦；焦炭負荷；中心加焦；煤氣利用

0 前言

5#高爐自2015年開爐至今，順行程度較好，但經濟技術指標長期徘徊在焦比365 kg/t，噴煤比由150 kg/t，日產量5500噸,焦炭負荷4.78倍水平；2022年3月龍鋼公司積極響應陜鋼集團提煤降焦的號召，在5#高爐開展優化布料矩陣，提高煤氣利用降低焦比提高煤比的攻關活動。

1 原燃料現狀

(1)焦炭:

	水份	灰分	揮發分	固定碳	硫	M25	M10	CRI	CSR
海燕一級	4.23	12.07	1.34	86.58	0.71	92.10	5.70	23.10	68.30
陽光一級	4.51	13.17	1.62	85.34	0.71	88.80	8.40	26.40	64.40
海燕干熄	0.17	12.17	1.21	86.67	0.71	93.10	5.20	26.00	66.40
煤化干熄	1.38	12.56	1.24	86.26	0.74	92.70	5.20	26.50	65.10
平均	1.85	12.44	1.30	86.31	0.72	92.17	5.75	25.80	65.93

焦炭比例:海燕一級15%+陽光一級15%+海燕干熄35%+煤化干熄35%

(2)含鐵料:

	TFe	FeO	SiO₂	CaO	MgO	Al₂O₃	S	堿度	MnO	TiO₂	K₂O	Na₂O	Zn
燒結礦	55.95	9.06	5.39	10.18	2.10	2.29	0.012	1.89	0.331	0.228	0.054	0.056	0.011
佳惠球	61.29		6.06	0.89	1.53	1.51	0.002	0.15	0.145	1.133	0.202	0.131	0.009
承德球	62.07		5.3	1.29	0.94	1.4	0.001	0.24	0.11	1.367	0.125	0.131	0.01
SP10塊	61.88		3.59	0.03	0.09	1.72	0.009	0.01	0.078	0.101	0.019	0	0.002

爐料結構:燒結礦77%+球團9.2%+SP10塊13.8%,綜合入爐品位:57.28%

(3)噴吹煤:

成分	比例	灰分	揮發分	固定C	S	發熱值
無煙煤	50	10.41	7.56	82.51	0.38	6475
高揮發煙煤	35	6.05	37.26	60.89	0.37	5808
焦面	15	12.30	10.60	77.73	0.32	5408
混合煤	100	9.17	18.41	74.23	0.37	6081

(4)入爐有害元素

鋅負荷	鈦負荷	S負荷	堿負荷	鉛負荷
0.159	4.972	3.346	2.538	0.021

(5)攻關前指標情況(不含大塊鐵)

時間	產量	利用系數	焦炭負荷	焦比	煤比	燃料比
2月22日	5659.40	3.14	4.46	360	151	511
2月23日	5453.20	3.03	4.43	370	153	523
2月24日	5424.17	3.01	4.47	364	151	515
2月25日	5429.53	3.02	4.38	369	146	515
2月26日	5380.56	2.99	4.43	368	146	514
2月27日	5389.19	2.99	4.41	367	148	516
2月28日	5514.66	3.06	4.49	364	149	513
3月1日	5603.09	3.11	4.48	361	152	513

攻關前平均日產5482噸，利用系數3.05t/m³d，平均焦炭負荷4.44倍，焦比365kg/t，煤比150kg/t，燃料比515kg/t。

2 攻關過程

時間	風量	風壓	礦批	負荷	布料矩陣	加權角差
3月2日調整前	3890	420	54	4.5	C^36.8₃³⁵₃^32.9₂^30.5₂^27.9₂^25.1₂¹³₄O³⁵₂^32.9₃^30.5₃^27.9₂	3.81
3月2日9：45	3890	420	54	4.5	C³⁷₃³⁵₃^32..5₂^29.5₂²⁶₂¹⁶₃O³⁶₂³⁴₂³²₂³⁰₂²⁸₂	2.67
3月2日13:00			54	4.58
3月2日14:00	開始逐步加風每次3kPa穩定10-15分鐘
3月2日16：35	3950	435	54	4.58	C³⁷₃³⁵₂^32..5₂^29.5₂²⁶₂¹⁶₃O³⁶₂³⁴₂³²₂³⁰₂²⁸₂	3.07
3月2日20:30	3910	435	54	4.66

(1)3月2日思路:制度微調，料線1.7米→1.5米，中心焦13°→16°，降低加權角差, 改善爐況穩定性,為加風創造條件;打開中心后,通過增加礦帶寬度、加權角差,改善煤氣利用,提升焦炭負荷，降低焦比,焦炭負荷由4.50倍增加到4.66倍,見下表:

(2)3月3日思路:搭建平臺+漏斗的焦炭平臺,取消中心焦，持續加風打開中心,通過增加加權角差、拓寬礦帶，改善煤氣利用,見下表:

時間	風量	風壓	礦批	負荷	布料矩陣	加權角差
3月3日8:35	3950	430	54	4.66	C³⁹₂³⁷₂^34.5₂^31.5₂²⁸₂¹⁶₃O³⁸₂³⁶₂³⁴₂³²₂³⁰₂	3.40
3月3日9:40	3950	430	54	4.66	C^39.5₂^37.5₂³⁵₂³²₂^28.5₂¹⁶₃O³⁹₂^36.5₂³⁴₂^31.5₂²⁹₂	3.77
3月3日14:55	3950	430	54	4.66	C^39.5₂^37.5₂³⁵₂³²₂^28.5₂²⁰₁¹³₃O³⁹₂^36.5₂³⁴₂³²₂^29.5₂	5.34
3月3日17:47	加風		54	4.66	C³⁹₂³⁶₂³³₂³⁰₂²⁷₂²⁰₁¹³₃O³⁹₃^36.5₃³⁴₂^31.5₂²⁹₂	6.84
3月3日18:27	加風		54	4.66	C³⁹₂³⁶₂³³₂³⁰₂²⁷₃²⁴₃O³⁹₃^36.5₃³⁴₂^31.5₂²⁹₂	3.982

3月3日11時,雖然持續加風,但中心氣流力度不足,通過增加過渡中心焦量,疏導中心

(3)3月4日思路:持續用風，礦角外推、增加礦帶寬度，改善煤氣利用,提升焦炭負荷至4.74，見下表:

時間	風量	風壓	礦批	負荷	布料矩陣	加權角差
3月4日7:00	4050	435	54.5	4.70	C³⁹₂³⁶₂³³₂³⁰₂²⁷₂²⁴₂O⁴⁰₃^37.5₃³⁵₂^32.5₂³⁰₂	4.125
3月4日9:50	4100	438	54.5	4.70	C³⁹₂³⁶₂³³₂³⁰₂²⁷₂²⁴₂O⁴¹₃³⁸₃³⁵₂³²₂²⁹₂	4.25
3月4日14:50	4000	430	55	4.74	C³⁹₂³⁶₂³³₂³⁰₂²⁷₂²⁴₂O⁴⁰₃^37.5₃³⁵₂^32.5₂³⁰₂	4.125
3月4日17:00	3980	433	55	4.74	C³⁹₂³⁶₂³³₂³⁰₂²⁷₂²⁴₂O^39.5₂^37.5₂^35.5₂^33.5₂³¹₂^28.5₂	2.75

9時,加風至4100m3/min,爐頂溫度持續偏高，漏斗偏大,嘗試礦角差拓寬至12°，加權角差由4.125增加到4.25,改善煤氣利用，爐況不穩,控風到4000 m3/min,加權角差降低到2.75°，礦帶寬度11°，焦炭負荷4.74倍，爐況穩定。

(4)3月6日北場澆溝,單鐵口出鐵,料速減慢,系統溫差升高,執行單鐵口預案,礦批由55噸減至53噸,礦帶角差由11°減至10°,爐頂壓力由245Kpa降至240Kpa,改善爐況穩定性。

時間	風量	風壓	礦批	負荷	布料矩陣	加權角差
3月6日8:00	3850	430	53	4.73	C³⁷₃^34.5₃³²₃^29.5₃²⁷₃^24.5₃O³⁹₃^36.5₃³⁴₃^31.5₃²⁹₃	3.25
3月6日16:50	3830	430	53	4.73	C³⁷₃^34.5₃³²₃^29.5₃²⁷₂^24.5₂O³⁹₃^36.5₃³⁴₃^31.5₃²⁹₃	2.625
3月6日21:25	3870	430	53	4.73	C³⁹₂³⁶₂³³₂³⁰₂²⁷₂²⁴₂O⁴¹₃³⁸₃³⁵₂³²₂²⁹₂	4.25

(5)攻關過程爐況波動應對:

1.3月7日夜班因南場渣溝漏,為盡快穩定爐況，采取退守措施，礦角差最小至8°，礦批最小至35t，8日參數恢復正常。

2. 3月14日夜班懸料，料制、礦批、負荷退守恢復，退守維持時間較短且調劑頻繁,爐況出現反復,料柱透氣性嚴重惡化，兩股氣流難以平衡，對布料矩陣進行調整將礦帶縮到6°。

3 攻關指標統計

	產量	利用系數	焦炭負荷	焦比	煤比	燃料比
3月2日	5694.07	3.16	4.57	353	151	504
3月3日	5690.63	3.16	4.66	354	164	519
3月4日	5834.62	3.24	4.71	349	166	515
3月5日	5815.01	3.23	4.73	348	170	518
3月6日	5622.22	3.12	4.74	348	173	520
3月7日	4566.43	2.54	4.04	403	138	542
3月8日	5621.02	3.12	4.58	358	156	515
3月9日	6067.35	3.37	4.81	337	172	508
3月10日	6053.78	3.36	4.78	337	175	512
3月11日	5690.96	3.16	4.78	339	179	518
3月12日	5971.65	3.32	4.76	336	168	503
3月13日	5980.14	3.32	4.78	334	179	513
3月14日	4911.90	2.73	4.29	370	157	526
3月15日	4004.56	2.66	3.78	458	88	546
3月16日	5770.70	3.21	4.37	362	128	490
3月17日	5793.88	3.22	4.58	350	172	522
3月18日	5651.69	3.14	4.60	355	175	530
3月19日	5623.51	3.12	4.60	355	166	521
3月20日	5802.86	3.22	4.60	352	163	515
3月21日	5760.17	3.20	4.60	353	164	517

攻關至21日平均產量5596噸，利用系數3.11t/m3d，平均焦炭負荷4.57倍,平均煤氣利用47.01%，焦比356kg/t,煤比161kg/t，燃料比517kg/t。

結語:收獲和不足

(1)攻關前后指標對比:產量平均每天提高115噸，焦炭負荷升高0.13倍，焦比降低9kg/t，煤比提高11kg/t，但燃料比升高2kg/t。

(2)攻關初期,制度微調，中心焦角度由13°調整為16°,降低布料矩陣加權角差,改善爐況穩定性，預留兩股氣流通道,為加風創造條件;依據中心氣流力度和爐頂溫度調整礦帶寬度，來改善煤氣利用,但煤氣利用并不穩定，最高達到47.71%，最低只有46.52%，目前穩定在47.0-47.10%，比攻關前提高約0.20-0.30%，焦比穩定在355-360kg/tFe。

(3) 加風時機的選擇: 降低加權角差的布料矩陣運行30批料后，降低爐頂壓力2%-3%,開始加風,快速打開中心。

(4) 去中心加焦,搭建平臺+漏斗焦炭平臺, 圍繞中心及邊緣兩股氣流，平移、收放礦帶、維持一定的焦層厚度，對制度進行微調，提煤、提負荷較明顯。

(5)兩次爐況波動恢復過程，風量未恢復到位，就采取富氧、提升焦炭負荷、增加布料矩陣加權角差，擴大礦帶寬度等措施，導致爐況反復。

(6) 過分強調布料矩陣動態調整，從20天攻關過程看，調劑過于頻繁，穩定性差，實際裝料制度的效應表現不明顯。

(7)煤化焦炭、海燕焦炭熱態指標變差，焦炭粒級不達標，450燒結礦低溫還原粉化指數持續降低

由上表看出:海燕干熄、煤化干熄、熱態指標,燒結礦+3.15mm持續變差，高爐并未及時做好應對。

(8) 龍鋼目前原燃料條件,煤氣利用提高到47.10%，焦炭負荷提升到4.78倍以后,高爐抗波動能力變差。

(9)大礦批、大噴煤、高富氧、重負荷、高冶強的冶煉狀態下，出鐵間隔時間延長，高爐表現出風量萎縮、壓差升高，還需在單鐵口作業生產組織上做優化,進一步推進零間隔出鐵。

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淺談龍鋼公司5#高爐提煤降焦攻關