谷 松,王利杰 ,郭 利
(邢臺鋼鐵有限責任公司)
摘 要 對邢鋼6#高爐通過不斷摸索,加強原燃料管理,采用合理的裝料制度,實施高頂壓、高風溫、高富氧等強化冶煉措施,在現有的原料基礎上,保證了高爐爐況穩定順行,取得了較好的經濟技術指標。
關鍵詞 高富氧 高頂壓 高風溫 大噴煤 強化冶煉
1 前言
邢鋼6#高爐有效容積為1050m3,于2011年11月28日順利投產,經過近3年的生產摸索,在保證爐況穩定順行的基礎上,通過狠抓原燃料質量的穩定和篩分,不斷優化操作制度,采用大富氧、高風溫、高頂壓等強化冶煉操作技術,使高爐的各項技術經濟指標明顯提高,平均日產穩定在3400t/d以上,2014年8月1-18日平均日產達到了3560t/d,利用系數3.391,入爐焦比336kg/t,煤比168kg/t。
2 高爐的技術裝備
采用了串罐無料鐘爐頂,矩形出鐵廠平坦化布置,設2個鐵口,20個風口。3座頂燃式熱風爐,設計風溫1250℃,碳磚陶瓷杯復合爐底爐缸結構,爐體全冷卻,薄壁爐襯,6-9段采用銅冷卻壁,軟水密閉循環冷卻,可靠的底慮式水沖渣工藝,煤氣處理系統采用全干法除塵及BPRT發電,爐頂煤氣成分自動分析,爐頂十字測溫及爐內攝像,雙出鐵場及儲鐵式澆注鐵溝,正是先進的技術裝備,穩定的設備運行狀態,為高爐的強化冶煉打下了堅實的基礎。
3 原燃料對高爐操作的影響
3.1 原料情況
3.1.1 由于近年來降低生鐵成本的需要,燒結礦從配料上放棄了以前那些成本高、品位高、燒結和冶煉理化性能好的礦粉,選用了一些在保證爐況順行基礎上價格較低的礦粉,從而造成燒結礦品位有所下降,由原來的55-56%下降至目前的52-53%,綜合入爐品位下降2%左右,對高爐各項指標有所影響。為了進一步降低生鐵成本,直接配加一定比例的塊礦,經過近兩年的摸索,塊礦比例在20%以下不會對爐況順行造成影響,這樣一方面降低了成本,另外塊礦品位較高,彌補了一些燒結礦品位下降對綜合入爐品位的影響。
3.1.2 另外由于煉鋼冶煉品種鋼對鐵水中微量元素的要求,入爐料結構也在發生著頻繁的變化,對綜合負荷的穩定有影響,在一定程度上制約著強化冶煉,為了減少這種影響,高爐車間專門建立了鐵水成分監控記錄,把每日的入爐料結構和對應的鐵水成分、以及負荷波動做統計,有效的減少了爐況波動,提高了鐵水中微量元素含量的命中率。
3.1.3 穩定燒結礦質量,嚴抓槽下篩分管理。加強燒結工序過程控制,穩定燒結礦堿度,減少堿度波動。高爐人爐燒結礦轉鼓強度>76%,FeO穩定在8.0%一10.0%,加強槽下篩分管理減少粉末入爐,使入爐燒結礦粒度<5mm比例控制在3%以內,5-10mm比例控制在20%以下,由于配加大量含粉的塊礦,造成礦篩糊篩板現象嚴重,為了更好的解決塊礦篩分問題,塊礦倉采用一用一備,定期更換處理,日常生產中要求外勤工長每班至少處理三次塊礦篩,保證篩分效果。
3.2 燃料情況
3.2.1 6#高爐開爐至今一直采用全干焦冶煉,雖然期間質量偶有波動,但整體質量較為穩定,為高爐爐況穩定順行提供了有效的支撐。主要指標如下:
3.2.2 噴吹煤粉質量有一定波動,為了有效解決煤粉質量波動,一是從源頭抓起,保證煤粉進貨質量。二是建立監督制度,增加噴吹煤化驗頻次,每天四次定時取樣化驗,工長及時查看分析,對于成分異常波動,要及時匯報車間,并關注爐溫趨勢,及時調劑。
4 高爐強化冶煉的措施
4.1 采用高頂壓操作。提高爐頂壓力有利于降低壓差,降低煤氣流速,延長了煤氣在爐內停留的時間,改善了煤氣利用,促進了間接還原,有利于高爐的穩定順行,提高冶煉強度和節焦降耗。開爐后6#高爐逐步將頂壓提高至200kpa,在頂壓使用上參照熱風壓力*0.5+20kpa,壓差<170kpa,實現高壓操作,爐頂煤氣中的CO2有了較大的提高,降低了入爐焦比。同時風量增加,一方面提高了風速和鼓風動能,活躍了爐缸,促進高爐穩定順行,另一方面有利于煤氣流的合理分布,為高爐強化冶煉打下基礎。
4.2 高風溫、高富氧與大噴煤相結合。邢鋼6#高爐設計有3座改進型內燃式熱風爐,采用煤氣、空氣雙預熱,送風溫度在1250℃左右,為高爐提高煤比提供了條件,保證了合理的理論燃燒溫度,富氧和噴煤是強化冶煉的手段之一,理論上富氧增加1%,產量提高4.76%,富氧后,使單位生鐵的風量、煤氣量都減少,煤氣對爐料的下降阻力減少,為增大風量、強化冶煉創造了條件,6#高爐富氧率從開爐之初的3%提高至目前的5%,高的富氧率改善了煤粉在爐內的燃燒條件,為提高煤比提供了可靠的保證,同時有利于提高風口理論燃燒溫度,提高爐缸溫度,有利于低硅冶煉。目前6#高爐煤比穩定在170kg/t左右,結合高風溫與高富氧,理論燃燒溫度在2250℃左右,保證了一個合理的理論燃燒溫度,有利于爐況順行和強化冶煉。
4.3 裝料制度的優化。隨著高爐風量、富氧量的增加,煤氣量的增大,通過擴大料批來保持一定的礦焦層厚度,從而保證煤氣流的合理利用。目前礦批已增加至36.6t,還有一定的優化空間。在布料角度上采用礦36.5/4 33.5/3 30.5/3 27.5/3 焦36.5/333.5/2 30.5/2 27.5/2,以發展中心氣流為主,同時兼顧邊緣氣流,爐況順行程度良好。
4.4 加強爐前出鐵管理。隨著冶煉強度的增加,料柱透氣、透液能力下降,若渣鐵不能及時排除往往造成憋風現象。為了有效的解決出鐵對爐內操作的影響,制定了爐前操作要點,將一天的16次鐵,按90分鐘一次鐵組織,在規定的時間內完成規定的工作內容,大大的提高了出鐵均勻率。另外強調對鐵口的維護,穩定打泥量,杜絕跑泥現象,保證鐵口深度在2300mm-2500mm之間。加強對爐前設備的點檢與維護,降低設備故障率,從而減少由于設備故障對爐前出鐵的影響。
5 結語
5.1 在現有的原燃料基礎條件下,保證爐況穩定順行是強化冶煉的基礎。
5.2 先進的技術裝備和穩定的設備運行狀態,是高爐強化冶煉的有效支撐。
5.3 各項操作制度的優化,以及高頂壓、高富氧、高風溫和大噴煤等手段的實施,是強化冶煉的重要因素。
5.4 爐前出鐵均勻率,直接影響爐內料速和爐溫的穩定,制約著高爐強化冶煉,抓好爐前操作,可進一步促進高爐的強化冶煉。