一级品率论文 通钢7#高炉提高生铁一级品率生产实践及最佳效益分析.doc

通钢7#高炉提高生铁一级品率生产实践及最佳效益分析杨贤松 谢绍飞 于海新 郑怡广（通化钢铁公司炼铁厂 吉林 通化 134003）摘 要：针对通钢7#高炉生铁一级品率较低的状况，采取优化造渣制度等改进措施，生铁一级品率有了明显提高。但提高生铁一级品率必须增大炉渣的脱硫能力，对高炉的稳定顺行、利用系数及生铁成本都有影响。结合现有的原燃料条件，综合考虑冶炼成本，以控制生铁一级品率在7075%为宜。关键词：生铁；一级品率；硫负荷1 概况通钢7#高炉于2007年9月26日开炉，高炉有效容积2680m3, 设计产能220万吨/年，是目前全通钢在产容积最大、工艺设备最先进的高炉。生铁一级品率是反映高炉炼铁生产水平的重要指标之一，长期以来7#高炉生铁一级品率一直维持在40%左右的较低水平，铁水质量的问题制约了通钢钢材产品质量的提高。为了向下游工序输送优质铁水，降低公司生产工序能耗，2011年12月起7#高炉通过选择合适造渣制度、提高煤气利用率、降低设备故障率、加强炉内外操作等措施提高生铁一级品率。经过数月的攻关工作，7#高炉生铁一级品率已取得70%的显著成效（表1）。同时针对提高生铁一级品率对高炉指标和成本的影响，进行合理的最佳效益分析，认为合适的生铁一级品率控制范围应在7075%左右。表1 通钢7#高炉2011年7月-2012年3月生铁一级品率月份7月8月9月10月11月12月1月2月3月一级品率/%49.9641.3738.0838.5545.3666.6873.5171.2972.382 提高生铁一级品率的措施炼钢生铁的一级品是指含硫0.03%的生铁，一级品率的高低代表铁水含硫的高低，所以如何降低生铁中含硫量成为炼铁工序的主要课题。下式根据炉料带入高炉内的硫在冶炼过程中又全部转入炉渣、生铁和煤气中，得出了铁水含硫与SL、Sg、n、LS的定量关系：S= （SL-Sg）/（1+ n LS）式中： SL、Sg-单位生铁炉料带入的总硫量（硫负荷）和进入煤气中的硫量，kg/t； LS-硫在渣铁中的分配系数； n -渣铁比，t/t。从上式可以看出，提高LS、n、Sg和降低SL均对降低S有利，但实际生产中n、Sg在某一阶段一定生产条件下是相对稳定的1。由于受市场等条件限制，7#高炉原燃料条件并不理想，SL在同行业中属较高水平（表2），而且在一定生产阶段要使SL有较大幅度下降有困难，因此铁水降硫的工作重点是设法提高LS。表2 通钢7#高炉原燃料含硫量及硫负荷种类烧结球团煤粉焦炭总计含硫量/%0.070.0081.020.59-硫负荷/kg/t0.760.061.372.344.532.1 提高炉渣中MgO含量提高炉渣中MgO含量，既可改善炉渣流动性，又可提高炉渣脱硫能力，对于硫负荷较高的高炉产生的脱硫效果更加显著1。7#高炉渣中MgO含量此前长期在维持在78%，导致炉渣脱硫能力不高，LS偏低，影响生铁一级品率的提高。为此7#高炉采取在保持炉渣二元碱度（CaO/SiO2=1.141.15）不变的情况下，通过提高烧结矿中MgO含量来适当提高炉渣中的MgO含量（表3）。炉渣三元碱度（MgO+CaO/SiO2）的提高既改善了脱硫效果，又避免了盲目提高炉渣二元碱度对炉况顺行带来的不利影响。措施实施后炉渣脱硫能力显著提高，LS和铁水一级品率大幅上升。表3 通钢7#高炉2011年7月-2012年3月炉渣MgO含量月份7月8月9月10月11月12月1月2月3月炉渣MgO含量/%7.357.377.887.557.368.288.518.298.382.2 调整气流分布，提高煤气利用率高炉脱硫能力是要有煤气利用率作保证的，因此维护炉况顺行、提高煤气利用率是高炉获得较高生铁一级品率的的基本保证。为保证在高煤比、低焦比下炉况的稳定顺行，7高炉在气流分布方面提出了“打开中心，兼顾边缘”的思路，通过逐渐调整布料制度和送风制度，改善炉内煤气流分布。在保证气流通畅炉况顺行的前提下，使边缘与中心煤气流进一步合理分配，以求提高煤气利用率。上部在布料中确保中心焦炭数量，使中心焦比例在2025%之间，开放中心形成稳定的中心气流。下部以合理的送风制度相配合，风口面积由2011年年初的0.3319m2扩大至现在的0.3376m2，风量在48004850m3/min之间，实际风速在250-260m/s之间，使鼓风动能维持在115-125kj/s之间，保持足够的风速和鼓风动能确保吹透中心并使炉缸工作活跃。调整后7#高炉煤气流分布良好，炉喉十字测温温度中心平均 700800 ，边缘平均90110 （图1）；中心气流集中旺盛，边缘气流适当发展。在此基础上高炉逐步扩大矿批，矿批由2011 年年初的53t逐步扩大到目前的58t，最高达到60t。炉顶煤气CO2含量由之前的20%上升至22%，煤气利用率由43%左右提高至45%47%，图1 7#高炉2011年12月份炉喉十字测温各环位温度图2.3 杜绝低炉温高炉炉温过低会造成产生低硅高硫铁、破坏炉况顺行、甚至引发炉凉等一系列后果。7#高炉日常操作中严格遵守“炉温是高炉生命线”的原则，并制定考核制度加强管理，日常生铁炉温控制在0.40.5%之间，杜绝为盲目追求料批而压低炉温的现象。同时加大对风口的巡检力度，重点观察风口套间有无水迹，对于漏水风口套及时发现及时处理，避免因漏水影响炉缸热量。2.4 降低设备故障休风率设备出现故障造成高炉休风，会严重影响各项经济技术指标和生铁质量。为降低设备故障休风率，2011年7#高炉以设备主任为带头人成立攻关组，根据设备不同隐患程度及对高炉影响程度，有计划有步骤的完成了七项设备改造攻关。通过设备改造改良设备性能，消除设备隐患，保证了生产的顺利稳定进行。3 最佳效益分析生铁一级品率的控制范围与高炉指标和生铁成本有密切关系，因此根据现有的原燃料条件，把生铁一级品率控制在一个合理的范围之内，才能实现最佳经济效益。3.1 提高生铁一级品率的影响3.1.1 提高炉温的影响炉料带入炉内的硫约有80%来自于焦炭，通钢炼铁厂所用焦炭灰分在13.5%左右，S含量在0.50%以上，含量偏高。由于生铁脱硫的最终反应是吸热反应，故提高炉温有助于脱硫反应的进行，但是炉温偏高势必增加焦比和影响生铁产量且不利于高炉顺行。根据经验，生铁含Si量提高0.2%，一级品率提高8%，产量降低1%，焦比升高5kg/t2。如果单纯追求高一级品率而提高炉温，将直接影响到生铁产量和焦比，所以生铁一级品率与高炉利用系数和指标不能兼顾。3.1.2 提高碱度的影响另一方面降低生铁含S量须提高炉渣碱度，但碱度提高使炉渣的黏度增加，势必影响炉况顺行。根据资料，渣量变动100kg，影响产量8%，影响焦比8%2。碱度提高后要保持炉渣流动性良好，就必须提高生铁含Si量，会进一步影响高炉指标。而且从高炉冶炼角度考虑，为保持炉缸活跃、保证炉况的长期稳定顺行，生铁中的S不宜控制过低，一般0.025%0.04%较为适宜。当S控制过低时，炉缸易发生堆积影响高炉顺行，从而降低利用系数。3.2 最佳范围选取一级品率的控制，必须根据原燃料条件，按最佳的冶炼成本来综合考虑。根据通钢炼铁厂的冶炼实践，在现有条件下，一级品率应控制在7075%左右为宜，同时三级品率应控制在8%以下。在一定原燃料条件下，提高一级品率的重点应为加强技术操作、保持炉况稳定顺行和加强科学管理 2。4.结论1）通钢7#高炉在一定的冶炼条件下，通过采取选择合适的造渣制度、降低设备故障率、加强炉内外操作保证炉况顺行等措施可以获得较高的生铁一级品率。2）根据通钢炼铁厂现有原燃料条件和冶炼实践，按最佳冶炼成本综合考虑，一级品率控制在7075%为宜。参考文献：1钟崇武 况百梁.新钢提高生铁一级品率的措施J炼铁，2007（2）：4850.2杜来增 李淑芳等.生铁一级品率控制与最