入炉焦炭质量对高炉炼铁指标的影响.doc

入炉焦炭质量对高炉炼铁指标的影响【摘 要】通过对采用全部外购焦炭生产进行分析，认为当前焦炭的进厂，既需要保证焦炭质量，还要根据炉容大小匹配不同质量的焦炭，这样才能取得好的冶炼效果和经济效益。新区投产在即，必须掌握外购焦炭的使用性能，探索形成一定特色操作和调配规律的燃料之路。【关键词】灰分 热反应性 转鼓 物理性能1.引言在钢铁生产成本中，铁矿石约占35%，焦炭约占20%，原燃料费用占到钢材生产成本的一半以上，成本因素对钢价高低和企业盈利与否的影响十分直接。目前我们公司的焦炭厂家达12家之多，而且质量参差不齐。但是哪几家焦炭质量能够满足高炉要求，而且性价比高，现在无法确定一个统一的标准，只能根据14月份进厂焦炭灰分、转鼓、热反应性、含硫量来确定一个排序。然后根据第一家的标准作为参照标准，用统计的数据作对比说明焦炭质量对高炉炼铁指标的影响有多大。由此确定进厂数量的多少，从而达到降低成本的目的。2.焦炭质量评价标准焦炭是高炉炼铁的主要燃料，在高炉冶炼过程中起着发热剂、还原剂、渗碳剂和料柱骨架四大作用。随着高炉炼铁技术、精料技术和富氧喷煤技术的提高和发展，部分发热剂和还原剂的作用被煤粉燃烧所替代，但料柱的骨架作用不但没有减轻，而且大大加重了。高炉下部透气性日益受到焦炭质量和数量下降的威胁，以致一些高炉时而发生崩料、塌料，造成高炉顺行受到严重影响。另外焦炭的热态性能也逐步被越来越多的人所认识和理解。综合上面提到的情况，我们将焦炭的灰分、热反应性、转鼓、焦炭含S四项按打分的方法给予评定，其中焦炭灰分、热反应性、转鼓各占30分，焦炭含S占10分，满分为100分。根据综合得分高低，决定进厂焦炭的优劣。详细评分标准如下：2.1 灰分最低者为满分30分，排在第一位得30分，然后每升高0.1%扣1分，直到扣完为止。2.2 热反应性最低者为满分30分，排在第一位得分30分，然后每升高1%扣1分，直到扣完为止。2.3 转鼓最高者为满分30分，排在第一位得30分，然后每降低0.1%扣1分，直到扣完为止。2.4 焦炭含S最低者得分10分，排在第一位得分10分，然后每升高0.1%扣2分，直到扣完为止。说明：满分100分，得分最高者为综合评价质量最高，依次类推；焦炭中的水分只做排序，但不参与评分，只供公司签合同时参考。根据以上评分标准，各进厂焦炭厂家质量排名如下：表1 进厂焦炭得分排名厂 家项 目 得 分总 分热反应性灰 分转 鼓含 S蓝 海3030309.399.3山西先行29.7928.4324.59.792.42天津汇唐25.6726.3326.28.586.7黄 河23.3425.83259.283.37梗 阳22.1219.24248.874.16路 宝23.921324.58.770.12宏 伟12.5425.921.78.668.74宏 奥19.4924.1809.753.37山西太铁龙城14.5925.1409.248.93路 安16.1922.0308.546.72宝利汇丰12.9921.052.51046.54海通商贸9.0928.408.946.393.焦炭质量对高炉炼铁技术经济指标的影响根据资料统计，焦炭质量对高炉炼铁技术经济指标的影响占30%，具体可从焦炭的化学成分、物理性能和热态性能三个方面作分析。3.1 焦炭化学成分对高炉炼铁指标的影响3.1.1 灰分含量的影响：灰分增加1%，焦比升高2%，产量降低3%。3.1.2 硫含量的影响：S增加0.1%，焦比升高1.5%，产量降低2%。3.2 焦炭物理性（机械强度和含水量）对高炉炼铁指标的影响3.2.1 抗碎强度（M40）的影响：M40提高1%，焦比降低5.6kg/t铁，提高产量1.6%。3.2.2 耐磨强度（M10）的影响：M10下降0.2%，焦比降低7kg/t铁，提高产量5.0%。3.2.3 含水量影响：焦炭含水量增加1%，焦比升高1.1%1.3%，产量下降2%。3.3 焦炭热态性能对高炉炼铁指标的影响3.3.1 焦炭反应性（CRI），CRI升高1%，焦比上升3kg/t铁。3.3.2 焦炭热反应性强度（CSR），CSR下降1%，焦比升高6kg/t铁。根据以上三个方面的具体影响数据，我们把综合得分排名第一的焦炭做为质量最好的标准，将其它厂家的数据与之对比得出其它各厂焦炭对高炉炼铁技术经济指标的影响数据统计如下：表2 焦炭质量对高炉炼铁技术经济指标影响的数据统计评估标准以第一的焦炭作参照，入炉焦比以400Kg/tFe为基数，日产以10028t为基数，主要数据参考高炉炼铁生产技术手册。具体数据为：1、灰分升高1%，焦比升高2%，产量降低3%。2、转鼓M25提高1%，焦比降低5.6Kg/tFe，提高产量1.6%。3、热反应性（CRI)提高1%，焦比升高3Kg/tFe，对产量影响无依据可参考。4、S升高0.1%，焦比升高1.5%，产量降低2%。厂家灰分升降焦比升降产量升降转鼓升降焦比升降产量升降热反应性升降焦比升降产量升降S升降焦比升降产量升降累计焦比累计产量%（）Kg/tFet（）Kg/tFet（）Kg/tFet（）Kg/tFet升降（）升降（）蓝 海12.3692.0521.290.67山西先行12.520.161.28-48.134491.5-0.553.08-88.246421.50.210.630.63-0.04-2.480.2242.59-56.1568天津汇唐12.730.372.96-111.31191.67-0.382.128-60.970225.624.3312.990.750.084.8-160.44822.878-332.72904黄 河12.780.423.36-126.35391.55-0.52.8-80.22427.956.6619.980.680.010.6-20.05626.74-226.6328梗 阳13.441.088.64-324.90791.45-0.63.36-96.268829.177.8823.640.720.053-100.2838.64-521.456路 宝14.061.713.6-511.42891.5-0.553.08-88.246427.376.0818.240.730.063.6-120.33638.52-720.0104宏 伟12.770.413.28-123.34491.22-0.834.648-133.17238.7517.4652.380.740.074.2-140.39264.508-396.90824宏 奥12.940.584.64-174.48788.81-3.2418.144-519.85231.810.5131.530.63-0.04-2.480.22451.914-614.11472山西太铁龙城12.850.493.92-147.41288.88-3.1717.752-508.6236.715.4146.230.680.010.6-20.05668.502-676.08776路 安13.160.86.4-240.67288.72-3.3318.648-534.29235.113.8141.430.750.084.8-160.44871.278-935.41184宝利汇丰13.260.97.2-270.75689.3-2.7515.4-441.23238.317.0151.030.6-0.07-4.2140.39269.43-571.596海通商贸12.520.161.28-48.134489-3.0517.08-489.36642.220.9162.730.710.042.4-80.22483.49-617.72484.稳定质量的措施4.1 考察选择供应厂由于没有自备焦化厂，外购焦炭厂家多，质量不稳定。各成分波动相当大。灰分：12.3614.77%，硫分：0.630.79%，水分：5.616.02%，M25：92.0588.72%，CRI：21.2942.2%，CSR：38.2573.38%。为稳定焦炭质量，供应部门和生产单位到生产厂家进行考察，经过逐步优化，选择几家质量稳定的焦化厂做为主要供应点，基本保证焦炭质量的稳定。4.2 稳定水分外购焦炭除了成分的波动受到煤质量影响外，水分的波动受生产工艺、天气和人为因素干扰很大。焦炭水分大的危害是：4.2.1 焦粉带入高炉增多。4.2.2 焦炭水分影响焦炭的计量，造成高炉热平衡的波动。4.2.3 水渗入焦炭的缝隙后，在进入高炉时不能及时排出，在蒸发过程中固体体积膨胀而破坏焦炭块度，造成焦炭平均粒度下降，进而影响料柱的透气性。4.3 先取样检验，合格后进厂受钢材供需市场规律的影响，焦炭质量也经常随之发生变化，在市场行情好的时候，焦炭质量波动大，质量达不到标准的情况经常发生，而在市场行情不好时，焦炭质量波动小。因此，针对焦炭质量既考虑高炉实际需要，对关键性指标CSR、CRI、M25、M10等严格要求达到标准，也考虑市场的影响对其它指标适度让步。对质量好的焦炭与质量差的焦炭分开堆放，在使用时按照不同的配比搭配使用。4.4 设定基本库存，拓展焦炭场地由于外购焦炭的到达量受运输方式、天气和合同量的限制，不可能按照高炉配比需要量到达，因此采用在料场储存一定量的焦炭，以保障配比变化时进行调剂，储量太少则不利于生产调剂。4.5 根据炉容确定配比大高炉需要焦炭质量高，对焦炭冶金性能要求严格，但小高炉可适当放宽，应根据各家焦炭的质量特点和供应量，对各高炉制定有区别的焦炭配比，使得高炉配比更加合理。目前公司采取的一等焦入仓前混匀，二等焦单独入炉办法，是解决场地不足的唯一好办法。但新区投产后应重新确定一个焦炭入炉方案。5.结语稳定顺产是燕山钢铁公司炼铁厂生产的宗旨。为了弥补没有焦化厂的劣势，燕钢制定以上评估焦炭措施，稳定了入炉焦炭的质量，减小了操作中的波动。稳定原燃料是高炉强化操作的前提，为了使指标更加优化，必须保证入炉原燃料质量好、成分波动小。燕钢将在以后的生产中继续探索，勇于创新，争取更大的突破性进步。附表：部分国家冶金焦炭质量指标、我国2000m3以上高炉用焦炭质量指标、我国十家钢铁企业冶金焦炭质量状况。表3 部分国家冶金焦炭质量指标指标中国日本美国德国法国英国俄罗斯级级级（大高炉）含硫（S）%0.60.60.90.80.60.6焦炭块度/mm2575257025702570257025702560抗碎强度M40/%80.076.072.0DI15080或80807575M259015耐磨强度M10/%8.09.010.0DI30937.0676.0M10615灰分Ad/%12.012.0113.513.51159.07.08.09.08.010.0 DI系粉化指数表4 我国2000m3以上高炉用焦炭质量指标高炉容积/m320002000-30004000焦炭强度M40/%7880DI15082M10/%8815灰分Ad/%131312硫分St，ad/%0.70.775mm)/%101010表5 我国十家钢铁企业冶金焦炭质量状况指标首钢太钢邯钢武钢攀钢宝钢鞍钢唐钢包钢马钢焦炭质量M40/%89（M25）7679.578.978.881.489.978.478.478.3792.5（M25）M10/%7.47.37.457.77.54.97.4887.775.95Ad/%12.412.7712.3912.5712.4311.3812.7213.