翼钢380m3高炉强化冶炼实践.doc

翼钢380m3高炉强化冶炼实践 翼钢380 m3高炉自2005年以来狠抓入炉原燃料质量，逐步摸索出了适合翼钢原燃料条件下的高炉合理上、下部调剂制度，解决了炉况长期难以稳定顺行的问题。随着2006年3月5日喷煤正式投产,为翼钢高炉进一步强化冶炼创造了有利条件。双高炉在强化冶炼上主要采取了减少入炉粉末、固定风温、提高煤比、富氧率、炉顶顶压，摸索适宜的炉缸理论燃烧温度，优化上、下部调剂等一系列措施，克服系数超设计能力后设备不配套的不利因素，使生产经济指标得到很大改善。1.概况 翼钢1#、2#高炉分别自2002年12月和2003年5月份投产以来，通过采取各项措施不断提高生产经济指标。尤其是进入2005年以来，从原料、工艺、设备改进和维护上细化管理，降低了设备故障休风率，促进了高炉长期稳定顺行，在高炉强化冶炼上迈出了坚实的一步，取得了可喜的成绩（见表1）。 表1 双高炉近一年主要经济技术指标日期利用系数焦比煤比综合焦比风温冶炼强度Si入炉品位煤气CO2%富气率休风率20042.5895975979301.530.554.8514.4820052.725885889491.660.554.1614.210.50.892006.1-22.685745749301.590.754.8315.660.382.322006.3-123.2343811152710721.70.655.5716.840.756.932007.1-43.6939914551510221.8970.656.1817.32.220.882.强化冶炼实践通过减少入炉粉末、混喷长焰煤试验、用足风温，提高煤比、富氧率、炉顶压力和高炉操作水平等手段，在双高炉上积极进行强化冶炼的操作与实践，同时对高喷煤比下的理论燃烧温度进行了摸索，取得了较为适宜的高炉操作制度和相应的控制参数。2.1 精料双高炉在投产初期，由于原料条件受到诸多因素的影响，在精料方面存在很多不足之处。外购焦炭灰分高、强度差且水分波动大，质量不稳定；烧结矿强度不稳定，粉末多；这些不利因素在一定程度上影响和制约着高炉炉况的稳定顺行和强化冶炼的进程，随着焦化的投产和烧结工艺的优化，原燃料条件有了明显改善。2.1.1 加强槽下筛分管理，提高筛分效果重点对烧结矿和球团矿筛进行了改造，降低倾斜度、下料口后移和下层疏齿筛更换成77mm的网状筛，增加了有效筛分面积，0-6mm入炉粉末由原来的3.0-3.5%降到了1.8%以下；（2）要求槽下操作工每班清理二次焦碳和矿筛，控制给料机下料速度、延长振料时间，保证筛尽6以下的粉末。2.1.2 稳定焦炭水分加强铁水温度的监控 (1) 双高炉安装了中子测水装置，焦炭水分变化时自动进行修正，稳定了负荷，减少了炉温波动；(2) 双高炉安装了铁水测温装置，给工长提供了了一个控制炉温的直观参数，通过控制合适的铁水温度（1460），减少了炉温的波动，稳定了炉缸热制度。2.2 摸索合理的炉料结构 通过对近几年生产实践的摸索，寻找出了适合翼钢高炉的炉料组成。双高炉炉料是以高碱度烧结矿为主、配加27.5-32.5%酸性球团矿，同时在烧结配料中加入适量的钒钛精矿粉护炉。其中TiO2入炉量为6.4kg/t（见表2）。这种炉料结构有利于合理软熔带的形成，也有利于炉况顺行和获得较好的煤气利用。同时，针对高炉冶炼强度提高引发炉缸冷却壁水温差和热流强度升高的问题，采取控制铁水S0.04%、铁水含钛Ti0.085%、1-3段冷却壁改单走和水系统改造提高冷却强度、增加风口长度、无水压入泥浆使用等一列护炉措施，处理好高产和护炉二者之间的关系，达到护炉、延长高炉寿命的目的。表2 炉料成分和钛含量矿种配比主要成份%FeCaOSiO2STiO2烧结矿68.453.1512.516.10.2940.46球团矿31.661.750.339.410.1060.182.3 扩大进风面积、全风作业、强化富氧、喷煤冶炼2.3.1 扩大进风面积、摸索合理的鼓风参数下部送风制度很大程度上决定着高炉炉况顺行状况,它是高炉的灵魂所在。翼钢高炉在短风口、小面积下徘徊了近二年的时间，未能长期全开风口作业，在送风制度上走过了一段艰难的路程。2004-2006年期间，逐步采用115mm的将直径105mm的小风口全部淘汰。到2006年下半年，进风面积由初期0.120m2逐步扩到0.139-0.140m2，增加16%，同时也摸索出合理的风速140-145m/s和鼓风动能45-50kj/s控制范围,实现了全风作业,为高炉下一步强化冶炼奠定了基础（见表3）。表3 历年双高炉进风面积变化2.3.2 结合富氧鼓风，提高喷煤比2006年3月份喷煤投产之后,双高炉在很短的时间内煤比达到了100kg/t以上，随着煤比的提高,消化炼钢富余氧量提高富氧率。并在扩大进风面积的基础上全关放风伐操作等强化手段，不断优化生产经济指标。高炉利用系数逐步攀升，最高达到了3.708t/d.m3,产能潜力得到了有效释放，取得了非常好的生产经济指标（见表1）。表4 富氧率与利用系数的关系2.3.3 混喷长焰煤试验表5 喷吹长焰煤期间高炉指标变化情况指标日产t利用系数综合焦比焦比风温煤比kg/t综合负荷品位综合CO2%富氧率%基准期1#炉13863.648511.24081022137.73.24756.217.11.7562#炉14323.767502.440110791273.24456.117.11.565合计14093.707506.84041051132.33.24656.117.11.661试验期1#炉114173.73514.439810191453.21856171.937214293.7651739810001493.21756.117.32.461314233.74519.43999761502.22256.117.242.2442#炉114233.74550539110871433.29455.817.131.492214763.884505.738910801463.2775617.32.233314253.75512.939710781453.24455.917.12.007双炉合计14323.77512.43951040146.33.2455617.22.062 2007年2月6日，双高炉进行为期1个月的当地贫煤配加神府长焰煤的试验来改善煤粉的燃烧效果。从试验期间统计数据（见表5）来看,试验期间的平均值与基准期相比，双高炉日产增加46t、煤比增加14kg/t、入炉焦比降低8.8kg/t；因喷煤比和混合煤灰分高（见表7），导致燃料比上升5.2kg/t。混喷长焰煤提高挥发分试验为高炉进一步增加长焰煤配比提供了依据，有利于加快煤粉的燃烧速度。烟煤的挥发份含量越高，在风口前热分解和燃烧速度越快。因此，今后在降低灰分、实现均匀喷吹、确保喷吹系统安全的基础上适当增加长烟煤配比有利于指标的改善。表6：试验期煤粉成分种类煤粉成分焦炭烧结矿球团矿成份灰分挥发含碳灰分M40M10品位SiO2品位SiO2基准期13.0313.8274.5511.382.86.5852.766.6262.399.38试验期113.6516.3271.7211.582.76.0453.276.4561.859.66213.816.817111.682.76.5653.46.32629.41313.3317.3571.2511.582.76.653.176.2762.029.35平均13.5916.8371.3211.582.76.453.286.3561.969.47配比贫煤86.7%、长焰煤13.3%。2.3.4 控制适宜的理论燃烧温度全焦冶炼导致风口理论燃烧温度过高，高炉难以接受高风温和富氧，喷吹煤粉后解决了这一难题。通过对近3个月的瓦斯灰含碳量、综合负荷、富氧率、煤比等参数综合分析，总结出了高炉合理的理论燃烧温度在2100-2150之间较为适宜。当富氧率超过一定限度时，单位生铁煤气量减少，使高炉上部区域供热不足，恶化矿石还原过程。虽然富氧率提高可增加煤比，但置换比降低。（T理=1560+0.76t+37.1Xo2-2.04W煤-38.9 f）2.4 优化炉内操作2.4.1 优化上部装料制度 双高炉自开炉以来装料制度调整较为频繁，采用同装、分装和混装等料制，在翼钢现有的送风条件下难以取得比较合理、稳定的煤气流分布。随着冶炼强度的提高，中心气流随入炉风量变化而波动，不利于煤气流分布的稳定和利用率的提高。通过不断查找原因，采取同装加抽矿mkkjj+kkk+njjkk的方式解决了二股气流分布的问题。风量增加中心气流过吹时通过扩大矿批，由原来的13.0t调整到13.52-14.1t以增加kkk的体积、或增加倒装比例等措施加以抑制。2007年1月，为了加重边缘提高煤气利用，料制由4kkjj+kkk+jjkk变为5kkjj+kkk，导致中心煤气流过于开放，边缘自动加重，炉体温度整体下降，汽化补水量降低15-20%，滑尺、崩料频繁，通过增加10-20%倒装比例，有效地解决了边缘气流问题。同时利用料面红外成像装置，观测分析煤气流变化情况，以进行合理的调剂。2.4.2 维持合理的高炉操作炉型 2005年开始，对炉喉至炉腰五层热电偶测量值进行统计，在对检测数据分析的基础上，逐步摸索出各层温度的合理控制范围（见表5）。通过上、下部调剂，解决了炉身中、下部炉墙结厚现象，实现了从检测到过程控制的过渡，至今没有发生一起因炉墙结厚而导致炉况失常事故，确保了高炉合理的操作炉型。表7 高炉炉体各层平均温度适宜的波动范围部位炉腰炉身下部炉身中下部炉身中上部炉身上部温度范围200-250250-300250-300300-350360-4002.4.3 加强下部调剂翼钢高炉在日常操作中采取固定风温、加全风量、用喷煤和富氧量调剂。由于高炉消化的是炼钢剩余氧气量，波动范围在0-3000m3/h不固定，且入炉风量随气温而变化,波动量在20-40m3/min。由于操作变量多，稳定炉温和炉况上难度较大。工长接班前对炉况认真进行分析，判断出炉况变化的趋势，坚持勤调、早动、量少的调节方式，最大限度的减小了炉温波动。2.4.4 日常操作技术参数(1) 在日常生产中严格控制热风压力0.220MPa，顶压0.098左右MPa，有利于促进高炉长期稳定顺行。(2) 为适应原燃料的波动，控制适宜的炉温：Si=0.50%-0.80%，铁水温度T铁1460，防止炉凉。(3) 根据原料成分变化，及时合理地调整酸料配比,控制渣中二元碱度R=1.02-1.10、（MgO）=8.0%-10%，确保炉渣有良好的流动性。2.5 缩短炉前出铁间隔时间、加强铁口维护2.5.1 随着高炉冶炼强度的提高产量增加，铁前憋风现象日趋明显，直接制约着生产水平的进一步提高，表现在出铁前料速慢、不均匀等状况。根据这一现象将出铁间隔时间由原来45分钟压缩到30-35分钟，铁前憋风现象得到有效缓解，为进一步提高冶炼强度创造了条件。2