高炉炼铁日常操作技术.doc

高炉炼铁日常操作技术1、高炉炼铁是以精料为基础 高炉炼铁应当认真贯彻精料方针,这是高炉炼铁的基础.，精料技术水平对高炉炼铁技术指标的影响率在70%,高炉操作为10%,企业现代化管理为10%,设备运行状态为5%,外界因素(动力,原燃料供应,上下工序生产状态等)为5%.。高炉炼铁生产条件水平决定了生产指标好坏。 高炉工长的操作结果也要由高炉炼铁生产条件水平和工长的操作技能水平来决定。用科学发展观来认知高炉炼铁的生产规律，要承认高炉炼铁是个有条件生产的工序.。高炉工长要讲求生产条件,但不唯条件,重在加强企业现代化管理。生产技术和企业现代化管理是企业行走的两个轮子,要重视两个轮子行走的同步，否则会出现来回摇摆或原地转圈。精料方针的内容:高,入炉料含铁品位要高(这是精料技术的核心)，入炉矿含铁品位提高1%，炼铁燃料比降低1.5%，产量提高2.5%，渣量减少30kg/t，允许多喷煤15 kg/t。原燃料转鼓强度要高。大高炉对原燃料的质量要求是高于中小高炉。如宝钢要求焦炭M40为大于88%，M10为小于6.5%，CRI小于26%，CSR大于66%。一般高炉M40要求为大于80%，M10为小于7%，CRI小于30%，CSR大于60%。烧结矿碱度要高(在1.8-2.0)。 熟, 熟料比(指烧结矿和球团矿)要高。目前炼铁企业已不再追求高的熟料比，如宝钢熟料比为81%。增加高品位块矿，可有效提高入炉料含铁品位，有利于节能减排；减少造块过程中的能耗和环境污染。但我们认为熟料比不应小于80%。否则炼铁燃料比会升高。 稳, 原燃料供应的数量,比例和质量要稳定。原燃料稳定是高炉生产的灵魂,也是当前我国高炉炼铁生产存在的最大问题.。 均 , 原燃料的粒度和成份要均匀。这是提高炉料透气性的有效办法。大、中、小粒度的炉料混装会有填充作用，减少有效空间。一般要求5-15 mm.粒级占比例小于30%。焦炭在炉缸的空间要有40%，这也是评价焦炭质量的标准之一。 小, 原燃料的粒度要偏小。球团矿8-16mm。 烧结矿5-50mm.。焦炭50-75 mm.。块矿5-15 mm.。小高炉所用原燃料的粒度可偏小些。 少 ，含有害杂质（s,p,F,Pb,Zn.K.Na等）要少。希望炉料中含碱金属要小于3% Pb含量小于0.15%。 好， 矿石冶金性能好：软熔温度高（大于1350），熔化区间窄（小于250），低温还原粉化率低，还原率高（大于60%）等。2、 高炉炼铁的地位和作用炼铁工序在钢铁工业中的作用是中流底拄，有承上启下的作用。钢铁工业生产的高物耗，高能耗，高?染主要是体现在炼铁系统。生产一吨铁要消耗20多吨自然资源，其工序能耗占联合企业总能耗的70%，?染物排放为三分二。2008年前三季全国重点企业炼铁工序能耗为429.49kgce/t,烧结工序能耗为55.51kgce/t,焦化工序能耗为120.52kgce/t。外排炉渣320kg/t,产生15-50kg/t粉尘，1.5吨CO2。95%的二恶英由烧结工序产生。目前，全世界高炉炼铁仍是炼铁生产的主流程。2007年全世界产铁9.4364亿吨，而非高炉炼铁产量只有7100万吨，只占生铁总产量的8%。其中直接还原铁有6722万吨，熔融还原铁有400万吨，而且短期内不会改变这种状态。中国是世界炼铁大国，2007年产铁4.894亿吨，占世界49.5%，有力地支撑我国钢铁工业的健康发展。3 、高炉炼铁的操作方针 要全面贯彻高效，优质，低耗，长寿，环保的十字方针。 执行四稳一活的 操作思路。即，送风，装料，造渣，热制度要稳定，炉缸要活跃。 工长操作要统一，要体现出集体主义精神，不搞个人英雄，三个工长操作要统一标准，才能实现高炉生产的高效化。 要制定出适合本高炉炼铁具体情况的操作原则。如各班料批波动2批，炉温波动Si 0.50.1%等。高炉的顶压，料线，炉温，风口径调整等项目的变动要经集体讨论。 不同时期的高炉有不同的操作制度，要及时进行变动。要以炉况顺行，炉温充沛，高产低耗为目的。4 、高炉炼铁的操作任务在现有条件下，科学合理地充分利用一切操作手段来调整好高炉内煤气分布，炉料合理运动，炉缸热量充沛，渣铁流动性好，能量得到科学利用等。实现高炉稳定顺行，高产低耗，长寿环保；完成对炉料的加热，还原，熔化，造渣，脱硫，渗碳，渣铁分离和顺畅流出高炉的任务。同时要完成节约资源和能源，减少?染物排放的任务。高炉炼铁工序有产品制造，能源转换，消纳废弃物的功能。5 、对高炉工长操作的基本要求掌握高炉炼铁基础理论知识，生产现代化管理知识等。了解高炉炼铁生产基本规律，能科学合理准确地运用炼铁各种操作制度。及时准确掌握高炉运行的变化及发展趋势，作出科学合理判断，采用正确的手段对高炉运行进行调整，确保高炉生产稳定顺行，高产低耗，长寿，环保。6、 高炉运行状态判断和判断的手段因原燃料质量的变化，气候变化，设备运行状态的不稳定，以及多种外界因素变化(动力,原燃料供应,上下工序生产状态等)的影响，高炉运行状态总是在变化之中，判断高炉运行状态的重点内容是炉况向热，还是向凉，变化的趋势有多大？判断的手段有两个方面：眼睛观察：看原燃料质量，看风口，渣铁样，看煤气燃烧颜色等。看风口要勤，接班、班中、交班均要看（凉热趋势，风口工作均匀度，煤枪工作状态等）。看出铁Si和S的含量、变化。看出铁的火光，烟雾，流动性，凝固速度和型状。每次出铁出渣均要取样（外观、断口、冷却收缩，出铁出渣过程中温度的变化等），并样品要保存一个班，以资对比参考。通过炉顶摄像和休风时观察炉顶布料，料面状态，可判断煤气流运行状态，分布，有无偏料，管道，塌料，以及布料的效果。眼睛观察最直观，最早，最准确，是判断高炉运行状态最科学的依据。工长们应予以高度重视。仪器仪表数据反映重点是热风压力，透气性指数，料尺，炉顶和冷却系统温度等的变化。热风压力对高炉运行状态变化最敏感，可看出高炉运行走势，是高炉运行，休复风操作的重要依据。热风压力和风量表是高炉运行状态的最重要反映，包括了高炉行程的综合情况，如煤气与炉料相适应情况，料柱透气性与热制度的发展趋势等。同样的风压升高，所反映的内容可能是不一样，要作具体分析。高炉向热、渣铁放不净、管道行程堵塞、原燃料粉末增多，矿石冶金性能变化（软熔温度、软熔区间、低温还原粉化率）等均会造成风压升高，不同情况所采取的处理措施也不一样。炉顶煤气的压力、温度和成份是表明高炉能源利用率、铁矿石间接还原程度，以及炉顶煤气分布情况。如煤气CO2各点相差大于3%以上，说明有偏料现象。炉顶煤气温度各点相差不大于30-50为正常。透气性指数可及时反映出炉料的透气性，煤气流变化，炉况凉热走势。透气性指数是风量除以压差的值，表示某个高炉炉料透气性状态。其值在一定条件下是有个故定的参考数，大于这个参考数表明高炉有管道行程，小于这个参考数表明高炉难行，更小时表明高炉要悬料。料尺的变化可及时反映出高炉稳定顺行状态，炉温变化趋势，是复风操作的重要依据。料尺突然下降超过300mm以上叫崩料，两尺相差300mm时叫偏料，料尺停滞两批料时间叫悬料。两尺相差很大，但装一批料后，两尺相差缩小很多时，一般是由管道行程引起的现象。料尺下降速度是直接反映炉料运行状态，也是高炉顺行的重要标志，是工长判断和调剂炉况的重要依据。其它仪表数据反映的数据，如风量，风温，炉顶温度和煤气曲线，炉热指数，炉身和冷却系统温度等均代表出高炉运行走势。这些数据要联合进行技术分析，并要取出一段时间跨度来进行技术分析才科学合理。7 、 高炉炼铁的操作手段 送风制度的调整（又称下部调剂）包括：风量（反映在风压和压差），风温，富氧，脱湿鼓风，风速（风口径，长度，角度），鼓风动能，以及喷煤对风量的影响等。 热制度的调整调整焦炭负荷，风温，喷煤比。对冷却水进行调整（又称中部调剂）。 装料制度的调整（又称上部调剂） 固定因素：炉喉直经和间隙，大钟?角，行程，下降速度，炉身角。 可调因素：料线，矿批重，装料顺序，布料器运行，无料钟布料，可调炉喉板等。上部调剂和下部调剂要相互配合 ，使煤气流合理分布，炉缸活跃，提高能源利用率，实现高炉操作优化等。 造渣制度的调整炉渣性能：流动性，熔化性（长渣和短渣），稳定性，脱硫能力等。炉渣性能的调整：碱度（二元，三元，四元），加MgO(适应高AI2O3量), 低碱度排碱金属，提高脱硫能力等。8 、四个基本制度之间的关系高炉顺行的前提：科学合理的选择送风制度和装料制度。煤气流合理分布的基础：下部调剂送风制度，是对高炉生产起决定性作用。维持高炉顺行的重要手段：上部调剂装料制度，用科学布料来优化煤气流的再分布。炉缸热量充沛、生产稳定的前提：高炉热量收支平衡。保证炉况顺行、炉体完整，脱硫能力强的条件：优化造渣制度。四个基本操作制度是相互依存，相互影响。煤气流的合理分布取决于送风制度和装料制度。炉缸热量充沛取决于热制度和送风制度。9、 高炉操作的原则高炉操作是以下部调剂为基础，上下部调剂相结合，实现高炉顺行稳定生产。调剂炉况的原则1) 建立预案制，尽量早发现，早预测炉况波动的性质和程度，及早采取相应措施，杜绝重大事故发生。2) 在操作上是早动、少动，力求减少人为因素对炉况造成波动的幅度。3) 要掌握各调剂量所产生的作用内容，起作用的程度。4) 依据对炉况影响的大小，经济损失的程度，操作参数调整的顺序为：喷煤风温（调湿）风量料制焦炭负荷净焦10、 调剂手段实施后，对高炉生产起作用的时间1) 变动喷煤比会在34个小时后起作用，是实现高炉高效化（全风量，最高风温操作）的最好手段，是料速调整的首选手段，可确保炉缸热制度稳定，生产指标最佳的目标。2) 调剂风量一般在1.52小时起作用。降风温要损失焦比，改变软熔带位置，对合理炉型有影响。3) 改变装料制度，特别是调整焦炭负荷，加净焦要在一个冶炼周期后起作用。改变装料制度会对煤气流分布有较大影响。调整焦炭负荷对热平衡会有影响。调负荷最好不变动焦批重（一般要求焦层厚为0.5M，宝钢在0.8M左右），保证焦炭透气窗作用不发生变化，以保证煤气流稳定。4) 调剂风量、富氧、脱湿会立即见到效果11 、送风制度的调整高炉炼铁是以风为本，要尽量实现全风量操作，并且要稳定送风制度，以维持好合理炉型，煤气流分布合理，炉缸活跃。选择风量的原则：风量必须要与料柱透气性相适应，建立最低燃料比的综合冶炼强度在1.01.1t/m³d的概念，是高炉炼铁节能降耗工作的重要指导思想。11、送风制度的调整高炉炼铁是以风为本，要尽量实现全风量操作，并且要稳定送风制度，以维持好合理炉型，煤气流分布合理，炉缸活跃。选择风量的原则：风量必须要与料柱透气性相适应，建立最低燃料比的综合冶炼强度在1.01.1t/m³d的概念，是高炉炼铁节能降耗工作的重要指导思想。冶炼每吨生铁消耗风量值（不富氧）燃料比，Kg/t540530520510500消耗风量，m³/t13101270124012101180消耗风量，m³/t 1310 1270 1240 1210 1180以上为高炉炼铁工艺设计规范4.2.5。风机的选择为：送风量为炉容的二倍左右。目前中小高炉大多数是选择大风机。1) 固定风量操作进行脱湿鼓风可使一年四季送风量均衡。 稳定操作制度，三个班的要求要统一，实行固定风量操作要求各班装料批数4711.51724303756炉喉矿层厚,m0.510.460.410.400.430.450.440.46炉喉焦层厚，m0.650.590.440.430.460.480.470.49目前，原燃料质量的不断改善，有降低矿批量趋势。大高炉的焦批厚在0.650.75m，不宜小于0.5m。宝钢焦批在800mm。调负荷一般不动焦批，以保持焦窗透气性稳定。焦批的改变对布料具有重大影响，操作中最好不用。 高炉操作不轻易加净焦，只有在出现对炉温有持久影响的因素存在才用（如高炉大凉、发生严重崩料和悬料，设备大故障等）。而且只有在净焦下达炉缸时才会起作用。加净焦的作用：有效提炉温，疏松料柱，改炉料透气性，改变煤气流分布。跟据情况采取改变焦碳负荷的方法比较稳妥，不会造成炉温波动。调焦炭负荷不可过猛，变铁种时，要分几批调剂，间隔最好1-2小时。 高冶炼强度，矿批重要加大。喷煤比提高，要加大矿批重。加大矿批重的条件：边缘负荷重、矿石密度大改用密度小时（富矿改贫矿）、焦炭负荷减轻。 减小矿批重的条件：边缘煤气流过分发展；在矿批重相同的条件，以烧结矿代替天然矿；加重焦炭负荷；炉龄后期等。 改变装料顺序的条件：调整炉顶煤气流分布，处理炉墙结厚和结瘤，开停炉前后等。 为解决钟阀式炉顶布料不均，使用布料器可消除炉料偏析。布料器类型：马基式旋转布料器?可进行0、60、120、180、240、360六点布料。仍有布料不均现象，易磨损。 快速旋转布料器?转速为1020转/分，布料均匀，消除堆角。 空转螺旋布料器?与快速旋转布料器结构相同，旋转漏斗开口为单嘴，没有密封。 布料器不转时要减轻焦炭负荷1%5%。6) 可调炉喉 大型高炉有可调炉喉。宝钢1号高炉有24块可调炉喉板，有11个档位，可使料面差由0.75m至3.58m，对炉内料面影响较大。 7) 料线 料线越高，则炉料堆尖离开炉墙远，故使边缘煤气流发展。料线应在炉料碰炉墙的撞点以上。每次检修均要校正料线0点。 中小高炉炉料线在1.21.5m，大型高炉在1.5m2.0m。装完料后的料线仍要有0.5m的余富量。两个料R下降相差要小于0.30.5m。料线低于正常规定的0.5m以上时，或时间超过1小时，称为低料线。低料线1小时，要加8%12%的焦，料线深超过3m时，要加10%15%的焦炭。 高炉低料线时间长，就应休风，也不允许长期慢风作业。否则会造成炉缸堆积和炉墙结厚。 8) 判断装料制度是否合理的标准 煤气利用率：CO2/(CO+CO2)值，好为0.5以上，较好为0.45左右，较差为0.4以下，差为0.3以下。煤气五点分析曲线：馒头型差，双峰型有两条通道，喇叭花型中心发展，平坦形（双燕飞）最好。炉顶温度，好的标准：中心500左右，四周150200。 四周各点温差不大于50。CO2含量表示能源利用情况：2000m³以上高炉应在20%24%1000m³左右高炉为20%22% 1000m³以下高炉为18%20%。 13、热风制度的选择 高炉炼铁热量来源：碳素燃烧（焦炭、煤粉）占78%， 热风带入热量19%，炉料化学反应热3%。 1) 炉缸热量表示方式：物理热：铁水和熔渣的温度，一般为13501550，正常值为1450。 化学热：生铁含Si量。炼钢铁控制在0.3%0.70%. Si含量0.5%为宜。铸造铁为在指定范围，两炉之间含Si波动 0.2% 风口区理论燃烧温度：215050 炉渣碱度也可以表述炉缸工作热状态。炉渣溶化温度是炉缸温度调整手段之一。 2) 影响热制度的因素 影响炉缸温度方面因素：风温、富氧、喷煤、鼓风温度和湿度、焦炭负荷，炉料下降速度，矿石含铁品位等。 影响热量消耗方面因素：原燃料数量和质量，炉内间接还原程度，冷却水冷却强度（包括漏水），煤气热能利用，高炉操作水平（料速，崩料，悬料等）。 影响炉内热交换的因素：煤气流分布和流速，布料方式，炉料传热速度和热流比，炉料粒度、密度和气孔形式。 炼铁设备和企业管理因素：炼铁设备运行状态，冷却设备是否漏水，称量的准确度，高炉操作水平（四个制度稳定）。14 渣制度的选择高炉造渣制度要满足高炉冶炼的要求：渣铁易分离、脱硫能力高，炉渣流动性好（粘度低），稳定性好。1） 对造渣制度的要求在优化配矿时，要选择初成渣生成晚，软熔区间窄，对炉料透气性有利，初渣中FeO含量少。希望炉渣熔化温度在13001400，粘度小于10泊左右，可操作的温度波动范围大于150。要求炉渣能自由流动的温度为14001500，粘度小于2.5泊，粘度转折点在大于13001250。炉渣在正常温度下要有良好的流动性和稳定性。希望炉渣从流动到不流动的温度范围比较宽、称之为长渣。温度波动25，二元碱度波动0.5时，有稳定的物理性能。 有足够的脱硫能力，在炉温和碱度适宜条件下，硫负荷5Kg/t时，分配系数为3050。对高炉衬砖侵蚀能力较弱在炉温和碱度正常条件下有较好的熔化性、流动性、稳定性，脱硫性，能冶炼出优质生铁。3） 炉渣性能对高炉冶炼的影响高炉内成渣区是炉料透气性最差的地方，占高炉煤气压头损失的70%80%。所以要求炉渣熔化温度高，熔化区间窄，流动性好。初成渣中FeO一定含量，可改善初渣流动性，在下降过程中，被直接还原成金属铁，是个吸热反应。温度低，造成初渣可能会凝固，降低料柱透气性，引起炉墙结厚、结瘤。终渣FeO含量降低1%，渣温提高20。渣中FeO0.5%为正常值。渣中CaO、MgO的浓度高有利于脱硫，FeO含量高不利于脱硫。低料线会使炉渣脱硫能力降低。含CaF2的矿石，易生成低熔点的炉渣，对脱硫不利，且侵蚀耐火砖。用含CaF2的矿石进行洗炉有好效果。提高MgO含量可改善高含Al2O3的炉渣流动性。含量Al2O3达18%的炉渣，配加12%15%的MgO后，炉渣性能得到改善。建议MgO在球团生产中配加，比加在烧结矿中有利。一般炉渣MgO含量为7%8%。炉渣流动性最好的成份：炼钢铁CaO/Si02在1.05-1.2，铸造铁CaO/Si02在0.8-1.05，MgO在6%-9%。CaO+MgO在48%-5