攀钢2#高炉生产操作经验

38 2009 年第 32 卷第 3 期 攀钢 2#高炉生产操作经验 邢志刚 (新钢钒炼铁厂 ) 摘 要 ： 通过总结攀钢 2#高炉生产操作经验，发现影响 2#高炉欠顺行的主要原因是下部调剂不合理，而造成的下部气流分布不合理。通过适当扩大风口面积，守全风操作，同时高炉上部采取逐渐加重边缘的装料制度，保证了下部气流合理分布和高炉顺行，取得了较好的经济技术指标。 关键词： 高炉；风口面积；下部调剂；装料制度；气流分布 1 概况 2#高炉大修采取了许多新技术，如：提高卷扬上料能力；热风炉由内燃式改为顶燃式； 增设炉顶煤气 合钒钛磁铁矿冶炼特 点，选择耐火材料等，为高炉 “ 优质、低耗、高效、长寿 ” 生产提供了保证。 大修后 2#高炉于 2007 年 12月 20 日开炉，开炉第二天即达产，创造了 新钢钒炼铁厂最快达产纪录。但开炉以后 2#高炉的炉况却一直不稳定，主要表现为：未能摸索出合理的上下部操作制度，煤气流分布不合理；热制度波动大，高炉稳定性差，极易出现悬料、管道炉凉炉况失常等；渣口频繁拉坏，造成低压慢风时间多。 2008 年年底通过狠抓精料，优化高炉操作等措施， 2#高炉的生产取得了明显进步，各项指标明显改善（见表 1）。 表 1 攀钢 2#高炉 2008 年 2009 年 3 月指标情况 时间 产量 / (t d 1) 系数 / t ( m 3) 富氧率 / % 料批 /批 风量 / (风温 / 冶炼强度 / t ( m 3) 综合 冶强 / t (m 3) 焦炭 负荷 / (t t 1) 焦比 / (t 1) 煤比 / (t 1) 2008 年 1 月 889 972 92 008 年 2 月 842 1189 60 008 年 3 月 942 1202 53 008 年 4 月 872 1197 62 008 年 5 月 885 1206 57 008 年 6 月 863 1212 56 008 年 7 月 874 1186 68 008 年 8 月 815 1177 89 008 年 9 月 864 1175 96 008 年 10 月 907 1186 75 008 年 11 月 945 1212 59 008 年 12 月 912 1143 80 009 年 1 月 952 1191 61 009 年 2 月 963 1195 58 009 年 3 月 970 1194 54 钢 技 术 39 2 提高原燃料质量，优化炉料结构 降 低入炉原燃料粉末 钒钛烧结矿由于含有较多二氧化钛，粘结相少，强度低，粉末多，影响高炉料柱的透气性，所以减少原料入炉粉末对攀钢高炉尤为重要。通过进一步加强槽下炉料筛分管理，严格控制筛分时间，在保证上料速度的前提下，尽量延长筛分时间。槽下烧结矿筛为双层棒条筛，每班正常使用都要定期空震筛，同时检查筛底是否堵塞，以保证筛分效果。严格控制返矿、碎焦 、 返矿合格率在要求范围，为高炉强化冶炼和节约成本创造基本条件。 优化炉料结构 （ 1）合理使用小焦丁。焦丁粒级与烧结矿粒级接近，在高炉炉 料 软熔过程中 ,由于焦丁的存 在，可以避免矿层板结，从而有利于改善矿层的透气性。同时由于焦丁比表面积大，有利于炭素燃烧，提高置换比。 （ 2）保持合理配矿结构。 2008 年炉料结构基本稳定，在原料质量波动时，及时调整配比，控制适宜的球团配比。保证了入炉品位及熟料率的相对稳 定。 3 优化高炉操作 下部调剂 调整风口分布与面积 高炉风口回旋区对冶炼过程起着十分重要的作用，是高炉初始煤气分布的起点，它的形状和大小决定了高炉煤气的一次分布，对高炉下部炉缸工作状态有着重要影响。攀钢高炉的原料品位低，渣量大，加之钒钛烧结矿的低 温还原粉化率高，软熔温度高，高炉软熔带位置低，料柱透气性差，压差高，所以合适鼓风动能对高炉冶炼顺行至关重要。因此，必须调整风口布局，选择合适风口面积。 2007年 12 月 20 日 2#高炉第四代炉役投产。尽管开炉第二天即达产，由于热风炉施工进度问题，开炉风温只有 850 ，低风温操作，风口面积 S=140 2+ 130 )。 2#高炉的 3#热风炉投入试用后，风温提高到 1 220 ，故 2008 年 1 月 22日将风口面积扩大 ,各项指标均比较好，但是边缘气流发展，炉顶料面中心气流弱，炉凉滑料 后长时间下料差，而且过低料线时易再次滑料，造成炉况波动大，炉前渣口拉坏多，低压慢风时间多，对高炉上部装料制度进行多次调整均没有取得明显效果。因此决定采用从下部缩小风口面积来打开中心，2008 年 8 月 19 日风口面积逐渐缩小到 炉顶料面成像仪看，出现了明显中心气流，但高炉接受风量的能力大为减小，炉况逐渐变差 , 频繁崩滑料。从 8 月底开始产量下滑，从 3 000 t 滑到2600 t，连续三个月未完成生产任务。其主要原因是由于 2#高炉为原样大修，炉缸直径没有改变，并且由于是新高炉，炉缸直径相对炉龄 末 期的 炉缸直径要小，同样原燃料条件下，适宜鼓风动要小。 2008年 10 月底扩大下部风口面积到 风动能保持在 140 kJ/s， 在逐步强化过程中，继续对进风面积进行摸索调整，逐步扩大到 ，2009 年 2 月风量稳定在 2 960 m3/表 2）。随着风量水平逐渐上升，高炉炉缸工作活跃，煤气流分布合理，料柱透气性改善，风压降低，风量增大，各项技术经济指标明显好转。表 2 攀钢 2#高炉的风口面积和风量 年月 风量 /(1) 风口面积 / 鼓风动能 /(s 1) 系数 /t (d 1 m 3) 2008 年 1 月 2 888 008 年 2 月 2 842 008 年 3 月 2 942 008 年 4 月 2 861 008 年 5 月 2 885 008 年 6 月 2 863 008 年 7 月 2 875 008 年 8 月 2 813 008 年 9 月 2 864 008 年 10 月 2 908 008 年 11 月 2 945 008 年 12 月 2 912 009 年 1 月 2 952 009 年 2 月 2 963 009 年 3 月 2 970 40 2009 年第 32 卷第 3 期 提高风温 提高风温不仅可以使高温区下移，增加炉缸热量，而且可以在提高 喷 煤比的情况下维持合适的理论燃烧温度，有利于炉缸的均匀活跃。 2#高炉大修后，热风炉由内燃式改为顶燃式，风温能力大幅提高。通过提高煤气热值，预热助燃空气温度，风温基本维持在 1200 以上，为提高 喷 煤比提供了有利条件，煤比由 90 kg/t 提高到 120 kg/t。 富氧喷煤 提高喷煤比必须有好的料柱透气性和活跃的炉缸。由于贯彻了精料方针，调整适宜的 鼓风动能，使炉缸活跃，为提高煤比创造了前提条件。攀钢高炉提高喷煤比的限制性环节 是 煤粉的燃烧率，因为煤粉在风口前如果不能达到足够的燃烧率，则较多的残碳进入炉渣后使渣中的 原量增加，生成,N)引起炉渣变 稠 ，进而破坏冶炼进程。通过富氧喷煤加上较高的风温，煤粉得到充分燃烧，煤比大幅提高后没有出现出 稠 渣现象，富氧喷煤降低焦比提高产量和提高综合效益。 2008 年上半年高炉的富氧率一直在 右，下半年开始增加富氧量，富氧率一直保持在 右，同时也提高了喷煤比（如图 1 所示）。 图 1 攀钢 2#高炉 2008 年以来的富氧率及煤比 建立合适的热制度 合理且稳定的炉缸热制度是高炉顺行的基础，是攀钢冶炼钒钛磁铁矿消弱钛渣粘稠的主要手段。从 2008 年下半年开始，炉缸热制度波动范围大，容易出现大凉大热事故，对高炉生产造成严重影响。 2008 年 10 月底加强对炉缸热制度的控制，合理调剂炉温下限控制水平，保证炉内守全风，吹活炉缸。减少 还原，提高了冶炼强度。 上部装料制度的调整 上部装料制度调整主要是在下部调剂及调整炉内操作的基础上打开中心气流，使煤气流合理分布且稳定，实现优质低耗长寿 。 （ 1）根据风口面积对装料制度进行调整，保证高炉顺行。由于 2#高炉开炉后中心气流弱，采用加重边缘的料制均造成炉况的波动。 2007 年 12 月底 开 炉 后 低 风 温 操 作 ， 上 部 装 料制 度 以1主。风温正常后，为了保持合理的鼓风动能下部采用扩大风口面积，上部采用 1制 ， 利用系数达到 2.6 t/(d 上，炉况稳定。但后渣渣口拉坏多，煤气利用低，炉顶中心气流弱。 2#高炉是大修后的新高炉，由于 1制具有较 强 发 展 边 缘 的 作 用 ， 如果 长 期使用1高炉长寿不利，但是 如果 使用加重边缘的 装 料制 度 又 会 造成炉况的波动。通过缩 小 风 口 面 积， 上 部装 料制 度 逐 渐改 进 为1中心气流明显增强，但接受风量逐渐变差，顺行变差，经常崩滑料悬料，产量大幅下滑。通过再次扩大风口面积，上 料 料制以 2主，料线 2.7 m，批重加到 21 t，高炉运行大为改善，中心气流合适，接受风量能力大为增强，煤气利用高，产量逐渐达到开炉以来最高水平。 （ 2）根据炉型变化并结合气流分布来进 行装料制度的调整。经过 1 年多的生产实践，炉腹至炉身下部水温差波动对炉况影响较大。水温差低时，边缘气流弱，容易出现管道，主要是采取料制1防止出现管道。水温差高时，集中加净焦并适当减轻焦炭负荷，以防炉温下行快破坏顺行。 4 加强炉前操作管理 （ 1）加强铁口维护。从抓堵口不冒泥，稳定打泥量入手，坚持每次拔泥炮后对泥套进行检查，发现泥套损坏必须重做泥套，统一各班打泥操作，达到维护铁口的目的，以避免因铁口难开、过浅而引起渣铁排放不及时甚至高炉减风等事故的发生。 （ 2）加强炉前出铁管理 。 2#高炉由于大修后时间短，炉缸容积小，冶炼强度高时炉内易受憋，开炉后过于追求上下渣比，出铁强行放后渣，后渣渣口经常拉坏，从而造成低压慢风时间多。 2008607080901001101201301月 3月 5月 7月 9月 11月 13月 15月月份煤比/(kgt1)1 . 51 . 82 . 12 . 42 . 73富氧率/%煤比富氧率1 3 5 7 9 1 1 1 3