沙钢2500m3高炉提高煤比的阶段总结.doc

沙钢2500m3高炉提高煤比的阶段总结【摘 要】叙述了沙钢2500m3高炉如何提高煤比的过程，从此过程的一些日常操作、理论分析中，总结成功的经验。在此基础之上，为使沙钢2500m3高炉今后喷煤工作取得更大进步与发展，提出了几点思考。【关键词】高炉 喷煤 精料 风温 富氧率 燃烧率1.引言沙钢三座2500m3高炉在04年相继开炉，高炉投产以来因原燃料质量不稳定，高炉操作技术不完善，喷吹系统等问题导致沙钢2500m3高炉的煤比一直在低水平徘徊不前。进入08年下半年，随着国际金融危机的加剧，企业产品生产成本压力大，如何进一步降低铁水生产成本成为炼铁厂头等大事，而提高喷煤比降低焦炭消耗是重要的措施。宏发炼铁厂通过提高原燃料质量、优化炉料结构降低渣比、改进高炉操作制度、配合高风温、高富氧、烟煤混喷以及相应的管理措施的运用，在09年逐步提升煤比，由年初的134kg/t逐步提升到目前的163kg/t，且实现了燃料比逐步下降。具体数据见表1：表1日期综合焦比煤比利用系数富氧风温理燃温度2009年1月513.8133.32.443.75116821692009年2月498148.82.514.16117021642009年3月494140.32.544.15117721702009年4月494138.52.534.11117921642009年5月487.7126.82.514.51117321772009年6月482.7138.52.484.8116420812009年7月483.1151.22.525.29115820562009年8月489151.12.525.38116120742009年9月488.6160.92.55.62116320572009年10月482.4163.42.535.31116620442.提高煤比的措施2.1 提高焦炭质量高炉实施高煤比操作后，焦炭在高炉内作为燃料和还原剂的作用被煤粉部分取代，而作为料柱的骨架作用显得尤为突出。对高炉强化冶炼至关重要，作为软熔带区域焦窗随负荷的加重而相对变薄，焦炭的骨架作用一方面通过提高焦炭的冷态机械强度来保证，另一方面必须通过焦炭的热态机械强度，即焦炭的反应性（CRI）和反应后强度（CSR）来保证。从08年下旬开始，集团公司从源头开始加强炼焦煤的采购管理，并优化配煤管理，逐步提升焦炭质量。同时炼铁厂强化高炉槽下筛分管理，确保入炉焦炭质量，为煤比的提升提供了强有力的保障。焦炭指标见表2：表2 沙钢20072009上半年焦炭质量M40M10CRICSRAdS07年85.56.7627.1166.3312.890.808年83.196.8927.5964.5113.220.9409年85.166.6226.8666.0412.380.712.2 合理搭配炉料、降低渣比。当高炉焦比降低，煤比提高，而渣量维持不变时，由于未燃煤粉量的增加，使料柱焦层中的炉渣积聚增多，从而会影响高炉下部的气流分布以及风口气流向中心区的穿透，整座高炉的透气性下降，从而制约煤比的提升。炼铁厂通过合理优化炉料结构，逐步提升品位较高的块矿比例，提高综合入炉品位，达到降低渣量的目的，目前沙钢三座高炉块矿比维持在15%，渣比保持280290kg/t之间。同时为改善炉渣的流动性，进一步优化炉渣性能，通过调整MgO的比例，改善了炉渣流动性。2.3 优化高炉操作制度，控制合理煤气流分布。合适的高炉操作制度是解决煤粉提升、高炉炉况顺行度下降的重要手段。因高炉喷煤量大幅度提高之后，炉腹煤气量和未燃煤粉相应也增加，且矿、焦比相应也提高，料柱透气性相对变差，中心不容易吹透，这时只有通过调整煤气流分布来改善料柱透气性。通过实践，目前沙钢逐步形成了“一中、两大、上下相结合”的高炉操作制度。即通过长风口和上部操作制度，坚持保持稳定的中心气流为主，以解决随煤比增加、未然煤粉增加和炉腹煤气增加带来的中心吹不透导致炉况稳定性下降问题。同时坚持最小焦批的调剂原则，即以焦炭在炉喉500mm厚度为准则，逐步实施大矿批操作，这样可以在矿焦负荷增加时保持在软容带焦窗作用，确保高炉的透气性。在操作制度的调剂上，注重上下部相结合的调整。使上下部调剂有机结合，下部放上部控制，总的方针为控制边缘气流，确保中心气流。2.4 配合使用高富氧、高风温，合理控制理燃温度。随着煤比的提升，因煤粉的分解和燃烧导致风口前的理论燃烧温度下降，导致炉缸温度不足，同时导致未然煤粉的增加，引起炉况不顺。另一方面，随煤比的增加，高炉炉腹煤气量大幅增加，导致高炉压差增加，高炉顺行度下降。因此随着煤比的提升如何保持一定的理论燃烧温度和减少炉腹煤气量是解决煤比提升的重要环节。一方面，沙钢高炉通过预热器检修提升风温使用水平。目前基本保持在11601180之间。风温的提升一方面为炉缸补充热量，另一方面提升了理论燃烧温度，经验数据表明100度风温对应80度理然温度。同时逐步提升高炉富氧率，通过提升富氧，一方面解决煤粉燃烧率的问题，另一方面通过提升富氧降低炉腹煤气量的提升，降低高炉压差。目前高炉富氧率基本维持在4.5%。通过高富氧、高风温的搭配来实现合适的理论燃烧温度，目前沙钢理然温度基本控制在20502150度。2.5 利用烟煤混喷，解决煤粉燃烧率问题。在全无烟煤情况下，沙钢三座2500m3高炉的煤比基本制约在140左右徘徊，从高炉除尘灰中分析最高含碳量高达40% 以上，同时在煤比从140kg向上提升时，高炉炉况明显出现不稳定，高炉压差升高、透气性下降等特征，明显反应高炉内部未然煤粉增多所带来的反映。根据此现象，制粉车间从7月份开始配加15%的烟煤，通过提升喷吹煤粉的挥发份来提升煤粉的燃烧效率，其效果相当显著，煤比逐步提升至150kg以上。对比分析见下图。图12.6 加强对制粉的过程控制，稳定煤粉粒度，降低煤粉燃烧率的波动。随着煤比的提升，沙钢三座中速磨制粉能力逐步发挥到最大。而磨机因设备故障、布袋破损等原因，常常出现不定期停机。导致煤粉仓忽高忽低，操作工在提升仓位时，往往发生牺牲煤粉粒度来提升制粉量。因煤粉粒度的不稳定，导致煤粉的燃烧效果频繁波动，最终影响到炉况的波动。为此，炼铁厂制定定期检修制度，同时对制粉时间、控制煤粉粒度措施的调剂范围进行详细规定。促进了煤粉粒度的稳定。2.7 日常操作细化管理为了便于稳定炉况，对日常操作统一规范化，从以下几个方面细化管理：2.7.1 强化风口插枪率的管理、保证均匀喷吹。通过定期更换变形中套、对直吹管和煤枪改造，逐步提升风口插枪率，实现均喷、广喷，提升煤粉的燃烧效率。2.7.2 制定高煤比情况下异常操作标准随着煤比的提升，对于喷煤故障、停煤、炉凉等情况下的操作，由于三班操作不统一，导致频繁发生炉况波动，为此针对在高煤比情况下的不同状况，详细制定标准，稳定高炉炉况的稳定。2.7.3 控制合理的热制度根据不同的原燃料状况和各座高炉的炉况情况，制定不同的热制度。基本围绕在【si】0.30.45%，铁水温度1470度。低于此温度的当班操作工必须采取提温措施。2.7.4 加强对冶炼强度稳定性的管理在高煤比情况下，班中或班与班之间料批偏差大后，导致煤粉波动也随之偏大，一方面导致喷吹煤粉的不稳定，另一方面由于操作调剂不及时，极易发生炉温波动。为此在每日的操作方针中，对每班的料批做出详细规定，保证班与班之间的料批稳定，减少因料批不稳定，操作调剂不到位引起的炉况波动。3.进一步提升煤比的几点思考3.1 目前煤比在150160kg/t情况下，在沙钢2500m3高炉上的反应，喷吹煤粉仍然是促进中心气流发展的，而3#高炉在煤比突破160向170kg/t提升时，边缘明显出现发展迹象。针对此情况下步对高炉上下部调剂要注重控制边缘气流，其控制手段和范围需进一步探索。3.2 目前通过烟煤混喷，改善了煤粉的燃烧效果，实现了高效、经济喷煤。而随着烟煤比例进一步提升，虽然煤粉的燃烧率进一步提升，但因煤粉的固定碳减少，也会出现燃料比上升的问题。因此合适的烟煤配比即在煤粉中的挥发份和固定碳控制在什么范围内，即正确处理煤粉的燃烧率和置换比是下一步重点探索的问题。3.3 在目前情况下，如何进一步提升喷吹系统的能力，是下一步提升煤比的关键。要重点研究喷吹煤粉的浓度问题，只有把喷吹浓度提升才能满足进一步提升煤比的可能。即正确处理喷吹浓度和流速的问题。3.4 进一步研究喷吹的稳定率。随着煤比的提升，尤其煤比突破170kg以上，喷吹煤粉的稳定率，是制约煤比提升的重要环节。目前是以小时为单位进行统计喷吹量的。但在更小单位对比时其波动量是较大的，尤其在倒罐时其波动往往在10吨以上，这对炉况的稳定是极