衡钢高炉提高喷煤比生产实践.doc

衡钢高炉提高喷煤比生产实践【摘 要】本文对衡钢高炉在开炉后全喷无烟煤且无富氧的情况下，煤比快速提高150/kg.t进行了总结。通过采取加强精料工作、优化上下部制度、提高风温、改进高炉操作水平和管理水平等一系列措施，炉况稳定顺行，高炉各项技术经济指标不断提高，并且在很短时间内实现了达产达效。【关键词】高炉 煤比 精料 风温 1.前言衡钢高炉于2009年5月开炉投产。高炉有效容积1000m3，20个风口，无渣口，全镶砖的薄壁内型结构，炉腹、炉腰、炉身下部采用了三段铜冷却壁，全软水密闭循环冷却技术，小块焦丁回收、皮带上料加PW串罐无料钟炉顶，三座顶燃式热风炉，热风温度单烧高炉煤气设计平均风温1150以上;喷煤采用双罐并立喷吹主管加分配器的方式；槽下采用了高效环保的棒条筛，煤气系统采用干法布袋除尘。设计之初就树立了科学炼铁、经济炼铁的思想，高炉自喷煤系统投产后，通过采取精料、提高风温、增加富氧、改进高炉操作、加强设备管理等措施，使喷煤比在短期内达到设计要求（无富氧条件下），长期稳定在145kg/t以上，高炉炉况稳定顺行，实现了优质低耗生产，创造了巨大的经济效益。2009年主要技术经济指标见表1。表1 2009年主要技术经济指标时间利用系数焦比kg/t煤比kg/t焦丁比kg/t风温入炉品位一级品率%休风率%Si%S%5月1.527609.1032.55101457.853.612.120.780.0326月2.145488.2104.130.8110358.371.74.030.560.0297月2.231362.8139.422.18113558.187.54.260.480.0288月2.102366.0141.223.5113957.985.67.50.510.0279月1.679409.3141.835.4114857.282.510.380.630.02210月2.377356.1146.229.5115356.795.63.340.510.029注;9月份因炉况失常对高炉各项指标影响很大。2.衡钢高炉实现高煤比操作的限制性因素2.1 因衡钢没有配套的焦化厂，高炉所需焦炭全部需要外购，外购焦炭品种多，质量参差不齐，波动较大；虽然公司对进厂焦炭品质严格进行了分级管理，但是受原料场面积的限制，难以按要求进行分类堆放，并且是露天存放，造成高炉入炉焦炭质量不稳定，水分较高，焦粉偏多；作为高炉料柱的焦炭质量的不稳定直接导致高炉料柱的透气性差，这就给高炉的操作、炉况顺行和调剂造成很大的困难。2.2 风温尚未达到设计要求、开炉初期无富氧（新制氧机未投入）。因煤气压力波动较大和烧炉制度仍处于摸索之中，风温只有1100左右，如果煤比提高到120kg/t以上，理论燃烧温度将低于2050。煤粉燃烧不充分，煤粉燃烧率降低，未燃煤粉增多，既浪费能源，又使高炉的压差升高，对高炉的顺行产生较大的影响。2.3 制粉系列、喷吹系列设计均为单系统。由于衡钢地处湖南内陆，周边地区优质无烟煤和烟煤资源匮乏；制粉单系统出粉能力受到限制，而且磨煤机作业率高，造成高炉时常减煤甚至停煤操作，热制度波动较大。不利于煤气流的稳定。2.4 高炉煤枪在设计时采用了两个球阀刚性连接，不好调整煤枪角度和在线更换煤枪操作。3.提高喷煤比的过程高炉自2009年5月1日开炉，因设计和施工的原因，高炉喷煤系统的设备安装进度较慢，炼铁分厂根据实际情况提前制定了详细的喷煤方案、人员培训计划、分阶段的煤比攻关计划。高炉于2009年6月4日开始喷煤，当日煤比54kg/t； 6月11日煤比达到125 kg/t， 6月15日煤比达到135 kg/t， 6月18日煤比达到150 kg/t以上。进入7月份后，高炉一直喷煤比稳定在145 kg/t以上水平，渣铁物理热充沛，各项技术经济指标不断改善，炉况稳定顺行。4.提高煤比的措施4.1 严格贯彻精料方针，优化高炉原料结构4.1.1 加强进厂焦炭的质量监督。对入库焦炭质量、重量建立档案；掌握入炉焦炭的冶金性能，及时适量调整负荷。4.1.2 提高入炉品位，降低渣比。主要是提高烧结品位，加大高品位南非块的用量，把海南矿的用量控制在3%以内；对烧结矿的质量攻关，确保烧结矿质量满足高炉强化要求。4.1.3 加强仓位管理与筛分管理，减少入炉粉末。大量粉末入炉，易使块状带的透气性恶化，造成高炉顺行遭到破坏，不利于提高喷煤比；控制好筛分料流，烧结料流矿按2.0t3.5t/min控制；仓位控制不低于50%，严禁仓底料入炉；槽下每班清筛由4次增加到6次，入炉粉末控制在3%以内。4.2 开展风温攻关，以提高风温来提高理论燃烧温度，增加煤粉的置换比4.2.1 对热风炉区域的所有流量计、压力表进行校正，确保烧炉稳定，降低烧炉难度。4.2.2 不断摸索调整，采用合理的燃烧周期和送风周期，把送风时间控制在4050分钟，保证单炉烧炉时间在80分钟以上。采用快速烧炉法将拱顶在15分钟以内烧到1300以上。提高热风炉操作人员的技术水平和责任心。在烧炉时要求岗位人员勤观察、勤分析、勤调剂，保证烧炉效果。4.2.3 2009年6月10日投入预热器，对空气煤气进行预热，将空气由30度左右预热到180以上，煤气预热至240以上，提高了煤气的理论燃烧温度。高炉风温水平在单烧高炉煤气的情况下逐步稳定提高到了1160以上。4.3 高炉上下部制度的调整4.3.1 合理的送风制度。由于充足的鼓风动能有利于高炉获得充足而稳定的中心气流、有利于均匀而活跃的炉缸、有利于缓解煤比大幅提高后所带来边缘气流过分发展的问题，是高炉获得一个合理初始煤气流分布、维持炉况稳定顺行的重要条件。高炉鼓风动能的获得可以通过适当缩小风口面积、提高风量等措施。高炉根据炉型特点和原燃料情况，开炉之初就树立高风速、高动能，保证足够的中心煤气流分布，采用了120450斜5的风口，此后随着炉况向正常过渡，风口面积达到0.1922 m(有3个风口未开)。高炉6月4日开始喷煤后，逐步对风口进行调整，将120风口缩小为110，风口面积0.1900 m，保证风速195205m/s，鼓风动能100110KJ左右，这样保证了在150kg/t煤比条件下炉缸工作的均匀、活跃。优化了高炉的初始煤气流分布，为高炉的稳定顺行奠定了基础。4.3.2 装料制度的调整。随着喷煤量的不断加大，焦炭负荷越来越重，焦层逐渐变薄，料柱透气性变差。为稳定炉况顺行，寻求合理的操作制度，关键是改善料柱的透气性，尤其是中心气流的充足稳定为提高煤比创造条件。首先从上部选择合理的装料制度入手，随后根据原燃料的变化，灵活对装料制度进行调剂，使炉料在炉喉处的分布更加均匀、合理，保持高炉中心气流顺畅，适应了高煤比操作。我们在对上部装料制度进行调整时主要把握了下面三个原则：一、边缘环带。因为边缘环带的矿焦比决定边缘煤气流的分布及软熔带边缘位置的高低，我厂高炉采用了全镶砖冷却壁+3段铜冷却壁的形式，这就要求料柱的高温区下移，把软熔带的根部控制在铜冷却壁区域，以形成稳定的边缘通路和渣皮。二、中间环带。即中间漏斗，该环带直接影响煤气穿透能力，因为这一区域的宽度及矿焦比分布与原燃料的质量相关，原燃料质量好，透气性改善，则可拓宽并适当加重矿焦比，同时适当减少中心焦量，从而改善煤气利用，这一区域一般保持在0.81.0米左右。三、中心焦堆。这是煤气流速最快、流量最大的区域，拓展这一区域，有利于增加中心气流，我们一般控制在15%30%左右。适当增大矿批，矿石均匀分布，有利于煤气流的稳定，减少矿焦界面效应，增加软熔带的透气性，保持料速在67批/h左右，同时顶温也控制在规定范围之内，矿批保持在26t30t左右，根据炉况表现及时调整矿批大小，以保证炉况的稳定顺行。装料制度的调整过程见表2。表2 装料制度的调整过程时间矿批t料线m矿石角度焦炭角度5月18.01.9373 34.4 4 30.7 234.42 30.7 2 29.2 2 1136月23.01.938.54 36.52 34.52 31.5236.52 34.52 31.52 1127月24.81.938.52 36.52 34.52 31.5236.52 34.52 31.52 1128月25.51.939.53 36.52 34.52 31.5236.53 34.52 31.52 1139月24.21.939.53 36.53 34.52 31.5136.53 34.52 31.52 11310月29.31.9403 383 362 342 312382 362 342 312 1124.4 优化炉内操作，制定合理的操作方针，稳定好热制度和造渣制度。要求铁水含Si量在0.40.6%之间，铁水温度在1480以上，炉渣的二元碱度在1.151.20左右，工长加强对焦炭质量的检查，及时调整喷煤量保证充沛的渣铁物理热和良好的流动性。高炉提高煤比后，根据设备条件、高炉顺行状况及外部条件，逐步提高炉顶压力，炉顶压力由初期的100KPa提高到目前的155KPa，炉内压差明显降低到135KPa左右，减少了高炉的悬塌料的产生，保证炉况在高煤比条件下的顺行。4.5 加强炉前管理和外部协调工作。高炉在提高煤比后冶炼强度有所增强，生铁产量提高，炉外能否及时出净渣铁直接影响到高炉的稳定顺行。首先从抓炮泥质量着手，保证炮泥强度能满足出铁的要求；其次是强调均匀出铁。重点是对铁口的维护、铁口的深度、打泥量的控制、出铁正点率、渣铁沟的维护以及铁水包的装载等进行了严格的管理，保障了炉前工作的顺利进行。炉前积极开展炉前劳动竞赛，杜绝各类炉前操作事故。解决了因炉前出铁不及时对炉况的影响，保证了煤比在150kg/t.Fe以上高炉的稳定顺行。4.6 严格按要求验收入库的原煤质量，优化制粉的各种操作参数，提高中速磨的制粉能力。制粉工序加强对磨煤设备的点巡检工作；配管工加强对煤枪的改造和日常检查，发现异常及时处理，保证煤粉的均喷、匀喷。5.操作管理5.1 坚持各项工作超前，抓住苗头，把一切影响因素消灭在萌芽状态，继承创新，规范炉内操作和加强标准化操作管理，统一四班操作，各班结合实际，制定高标准，通过精心管理、精心操作来提高煤比。5.2 大力加强技术管理，保证合理的操作炉型，建立了各类事故预案和原始数据台帐，杜绝高炉日常管理中炉况调整的随意性和操作的随意性，保证高煤比情况下炉况的稳定顺行。5.3 加强设备管理，努力降低休风率，提高设备维护质量，强化设备点检，保证设备运行安全。加强喷煤系统的巡视，调整好枪位，减轻煤粉对对风口的磨损，减少风口漏水。配管工监护好风口各套的工作状况，发现异常及时处理。6.结语6.1 衡钢高炉在全用外购焦炭且无富氧的情况下通过狠抓各项基础管理工作，改进高炉操作，开展各项技术攻关和劳动竞赛，保证了高炉稳定顺行；在短短十六天内就将煤比提高到150kg