高炉铁水温度现状调查与分析

高炉铁水温度现状调查与分析

新余市钢铁公司（新钢公司）的第一个精炼厂位于距雪佛兰德斯-奔驰生产区22公里的山区。长期以来，进入路桥的铁水温度很低，很难改变车间的操作。产量、质量和消耗的指标不理想，这使得第一扎特公司的生产和业务难以管理。1铁水温度调查1.1铁水温降测试高炉出铁,铁水(撇渣器后)进入铁水罐中温度下降情况,测试2000年3月29日~31日的数据,共测试36罐,发现铁水在铁水罐中温降很大:平均温降为44.8℃;最大温降为96℃;最小温降为11℃;温降在30℃以下的有9罐,占25%;温降在30℃~60℃的有19罐,占52.78%;温降在60℃以上的有8罐,占22.22%。1.2从出完铁—在运输过程中的温度损失调查3月12日~3月18日1周的铁水运输过程温降情况,数据统计为:铁水平均运输时间为(从出完铁到进混铁炉时间):189.9min,即190min;运输过程铁水平均温降为74.06℃,温降速度为0.39℃/min;最长运输时间:290min;最短运输时间:140min;铁水最大温降:203℃;铁水最小温降:62℃。1.36渣器后铁水温度3月12日~3月18日,共测91炉撇渣器后铁水温度,小于等于1360℃的有43炉,占47.25%;大于1360℃的有48炉,占52.75%。1.4罐区的罐数、罐数对其数量的影响3月12日~3月18日,共测温217罐,小于1270℃的有193罐,占88.94%;大于等于1270℃的有24罐,占11.06%。1.5运输上包装量3月份,共测温308包,具体情况如下:小于1190℃的有10包,占3.25%;1190℃~1209℃的有122包,占39.61%;1210℃~1229℃的有141包,占45.78%;1230℃~1249℃的有34包,占11.04%;大于等于1250℃的有1包,占0.32%。2原因分析2.1高炉主要生产条件根据3月12日~3月18日1周铁水测温记录,高炉铁水温度现状为(撇渣器后测温):供一钢厂铁水的主要来源是炼铁厂6号高炉、7号高炉。因此,从炼铁角度看,6号高炉铁水温度低是造成上山铁水温度低的重要原因。铁水温度是由炉容、冶炼铁种、燃料比、风温、富氧、喷煤、湿度、直接还原度、渣量等多种因素决定的。一般而言,凡是能够增加炉缸热收入、减少热支出的因素或措施都有利于提高铁水温度。其影响是:(1)炉容——大高炉铁水温度通常比小高炉高。300m3高炉铁水温度比1500m3高炉铁水温度约低100℃,比600m3高炉约低20℃~30℃。其它条件相同时,大高炉铁水温度比小高炉低是不正常的。(2)铁种——生铁含Si量直接影响燃料比。在炼钢生铁范围内,生铁含Si每+0.1%,燃料比约上升4~5kg/t铁。冶炼铸造铁的铁水温度通常比冶炼炼钢生铁高20℃~30℃。(3)燃料比——其它条件相同时,燃料比高则高炉铁水温度相应上升。(4)风温——提高风温能直接增加炉缸热量。一般风温每+100℃,铁水温度上升10℃~20℃。(5)喷煤——喷煤能降低风口前理论燃烧温度,相应降低了铁水温度。无热补偿或热补偿不足条件下,煤比愈高,则铁水温度愈低。(6)生铁Si含量——正常炉况下,生铁含Si量与铁水温度呈正相关。一般生铁[Si]±0.1%,铁水温度±5℃~15℃。非正常炉况时,生铁含Si量与铁水温度的正相关关系弱化而变得不明显,甚至出现相反规律。因此,铁水温度能正确反映炉缸温度。以生铁含Si量表示炉缸温度是不确切的。2002年一季度炼铁厂高炉主要生产条件和铁水温度对比见表2。由表2看出,6号高炉由于采用低Si高煤比冶炼,铁水温度低且波动大,生铁质量不如7号高炉。因炉缸热量紧张,高炉应变能力和抗波动能力变差,其炉况顺行度也不如7号高炉。结论:目前条件下,因原燃料条件波动大,风温偏低,无富氧,6号高炉生铁[Si]偏低,煤比偏高,炉缸温度不足,是导致该炉铁水温度低的主要原因。2.2铁水运输时间本次调查发现,铁水平均运输时间达190min,最长为290min,最短为140min,小于等于150min的占46%,若铁水运输时间缩短到平均150min(公司运输部规定铁水列车运行时间150min),铁水温降速度为0.39℃/min,则铁水温降可减少15.6℃。2.3铁罐的温降从本次调查来看,铁水在铁罐中温降平均达到44.8℃,占总温降(撇渣器后测温→进混铁炉)118.86℃的37.7%,所以我们认为,降低铁水在铁罐中温降是非常重要的。铁罐温降大的主要原因有:(1)铁罐周转时间长,一般在6~7h,其中重罐运输时间也有190min;(2)铁罐结底、结盖现象较多,处理不干净,不及时;(3)出铁前不烘罐。2.4铁水空罐方面目前铁水计量是以炼铁厂发出的铁水为基数计算的,造成炼钢厂收到的铁水为重罐(装铁水)减去上趟该罐的空罐重量,而不是减去当趟该罐的重量。这样循环下去,也许炼钢厂铁水实施收到量亏空不算大,但严重影响了铁水温度。例如,空罐有3t铁水未倒完或结盖1t,炼铁单位化罐或处理结盖就不积极,出铁过程中温降就会大得惊人。3低铁水温度对精炼的影响3.1铁水温度低影响钢水质量转炉冶炼工艺告诉我们,转炉冶炼的热量基本来源于铁水的物理热和化学热,在化学热一定的情况下,铁水的物理热是决定冶炼能否顺行的关键因素,特别是新钢公司当前降耗(铁水耗)增钢的关键时期,铁水温度低造成钢水后吹严重,吹损大,钢铁料消耗高,成本高,钢水质量无保障,炉龄下降,并危及安全生产等严重后果。一钢厂2002年1月和2月因铁水温度低影响其主要消耗、质量指标如表3。另:三钢厂铁水温度条件较好(1260℃左右),但因铁耗过低(1月份859kg/t,2月份803kg/t),转炉炉龄指标由原来的1500炉跌至1000炉左右,炉龄损失代价非常大,转炉吹损等其他损失也较大。3.2铁水温度与铁钢的比和转炉安装制度之间的关系3月30日,在一钢厂测试了5炉有关数据(表4)。4解决问题和转炉处理措施4.1铁水温度调整后的降压保险技术(1)适量提高铁水温度。炼钢要求铁水[Si]0.4%~0.6%较为适宜。考虑到公司铁水上山的现实情况和公司整体效益,建议高炉按铁水[Si]0.5%~0.7%控制为宜,待条件改善后再适量降低。这样可使铁水温度提高20℃~30℃。(2)创造条件,增设铁水罐在线烘烤装置,可以大大克服铁罐温降过大情况(如大于60℃的情况),这样使铁罐温降平均下降15℃是可以实现的。(3)加强生产调度,努力使铁水运输时间小于等于150min,使铁水温降再下降15℃。(4)合理铁水计量方法,以炼钢厂实际收到的铁水量为准,可调动炼铁厂化罐和清理罐盖的积极性,减少铁水在铁罐中的温降。以上措施实施后,可使铁水温度平均提高50℃~60℃,可使一钢厂入转炉铁水温度在1240℃以上的比例大于95%。4.2合理的铁钢比为确保转炉冶炼顺行,转炉入炉铁水温度为1228℃时,合理的铁钢比为953kg/t