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攀钢3号高炉强化冶炼实践
发表时间:[2009-10-15]  作者:干 显  编辑录入:admin  点击数:11334

攀钢3号高炉强化冶炼实践

     

(攀钢炼铁厂3高炉)

摘要  攀钢3号高炉第四代炉龄开炉以来,通过稳定炉况,大风量、富氧大喷煤、高风温、合理的中部调剂、合适的炉缸热制度和炉渣碱度、缩短间隔时间等措施实现高强度冶炼,取得了很好的经济技术指标,高炉利用系数达到2745t(m3d),焦比464kgt,煤比12029kgt

关键词  高炉 钒钛磁铁矿冶炼 强化冶炼

1  引言

    攀钢高炉以冶炼高钛型钒钛磁铁矿为主,原料品位低,渣量大,渣中Ti0222%以上。易生成Ti(CN)难熔化合物,从而使炉渣变黏,流动性差,渣铁分离差,渣铁难出,影响高炉顺行。同时钒钛烧结矿低温还原粉化率高,软熔温度高,软熔带位置低,透气性差,压差高,高炉高钛渣冶炼尤为困难。

    攀钢3号高炉于20061月~20064月原样大修,  4月第四代炉龄开炉送风,前期由于炉型不规则,经济技术指标不理想,20071月以后指标逐渐好转,高炉坚持以强化冶炼为中心开展各项工作,采取各种措施,使冶炼强度逐渐提高,指标得到很大提高,200710月及20083月两次打破攀钢高炉利用系数纪录同时焦比、煤比长期保持稳定,取得了很好的技术经济指标,表l3高炉20071月至20083月主要技术经济指标。


    对于一代新炉龄,3号高炉能够在短期内指标屡破新高,其原因主要是:开炉初期稳定过渡,杜绝大的、长期炉况失常,对新建工程排查各方不稳定环节;在稳定操作的基础上从上、下部调节入手采取一系列强化冶炼的措施。

2开炉初期稳定过渡

    开炉初期新炉型炉墙对强化冶炼气流分部有一定的适应期,本次大修虽然保持原炉型不变,但由于上代炉龄后期炉缸侵蚀,容积扩大,经过长期冲刷炉墙规则,中心和边缘气流稳定。开炉前期炉型有一个过渡过程,初期崩悬料不断,频繁减风,料柱压得较死,炉缸不活,导致风量小风压高,炉前不好出。同时由于槽下电子秤计量不准,入炉焦碳负荷实际偏重,长期低炉温,高炉顺行差,炉内操作波动大,炉况很不稳定。后经排查原因,更换校正电子秤量,严格规范操作,控制炉温范围,严防大凉大热,减少煤量波动,炉况不断稳定。2006年底,炉况逐渐好转,基本能够维持全风状态,高炉利用系数平均达到2438t(m3d)

3强化冶炼的措施

    开炉后经过为期一年的过渡炉况得到根本性的好转,料柱比较疏松,炉缸活跃,高炉量压关系对称。由于气流冲刷,高炉操作炉型不断优化,中心边缘气流较规则。2007年上半年高炉利用系数平均达到2548 t(m3d),高炉顺行好,具备进一步强化冶炼的条件,在20079月休风换大钟后,3高炉采取了一系列强化冶炼的措施,并取得了良好效果。

31缩小风口面积

    攀钢用钒钛烧结矿品位低,渣量大,并且钒钛烧结矿的低温还原粉化率高,软化温度高,高炉软熔带位置低料柱透气性差,同时钛渣粘度大使得中心不易吹透。因此必须维持大风量操作,配之合适的风口面积,以保证维持较高的鼓风动能吹透中心活跃炉缸。2007年高炉炉况好转,月平均风量虽可达到2950m3min以上,鼓风动能为120135KJ/s,但仍然有进一步提高的空间。在20079月换大钟以后,高炉采取缩小进风面积、加大鼓风量的措施活跃炉缸,风口直径由Ф140*15+Ф130*3变为西140*12+130*6,风口面积由原来的0270m2,缩小为0264 m2;高炉尽量加大鼓风量,平均风量可守至3000m3min以上。10月以后高炉鼓风动能大幅提高,维持在135155 kJs之间,更好的适应了钒钛磁铁矿冶炼的特点,走出了强化冶炼的第一步。

32上部调剂

    钒钛磁铁矿强化冶炼,下部活跃炉缸的同时应稳定上部气流,为防止大风量吹出管道,采取大批重压的措施,批重逐渐由20600增加2080021000吨。料制以2OCOC+1COCO+2OO↓OCCC↓为主,配合使用1OCOC+1COCO+2OO↓OCCCl,边缘气流强炉喉温度高时临时采用3OCOC+2OO↓OCCC↓2OCOC+3OO↓OCCC↓以压住边缘气流,提高煤气利用率。料线采用27m,使强度维持在12513批/h。大钟行程540mm逐渐缩短到510mm,进一步加重边缘活跃炉缸,维持中心气流稳定。料制调整后,煤气分布更趋合理,炉喉温度降低,炉顶、炉喉温度更对称,煤气利用提高,高炉煤气瓦斯灰量减少,具体见下表2


33富氧大喷煤

    富氧和喷煤是高炉冶炼钒钛磁铁矿控制炉温最有效的手段,有利炉况稳定。富氧加速煤粉的燃烧,活跃炉缸,改善渣铁流动性,降低铁损,提高风口前理论燃烧温度,补偿囚喷煤引起的炉缸气化和顶温升高的影响,减少渣中未然煤粉,提高冶炼强度,降低焦比。前期由于受炉况的影响煤比一直未达到预期目标,自20071月户况好转后,攀钢3号高炉富氧率稳定在2629%,全氧量由4500m3h提高到7000m3/h,煤比保持在120Kgt以上,除l号、18(铁口上方两风口)外,其余16个风口全部喷煤,在操作调剂上,尽量杜绝停煤操作,减少煤量波动,规定喷煤上下限,早动少动。表3为高炉加大富氧喷煤量后相应指标对比情况。


34高风温

    3号高炉大修后有四座内燃式热风炉采用两烧两送可以保证1180*C以上的风温。喷煤后理论燃烧温度降低,为有效利用风温创造了条件。通过对工长贯彻全风温操作思想,iE常时全关混风阀,尽量不撤风温调剂炉矿充分发挥热风炉潜力,20074月至20083月高炉平均热风温度1183~C,比2006年大修后提高了30随着风温的提高,炉缸热量充沛,风口活跃,煤粉燃烧率改善。

35合理的中部调剂 

3号高炉炉缸一二3段为光面冷却壁,四~八段为镶砖冷却壁,水压如下表4


    通常情况下保持冷却制度稳定,在水温差过低的时候采用降低水压,同时炉内采用发展边缘的料制,维持一个冶炼周期,过高时退批重降料线压边缘,同时及时加入焦炭防止急剧凉行引起炉况波动。使l3段每块水温差在1以下;48段水温差平均值多数时间在3~5

36严把原料入炉关

    三高炉开炉后采用高碱度钒钛烧结矿+酸性球团+普通块矿,入炉品位维持在50±05%。由于焦化、烧结、炼铁工序能力不匹配,导致原燃料质量不稳定,高炉经常出现等料的情况,原料配比经常变动,焦碳结焦时间变动大,配煤比变动大,高炉只能在现有条件下加强沟下原燃料管理,加强原料的过筛管理,在不等料的情况下强调矿石过筛尽可能在7080s,使烧结矿的入炉粉末控制在2%以下,同时由于焦化小块焦潮湿且水份不稳定,采用固定焦化小块焦的用量,尽可能稳定实际负荷,减少波动。

37炉缸热制度 

    充沛的炉缸热制度是高炉顺行的基础,特别是冶炼强度高时,更应控制合适炉温,防止长期低炉温。攀钢冶炼钒钛矿,高炉以[Ti]含量衡量炉温的标准,3号高炉炉温控制范围为016032%。在原燃料不变得情况下尽量稳定负荷,减少炉温波动,原燃料变差时炉温取上限,原燃料好时以中限为主。控制连续低炉温不得超过3炉以上,严防出号外铁(生铁[S]大于0100)。小时料批量连续超出上限,或渣铁排放量超出间批数,操作上应及时补足焦炭或临时调负荷,以补充炉缸热量。 

38造渣制度 

    攀钢高炉入炉品位低,渣量大,渣中Ti02含量高达22%以上,既要保证炉渣的流动性,又要保证其脱硫能力,R2110118,炉缸热制度维持在较高水平时为了炉前能按问批出净渣铁,二元碱度维持在下限,炉温下限时维持较高的二元碱度有利于气流的稳定。由于烧结碱度波动大,高炉球团配比波动大导致炉渣二元碱度及渣中TiO2经常波动,操作人员要“勤观察,多分析,早调剂”减少炉渣碱度的大幅度波动。   

39加强炉前工作

    由于钛渣冶炼的特殊性,当炉温高或渣铁在炉内停留时间过长时易生成Ti(cN)难熔化合物,从而使炉渣变黏,流动性差,渣铁难出,渣铁分离差。同时由于大风量大富氧强度高,3高炉是单铁口作业,为保证高炉不受憋必须加快出铁节奏,缩短间隔时间。高炉采取的措施是缩短间隔时间至2030分钟,开口机钻头直径采用ф6070 mm,提高炮泥强度,使出铁时间稳定在80100分钟,按料批出尽渣铁,保证高强度冶炼效果的正常发挥。   

4结语   

    高炉强化冶炼的实践证明,在现有原燃料条件下,攀钢高钛渣冶炼完全可以实现较好的经济技术指标,同时给我们几点启示   

    (1)边缘气流强,炉喉温度高,在原燃料条件合适的情况下,可以通过缩小鼓风面积,加大风量,提高风温,同时上部调剂采J{3大批重高强度效果比较明显。 

    (2)要保证长期高强度冶炼,必须维持合适的炉缸热制度和造渣制度,以利于渣铁排放。 

    (3)连续高强度冶炼过程中,出现了炉喉温度过低,水温差平均12"C时,中心过吹(中心有连续的焦碳吹出),凉行鼓风动能不足中心塌死,看不到中心气流,要恢复过来往往需要一个冶炼周期,两次破系数后的一个月,在生产上都有所波动,在以后的工作中要引起重视。

    (4)高强度冶炼,炉前工作必须加强,不能让炉内受憋,将来条件允许的情况下,1200m3的高炉可以采用双铁口。避免因炉前工作影响强化冶炼的效果。

    (5)建议加强中部监测手段,特别是高强度冶炼条件下,带来的不光是高炉寿命的延长,还有炉况的稳定。

    (6)要保证煤比在120 kgt以上,富氧率在25%以上可以使煤粉充分燃烧。

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