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镁质喷吹助燃剂生产实践
王佳兴
(河北钢铁集团华西钢铁有限公司炼铁厂)
摘 要:为实现400-600m3高炉大煤比喷吹,降低燃料成本,在喷吹煤粉中加入2-3%的镁质喷吹助燃剂,起到了促进煤粉燃烧,改善炉渣性能的作用。
关键词:煤粉 助燃 燃料比
1 情况介绍
为适应钢铁市场形势的需要,华西钢铁在2011年的生产中,一直努力探索高炉大煤比喷吹生产之路。但将近一年的生产实践表明,当煤比超过150Kg时,煤粉置换比显著下降,综合焦比不降反升,说明在我厂现有生产条件下,煤比超过150Kg是不经济的。
2012年1月3日开始在1#高炉进行添加镁质喷吹助燃剂后的试喷。由于试喷前后一段时间,入炉品位和焦炭质量下降,高炉的技术指标和炉况的稳定性均不理想。加上试喷初期有一个调整的过程,所以1月份难以对试喷效果的优劣做出客观判断。进入2月份,随着焦炭质量的恢复和炉况的稳定,1#高炉开始按计划尝试增加喷煤量。从2月份至今的生产情况看,效果还是非常显著的。
2 对高炉冶炼的影响
去年是1#高炉点火投产的第一年,操作属于摸索阶段,整体炉况进程未达到理想的水平。助燃剂使用后经过短时间的调整,进入2月份之后,对炉况进程的积极作用开始显现:一是顶温下降,顶温从去年的250-300℃下降到130-150℃的合理区间,说明煤粉在风口区的燃烧效率提高了;二是料速趋于均匀,慢料现象减少;三是炉况实现了长周期的稳定顺行,虽然这一阶段入炉品位仅为54.80%,但高炉多项技术经济指标依然能保持在相对较好的一个区间。
另外从相反的一面也体现了助燃剂对冶炼的积极作用,即2月7日之后,因供应的关系,造成助燃剂三次断料。每次停配,高炉都出现了顶温升高,料速变慢的现象,同时综合焦比升高。
3 指标对比
为更好地进行试验对比,在试验前把煤比稳定在150Kg左右,选取了2011年12月20-25日这一时间段做为比照期(这一时间段炉况稳定,煤比150Kg左右)。比照期与2月份相关指标对比如下:
日 期
|
入炉品位
|
焦 比
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煤 比
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综合焦比
|
燃料比
|
燃料成本
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12.20-25
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55.05
|
430.77
|
150.63
|
551.27
|
581.41
|
1035.82
|
1.26-2.6
|
54.67
|
422.80
|
157.34
|
548.67
|
580.14
|
1029
|
2.1-2.6
|
54.93
|
413.29
|
164.36
|
544.78
|
577.65
|
1019.59
|
注:比照期和试验期焦炭结构均为“美锦”+“荣义”各50%。净焦(去水去粉)按1950元/吨,煤粉(混合煤粉)按1300元/吨计算。
从上表可以看出,在焦炭质量相同的条件下,2月份截止到2月6日(2月7日之后情况有了变化,下叙),1#高炉在煤比提高的情况下,综合焦比下降2.60Kg,燃料比下降1.27Kg。同时在煤比提高的情况下,焦比几乎等量下降,说明煤粉的燃烧率提高,促使煤粉的置换比提高了。而且这一指标,是在入炉品位下降0.38%的条件下取得的(从理论上,入炉品位下降0.38%,综合焦比应升高4.17Kg)。其中2月份2月1日之后,我厂按计划逐步加大喷吹量,煤粉依然能保持比较高的置换比。和比照期相比,2月1日后,煤比提高13.73Kg,焦比下降17.48Kg,综合焦比下降6.49Kg,燃料比下降3.76Kg(入炉品位更接近比照期)。
同时我们也看到,在2月7日之后,至2月18日这段时间里,1#高炉的燃料消耗指标不好,煤比提高了,但焦比没有降下来。通过对全厂这一阶段的总结分析,可以看出不单是1#高炉,其它两座高炉的燃料消耗在这段时间也有大幅度的上升,见下表:
高炉
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日期
|
焦比
|
煤比
|
综合焦比
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1#高炉
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1月26日-2月6日
|
422.80
|
157
|
548.60
|
2月7日-18日
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423.95
|
172
|
561.55
|
2#高炉
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1月26日-2月6日
|
407.10
|
154
|
530.50
|
2月7日-18日
|
423.30
|
152
|
544.90
|
3#高炉
|
1月26日-2月6日
|
418.50
|
152
|
540.50
|
2月7日-18日
|
428.08
|
156
|
552.88
|
上表可以看出,2、3炉这一时间段,在基本保持原有煤比的前提下,焦比和综合焦比均升高了10Kg以上,而1炉只是提高了喷吹量,焦比没有明显上升。造成这一时间段燃料消耗升高的原因一是碱负荷过高,2月6日烧结矿碱金属含量为0.170%,之后巴西粉又停配,配入了重力灰,造成 入炉碱负荷在4Kg以上;二是这一阶段消耗了13000吨落地烧结矿。同时1#高炉又遇到自己的问题,一是助燃剂三次停配造成喷吹量频繁调整,二是助燃剂的MgO平均只有24.69%,远未达到要求。在上述问题大部分消除后,从19日开始,1#高炉的燃料消耗又达到比较理想的水平。
4 综合效益分析
1、镁质喷吹助燃剂的配比为煤粉量的3.5-4.0%,按现在的煤比,吨铁需消耗6Kg左右,增加成本2元/吨铁左右。而和比照期相比,试验期在增加喷吹量之后,2月份上半月燃料成本下降了6.82元/吨铁。2月1日之后,再次增加喷吹量之后,燃料成本下降了16.23元/吨铁。综合效益是比较明显的。
2、如果三座高炉同时喷吹,就可在烧结同时等量减少同等类型熔剂的加入量,即高炉区增加的成本,可在烧结区接近等量降低,配加镁质喷吹助燃剂几乎不额外增加成本,只是熔剂的加入方式改变了。
3、镁质喷吹助燃剂能改善炉渣性能,更有利于高Al2O3炉渣的冶炼。
5 结论
在煤粉中添加镁质喷吹助燃剂进行喷吹,能促进煤粉燃烧,提高煤粉置换比,并且几乎不额外增加成本,此种生产方式可行。