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摘要:2014年以来,炼铁厂通过采取创新操作制度、优化入炉燃料结构、提高风温、优化喷煤工艺等措施,高炉不但保持了长期的稳定顺行,而且主要经济指标持续改善。从4月份煤比连续达到130kg/t以上,比去年提高了30kg/t.
关键词:高炉;技术进步;提高煤比
一 引言
首钢伊犁钢铁有限公司位于新疆伊犁河谷腹地,成立于2009年8月。2012年以前我公司高炉生产不稳定、炉况波动大、生产组织较困难,虽然在高炉生产过程中进行了零星的喷煤,但是喷煤的数量少、煤比低、不连续。2012年依托首钢集团公司的技术优势、管理优势、资源共享优势。邀请首钢长钢技术服务人员参与生产技术管理,对外开展对标交流、对内开展各项攻关活动,高炉生产开始逐步走向稳定,通过近年来的努力,高炉生铁产量得到提升,焦比持续下降,并实现了连续喷煤,平均喷煤比已达到130kg/tFe以上。
表一 首钢伊钢炼铁厂各项指标逐年对比
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产量,t
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利用系数,t/d.m3
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焦比,kg/t
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煤比,kg/t
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风温
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生铁含硅量,%
|
休风率,%
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2010年
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253692.53
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1.24
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703
|
10
|
850
|
|
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2011年
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379935.39
|
1.86
|
609
|
33
|
860
|
0.75
|
5.05
|
2012年
|
423069.35
|
2.07
|
535
|
71
|
946
|
0.85
|
4.96
|
2013年
|
561688.08
|
2.75
|
478
|
101
|
969
|
0.76
|
2.57
|
2014年1月
|
49637.22
|
2.86
|
449
|
116
|
1100
|
0.62
|
1.49
|
2014年2月
|
44855.9
|
2.86
|
464
|
128
|
1083
|
0.72
|
1.38
|
2014年3月
|
45552.56
|
2.62
|
483
|
125
|
1045
|
0.75
|
5.1
|
2014年4月
|
47585.84
|
2.83
|
456
|
130
|
1077
|
0.68
|
1.77
|
2014年5月
|
44767.35
|
2.58
|
436
|
140
|
901
|
0.66
|
17.06
|
2014年6月
|
49197.85
|
2.93
|
439
|
130
|
1072
|
0.56
|
4.71
|
2014年7月
|
53139.27
|
3.06
|
432
|
138
|
1080
|
0.53
|
1.38
|
二 首钢伊钢炼铁厂高炉生产以前存在的问题。
1 原燃料管理不到位,燃料结构杂乱,质量参差不齐。
原燃料结构较杂乱,焦炭使用百家饭,质量好的焦炭与质量差的焦炭没有分类堆放,使用过程中导致高炉炉温、炉况波动较大。
2 高炉入炉风量不足,高炉强化受到制约。
风量的大小直接影响到高炉下部送风制度,由于风量长期不足,高炉炉缸活跃程度不足,容易产生炉缸堆积。我公司2#高炉由于风机能力偏小,长期不能满足高炉冶炼需求。2012年6月份更换风机后,效果明显,但风机电流长期偏高,入炉风量达到1200m3/min时电流容易超标,导致防喘阀打开,仍然制约高炉的进一步强化。
3 炉缸工作差,化风口次数多。
伊钢高炉由于受到原燃料、风量不足、以及操作方面经验不足等多方面因素的影响,高炉炉缸工作极差差,化风口次频繁,高炉接受风量能力差。
4 炉况不稳定,导致整个生产系统不稳定。
由于高炉炉缸工作活跃程度较差,高炉频繁的化风口休风以及设备管理不到位造成的休风次数过多,导致整个生产系统经常性的停产,生产系统经常性的中断,进入一个恶性循环的怪圈,非常不利于高炉炉况的恢复
5 热风温度使用低,造成热量浪费。
高炉风温使用较低,造成能源的极度浪费,也造成高炉消耗的增加。高炉风温使用较低的原因主要是高炉送风装置质量差,内部耐材采用本厂工人手工捣料,耐材串风烧红部位多,经常性造成高炉送风装置烧穿等事故,高炉被迫采用控制风温操作。
三 近年来技术进步所采取的措施。
1 强化管理,抓好精料工作。
精料是高炉强化冶炼、提高煤比的物质基础,尤其煤比提高后,大量的焦炭被煤粉所代替,料柱中矿/焦比增大,使料柱透气性变差,焦炭的骨架作用显得更为重要,针对首钢伊钢原燃料管理上主要采取了以下措施:
1.1稳定燃料结构,实行分类堆放,搭配入炉。
我公司现用于高炉冶炼的焦炭品种较多,质量参差不齐,对高炉的稳定产生了诸多不利影响。对于这种情况,公司加强了料场管理并对料场隶属关系进行了调整,将料场由分厂划归生产部,生产部相应成立管理机构严格进行管理,明确要求同等级别的焦炭,用热强度进行划分堆放,在焦炭达到一定储量后,高炉再进行有计划的搭配入炉,这一举措对高炉的用料稳定和高炉稳定顺行奠定了坚实的基础。
炉号
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焦炭比例
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备注
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1#高炉
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天缘25焦炭50%
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反应性CRI,55-60%,反应后强度CSR,20-25%.
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天缘35焦炭50%
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反应性CRI,50-55%,反应后强度CSR,30-35%.
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2#高炉
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天缘35焦炭50%
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反应性CRI,50-55%,反应后强度CSR,30-35%.
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天缘45焦炭50%
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反应性CRI,45-50%,反应后强度CSR,40-45%.
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1.2加强监测手段。
对原燃料数据进行长期跟踪、收集、整理,对于异常数据要及时沟通、协调,改善原燃料质量,为保证高炉的长期稳定顺行打下坚实的基础。
1.3提前准备冬储料。
考虑到新疆北部冬季时间长、天气寒冷、雪量大、运输条件受到冬季制约等问题,每年进入7月份以后陆续开展有计划的冬储工作。为了保障高炉冬季生产需要减少湿料和冻块对高炉生产的影响,根据课题组的统一安排,凡用于冬季生产入炉料一律采取篷布覆盖,这一措施的实施有效解决了高炉冬季用料问题,高炉稳定性明显改善,未出现以往冬季生产的被动局面。
1.4减少粉末入炉。
对高炉槽下振动筛进行全面改造,使震动筛上矿物平铺,筛分效果明显改善。并要求操作人员定期清理筛板,保证筛孔堵塞率要小于10%,有效的降低了入炉矿粉末率。
2 增加入炉风量。
针对2#高炉风机电流长期偏高的原因,成立攻关组,经过召开分析会判断为高炉炉缸活跃度不足,高炉接受风量能力变差导致高炉憋风憋压造成,针对活跃炉缸采取了相应措施后,炉缸活跃程度改善后仍然电流偏高。通过防喘阀几次打开的情况看,风机并未出现喘振现象,初步判断风机防喘曲线不准,经过对风机厂家进行咨询后,发现防喘曲线并未进行实测,而是通过计算获得,而风机房风量表由于安装位置受限,显示并不准确,通过实测后重新绘制防喘曲线后,风机电流下降,高炉入炉风量得到提高。
3 优化高炉操作,活跃高炉炉缸。
3.1 优化上、下部调剂,改善调整气流分布,确保高炉稳定顺行。
高炉炉况稳定必须建立在合理煤气流分布的基础上。高炉喷煤量提高后,由于煤粉碳氢化合物高于碳,在风口前气化产生出大量的氢气,使煤气体积增大,由于H的粘度和密度小,扩散能力远大于CO,也使得燃烧带向中心扩展,为维持合理的煤气流分布,形成合理的回旋区。采取适当扩大风口面积。同步布料角度的调整,形成一定的布料平台,最佳的两道气流。
3.2选择合理的造渣制度与热制度。确保炉渣的流动性与稳定性。
由于我厂焦炭强度低,很容易产生炉缸堆积,造渣制度选择上,必须要保证流动性与稳定性都要好,经过高炉渣相图分析与实践比较,发现选择炉渣二元碱度在1.03-1.13之间、Mg/Al在0.8-0.9之间时炉渣稳定性与流动性都比较好。并在炉料中定期加入锰矿改善炉渣的流动性来清洗炉缸。热制度选择上,选择在保证铁水物理热的基础上采取降硅,确保炉缸热量充沛稳定。
3.4推行标准化作业,稳定高炉操作。
影响高炉稳定的因素很多,减少高炉操作和外围操作对高炉稳定的影响,必须在炼铁厂实行标准化作业。对此在2013年初研究制定了《高炉工长作业标准》,并以此为标准分期在全炼铁厂进行标准化作业的推行,使操作者在技术操作上有规可遵,有章可循。通过标准化工作的推行,各岗位操作更加规范,人为影响因素明显降低,
4 提高风温使用。
提高风温温度,既能直接提供高炉热源,降低消耗,又能因此提高煤粉燃烧率,补偿煤比提高后理论燃烧温度的下降。为提高风温,利用中修喷补机会,对高炉的送风装置进行了改造并集中更换,通过改造和更换后送风装置烧红跑风现象得到有效控制,为高炉使用高风温创造了条件。
5 喷吹混合煤。
首钢伊钢2012年前一直使用单一的无烟煤种喷吹,由于本地烟煤具有价格低廉,运输方便,不受天气制约等诸多有利条件,2012年通过解决混喷过程中存在技术问题,高炉开始实行无烟煤烟煤混喷技术,从炼铁燃料使用环节为公司节约了生产费用,降低了生产成本。
6 加强炉前操作管理。
炉前操作是高炉冶炼过程中的重中之重,炉前各项指标的好坏直接影响到高炉指标的提高。对炉前指标铁口深度、全风堵口率、正点出铁率、铁量差等制定了严格的标准。大、小壕由免烤捣打料改为全浇筑料,减少了大、小壕的日常修补对高炉的影响。
四 结束语
首钢伊钢近年来通过提升管理水平、加快技术设备改造以及提高操作人员的技术水平,高炉生产水平在逐步提高,但由于疆内缺乏主焦煤,焦炭质量与内地差距大,导致高炉指标与国内先进高炉有很大差距,甚至达不到中等水平,下一步将重点放在改善原燃料条件及管理上,进一步提高煤比、降低焦比。
参考文献:
1 周传典 主编 《高炉炼铁生产技术手册》 冶金工业出版社2002.8