水钢2#高炉低硅冶炼实践
王登峰
摘 要:水钢2# 1200 m3高炉自9月22喷涂过来,通过加强原燃料管理,调整布料,摸索合理的操作制度,维持足够的鼓风动能和理论燃烧温度,保证足够的炉缸温度和活跃的炉缸工作状态,达到了低硅冶炼的目的,使铁水含硅量一直控制在0.400%左右的较低水平。
关键词:高炉;低硅冶炼;精料;鼓风动能;理论燃烧温度
1 概
述
水钢2# 1200 m3高炉于2008年9月22日中修喷涂后投产,一改传统的操作制度,采用大风量小批重开中心提高冶炼强度。随着钛比例提高对制度的调整,逐步推行低硅冶炼。10月份的技术经济指标见表1。
表1 2# 1200
m3高炉技术经济指标
时间
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利用系数
/(t•m-3·d-1)
|
焦比
/(kg·t-1)
|
煤比
/(kg·t-1)
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风温
/℃
|
富氧率
/%
|
[Si]
/%
|
铁水温度
/℃
|
10月5日
|
2.07
|
415
|
121.0
|
1100
|
1.00
|
0.42
|
1468
|
10月6日
|
2.11
|
404
|
128.0
|
1090
|
0.63
|
0.45
|
1479
|
10月7日
|
2.10
|
398
|
122.0
|
1090
|
0.62
|
0.40
|
1482
|
10月8日
|
2.18
|
400
|
125.0
|
1080
|
0.62
|
0.38
|
1481
|
10月9日
|
2.16
|
411
|
125.0
|
1060
|
0.62
|
0.42
|
1480
|
10月10日
|
2.12
|
401
|
129.0
|
1080
|
0.62
|
0.39
|
1477
|
10月11日
|
2.18
|
388
|
125.0
|
1100
|
0.63
|
0.39
|
1483
|
10月12日
|
2.20
|
389
|
128.0
|
1110
|
0.62
|
0.42
|
1482
|
10月13日
|
2.17
|
400
|
125.0
|
1080
|
0.66
|
0.45
|
1479
|
10月14日
|
2.07
|
398
|
126.0
|
1090
|
0.65
|
0.38
|
1470
|
10月15日
|
2.15
|
401
|
128.0
|
1070
|
0.62
|
0.39
|
1468
|
10月16日
|
2.14
|
410
|
128.0
|
1100
|
0.65
|
0.41
|
1475
|
10月17日
|
2.16
|
401
|
129.0
|
1090
|
0.62
|
0.40
|
1476
|
10月18日
|
2.11
|
400
|
130.0
|
1080
|
0.62
|
0.39
|
1482
|
10月19日
|
2.17
|
395
|
128.0
|
1090
|
0.63
|
0.37
|
1482
|
10月20日
|
2.08
|
399
|
128.0
|
1080
|
0.62
|
0.38
|
1475
|
10月21日
|
2.03
|
397
|
132.0
|
1080
|
0.64
|
0.36
|
1476
|
10月22日
|
2.19
|
402
|
131.0
|
1090
|
0.62
|
0.33
|
1470
|
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2 低硅冶炼具体措施
2.1 加强原燃料管理
高炉顺行是低硅冶炼的前提,而原料对高炉的顺行与否起着决定性的作用。料柱的透气性决定了高炉是否接受风量,料柱透气性差,必然导致炉内压差升高,炉料下降受阻,造成高炉难行,这样就无法实现低硅冶炼。为此,应做好入炉料的筛分工作。通过给振动筛增加自清理装置达到筛网在线自清理的目的,降低给料机的给料速度来控制过筛的料层厚度,控制合理的过筛时间,将入炉料<5 mm的矿石粉末控制在5.1%~5.3%。为了更好地实现焦炭分级入炉,将焦炭筛筛网尺寸由20 mm扩至25 mm,并增加振动筛自清理装置。在振筛上部加挡料板,使焦炭均匀地分布在筛网面上,最大限度地筛除<25 mm的焦粉,筛下焦粉通过焦丁筛回收,将小块焦同矿石一起入炉,既可改善料柱的透气性又不会造成焦炭浪费,保证高炉的稳定顺行,为低硅冶炼创造条件。
2.2 保持炉缸良好的工作状态
要保证炉渣有良好的脱硫能力,渣铁分离良好,必须使渣铁具有良好的流动性。在炉料配比一定的情况下,决定渣铁流动性的因素是炉缸温度水平,而炉缸温度水平通过风口前的理论燃烧温度体现。所以高炉在煤比较高的情况下,高炉操作者可采取提高风温和富氧率来保证适当的炉缸温度。2# 1 200 m3高炉在煤比130 kg/t左右时,通过全风温,合适的富氧率确保适宜的理论燃烧温度,使铁水温度≥1 450 ℃。在保证适宜的理论燃烧温度的前提下,还要求炉缸工作活跃。为使炉缸活跃,要有适合高炉的鼓风动能和风速,而鼓风动能的大小与原料情况和送风制度是相辅相成的。原料改善,高炉易接受风量,冶炼强度得到提高,风速也随之增大,风口回旋区扩大,炉缸工作活跃。
2.3 加强炉前管理
低硅冶炼减轻了炉前的劳动量,但是炉内铁水生成速度快,渣铁不能及时排放会造成炉内风压上升。基于降低吨铁炮泥消耗量考虑,也为了能及时排净渣铁,2# 1 200 m3高炉除加强对炉前工的技能培训外,抢放上渣提高比。出铁次数减少必然导致炉内紧张,为了缓解这一矛盾,通过缩小开口机钻杆直径,改善炮泥质量,缩短出铁间隔时间,延长出铁时间,取得了良好的效果。
2.4 摸索合理的装料制度
低硅冶炼,料速加快,受炉顶温度的限制,原来的矿批逐渐同冶炼强度不相适应,故将矿批扩大到原来的1.1倍;再者由于煤比较高,焦炭负荷相对较重,为了稳定适宜的焦炭平台,高炉实行定焦批操作,负荷的变动通过调整矿量来实现。通过高炉检修时对炉顶料面的观察分析,结合开炉前对布料测试的计算,确定矿焦平铺+中心加焦的布料模式,对布料进行调整,炉况表现为抗波动能力增加,热风压力平稳,铁水物理热在1 470 ℃以上,顶温和冷却水温差都在预定范围内,达到中心和边沿两股气流同时发展的目的。同时高炉生产的各项技术经济指标都有所提高,利用系数稳定在2.10
t/(m3·d)以上,综合燃料比降低5~10 kg/t,煤比最高达到128kg/t。
2.5 加强操作管理
高炉操作人员发扬腿勤、眼勤、手勤的“三勤”作风,通过看原料的变化和风口的工作状态,争取早调剂,少调剂,稳定综合负荷,防止炉温和终渣碱度的波动。其次协调好各岗位的工作关系,尤其是做好炉前和上料两个岗位的工作,保持炉况稳定顺行。
2.6 加强设备维护,延长设备检修周期
设备稳定运行是高炉低硅冶炼的保证,2# 1200 m3高炉提出设备运行“零故障”目标,完善设备管理制度,对设备进行人性化管理,摸索各种设备的运行周期,记录每班设备运行状态,缩短设备维护周期,做到重点设备重点关注。岗位上严格执行班前点检、班中巡检和班后复检制度,发现隐患及时处理,把设备事故消灭在萌芽状态。
3 结 语
水钢2# 1200 m3高炉自喷涂以来,利用现有的设备,加强工艺管理,三班统一操作,达到了低硅冶炼的目的。
但是,受影响的因素还有以下几个方面:
1)各岗位操作人员业务水平参差不齐,仍需要进一步的技能培训并在实践中积累操作经验;2)原燃料紧张导致原燃料品种变化大,球团矿和块矿共有8个品种,再者外购焦的成分波动大,这样给炉况的长期稳定顺行造成困难;3)由于采用混风大闸全关操作,热风炉换炉前后风温相差50~70 ℃之多,这样易造成炉内的热风压力波动。高炉通过缩短热风炉的送风时间,解决了这一问题;4)并罐式喷煤在倒罐时,喷吹罐充压和泄压的两个过程也会造成炉内风压3~5 kPa的波动。