安钢6号高炉设计及生产实践

发表时间：[2007-12-08]　　作者：（安阳钢铁集团公司牛卫军刘俊萍　　编辑录入：admin　　点击数：3258

摘要安钢6号380m³高炉在设计上采用了长寿高炉本体, 微机自动上料、干法除尘等中小高炉先进实用成熟的技术。开炉投产后，采取精料，提高风压、风量、顶压，使用全风温、合理富氧，进行低硅铁冶炼，取得了良好的强化冶炼效果。2001年，最高月利用系数3.74t/m³·d，全年生产生铁47.6万吨，焦比520kg/t。

关键词 高炉设计强化冶炼实践

1、前言

安钢炼铁厂原有5座300m³高炉，在100t电炉投产后，铁水供应明显不足，为缓解生铁供求矛盾，安钢决定再建6号380m³高炉，根据安钢的实际情况，6号高炉设计尽量采用中小高炉先进实用成熟的技术，力求满足高炉强化冶炼需要。6号高炉1998年6月开始动工，1999年元月22日出铁，十天后高炉达产，一月后利用系数达到3.0t/m³d。2001年平均利用系数3.43t/m³d，焦520kg/t。6号高炉投产以来的经济技术指标见表1

表1 安钢6号高炉主要经济技术指标

2、 高炉设计采用的新技术

2.1 长寿高炉本体

日期年月	利用系数 t/m3d	焦比 kg/t	冶强 t/m3d	风压 kpa	风量 10⁴m3/h	风温 ℃	顶压kpa	[Si] %	[S] %	CO2 %	熔剂单耗 kg/t
99年 1月	1.29	906	1.68	126	3.45	758	33	1.03	0.035	14.46	104
3月	3.05	563	1.74	178	5.82	992	65	0.76	0.031	17.59	72
4--12月	3.04	548	1.70	179	5.90	1031	68	0.65	0.025	17.60	9.33
00年1-6月	3.29	527	1.75	184	6.30	993	70	0.61	0.025	17.60	2.03
7-12月	3.45	523	1.80	189	6.35	1013	72	0.52	0.023	17.61	3.81
01年	3.43	520	1.82	193	6.43	998	75	0.51	0.023	18.02	3.05
02 年1-6月	3.44	518	1.82	192	6.46	1001	75	0.56	0.023	18.00	2.00

高炉趋于矮胖型H_ｕ/D=2.95。设计一个铁口、一个渣口、14个风口。死铁层高度888mm。高炉内型尺寸：炉缸直径5300mm，炉腰直径616０mm，炉喉直径4200mm，有效高度18200mm，炉腹角81°50′35″，炉身角83°55′11″。炉体为框架式，高炉炉缸为三层光面冷却壁，炉腰、炉腹用镶砖冷却壁，炉身采用冷却板和镶砖冷却壁间隔布置。炉底、炉缸采用自焙炭砖棕刚玉陶瓷杯技术，可提高铁水温度，减少渣铁侵蚀，有利于延长高炉寿命。炉体冷却采用工业水开路循环，炉底炉缸设置了较多的温度检测

2.2 实用成熟的供料系统

新建宽100mm的供料皮带及通廊向矿焦槽上仓供料。高炉焦仓2×217m³，烧结仓8×99m³，块矿4×99m³，熔剂仓2×99m³。原料供应为双排布置，烧结实行集中筛分，集中筛为1500mm×3000mm的振动筛，焦仓下使用两台1200mm×2400mm振动筛，上料采用双料车斜桥上料，料车容积3.2m³，电机功率16０KW，PLC交流变频微机自动上料。炉顶为双钟设备，空转螺旋面料器。大钟直径2900mm，小钟直径1560mm，钟间容积20m³，炉顶最大承载压力80KPa，满足小高压操作。两台电机驱动链条探尺，为提高大小钟密封性和耐磨性，在大小钟接触面采用浸润碳化钨处理，关键部位堆焊硬质合金，炉顶除布料器为7.5KW电机驱动外，大小钟_｀均压_｀放散均采用液压传动。

2.3 先进的改进型霍戈文式热风炉

高炉配置四座热风炉，一列式布置，采用悬线拱顶结构，炉壳扩大处用内外弧过渡，消除集中应力。这种结构稳定性好，气流分布均匀。燃烧室为眼睛形，可有效增加蓄热面

积，改善气流进入格子砖的分布。滑动性隔墙，燃烧器为高效矩型陶瓷燃烧器，由异型砖砌筑，有利于煤气混合充分，燃烧温度高、效率大。蓄热室采用低蠕变高铝砖、高铝砖、粘土砖三段式结构，格子砖为七孔高效格子砖，采用圆弧形底板，热风出口与三岔口采用异形砖砌筑，设置1台换热器，利用烟气余热预热助燃空气，热风炉技术参见表2。

表2 热风炉主要技术参数

2.4 干法布袋除尘

项目	单位	参数
热风炉座数	座	4
热风炉直径	mm	φ 5200/ φ 6300
热风炉全高	mm	31780
蓄热室高度	mm	25500
蓄热室横截面积	m2	10.05
燃烧室(热风通道)面积	m2	2.24
一座热风炉蓄热面积	m2	9818
一座热风炉格子砖重量	t	336
七孔格子砖尺寸	mm	φ43
每m2鼓风分摊的加热面积	m2/m3	98.2
顶温	C	≤1300
废气温度	C	≤480

高炉煤气处理采用重力除尘器和干法布袋除尘。要求净煤气含尘量小于10mg/Nm³，布袋除尘由10个箱体组成，二列布置，箱体直径3800mm，全高14880mm。单箱体内有178条布袋，外滤式过滤煤气，过滤面积较大，采用氮气加压反吹，箱体下部为锥体灰斗，下设中间灰仓，瓦斯灰由链式刮板机卸入平台下，布袋为玻璃纤维材质，要求荒煤气温度100℃至250℃之间，荒煤气压差小于5KPa，干法除尘使用后，经人孔、卸灰、过滤煤气方式和反吹方式技术攻关改造，处理煤气量达9—11m³/h，完全满足高炉生产需要。

2.5 微机自动控制

6号高炉采用了自动检测与控制，包括高炉本体、热风炉上料装料、煤气干法除尘、高炉循环水。热风炉实行微机自动换炉、燃烧自动控制，高炉值班室实现网络通讯，做到集中控制，并可完成各种数据的采集，特别是可对原料配料、称量、上料、放料全方位监控，为高炉工长操作提供了良好的依据。

2.6 炉前及其它配置

炉前配备了2×65t铁水罐，一般取消放上渣，下渣配备2×17m³渣罐，炉渣送水渣池水淬，选用一台矮式KD75型液压炮，电动开口机，水冷小坑，一台10t跨度为19800mm的双梁吊车，风机为2台离心式鼓风机，直流电机4200KW，风量1300m³/min,风压213KPa。高炉槽下槽上及炉前各扬尘点安装了除尘设备，加强环境保护。

3、高炉强化冶炼实

3.1 采取的技术措施

3.1.1 精料

安钢前几年就成立了铁前攻关组在高炉精料方面下了很大功夫。烧结厂先后投建了90m²和１０５ｍ^２烧结机，不断开展技术攻关，加强自动化配料，烧结品位和质量有所提高，焦化厂优化配煤工艺，改进焦化过程，焦炭质量稳步改善。此外，在铁精矿和主焦煤采购上严把质量关，实行铁精矿堆放，进行平铺切取配料。现在烧结矿品位稳定在57%以上，碱度1.90，SiO₂含量降低而MgO含量有所增加。焦炭M₄₀已达82%，M₁₀降至8%，灰份12%，为高炉强化冶炼提供了保障。

3.1.2 使用高风压、大风量、高顶压、合理富氧

2000年以后，随着原料质量的改进，不断提高风压，已由开炉时的180KPa，稳定在200KPa，最高达到210KPa。风量也随之增至6.5万m³/h左右。为稳定顺行，炉顶压力由以前的60多KPa提至80KPa左右，改善了煤气利用，减少了塌滑料，四座热风炉采用交叉并联送风，减小了风温波动，目前稳定在1000℃左右，随着生产的不断强化，逐渐采用了重负荷、全风温，合理调整氧量在800至1600m³/h，稳定料速，稳定炉温。

3.1.3 科学配料，维护操作炉型

6号高炉实行烧结分仓化验，高炉工长依据可靠数据，采用无熔剂微机配料计算入炉，炉料结构一般选择85%烧结，配加15%的块矿，有时小量搭配酸性球团，入炉品位在58%左右，取消放上渣，通过调风口面积（￠100mm及￠114mm）和长度（L200mm，L230mm，L260mm），加强操作管理，维护合理的操作炉型。目前，6号高炉冷却壁未发现漏水情况。

3.1.4 加强上中下部调剂

装料制度在原燃条件好时，由mOOCC+nCCOO改为了OOO↓CCC↓，矿批也有11.7t加至17.5t，最高达21.3t。大料批分装使用后，高炉趋于稳定，减小了塌滑料，提高了煤气利用，下部加大风量，炉缺活跃均匀，适当发展中心气流，有效保护了炉墙，铁水质量较以前有所提高。中部调剂方面，稳定冷却水流量，加强水温差测量控制，杜绝了冷却壁漏水。

3.1.5 合理低硅铁冶炼，确保物理热，流动性良好

原燃料条件稳定，全风温及富氧的使用，在高炉操作上逐步降低了生铁〔Si〕含量，〔Si〕由0.65%降至0.50%左右，〔S〕控制在0.030%，由于安钢渣中Al₂O₃含量在13%以上，渣碱度控制在1.18±0.03，严禁高碱度操作。渣中Al₂O₃超过15%，或出现了高碱度，炉缸有所堆积，要加萤石，提炉温，迅速恢复炉况，确保渣铁物理热充沛，流动性始终良好。

3.1.6 加强管理及操作

高炉强化冶炼，必须加强炉前及设备管理，要求炉前按时排净渣铁，保证铁口深度在1400mm以上，并且改进炮泥质量，对炉前小坑及主铁沟采用新型耐火材料。设备方面除了日常设备点检，对上料、装料及炉前液压炮进行专业点检维护。值班工长定期召开炉况分析会，认真剖析生产设备管理情况，提出炉况调剂思路，由炉长拟定操作方针，统一操作，工长还参加厂部进行的理论、答辩、实操、日常四方面考试考核，实行末位淘汰。

3.2 强化冶炼效果

高炉开炉后十天达产，重点排除了干法除尘和上料事故后，高炉利用系数达到了3.0t/m³d，但焦比高达565kg/t。随着烧结品位、焦炭质量的改善，焦比大幅度下降，吨铁降低约20kg，达到548kg/t，铁水〔Si〕含量下降0.1%，炉况稳定顺行。进入2000年，在操作方面不断强化，高炉指标全面优化，煤气利用达到近18%，〔Si〕稳定在0.50%左右，焦比525kg/t，8至9月份利用系数达到了3.54t/m³d，基本取消了熔剂入炉。2001年高炉强化冶炼又有所突破，全年生产生铁47.6吨，平均利用系数3.43t/m³·d，焦比520kg/t，最高月利用系数达3.74t/m³d。2001年工序能耗435kg标煤/t，加入了国等特等冶金节能炉行列。

4、结语

⑴安钢6号380m³高炉在设计上采用了大量中小高炉先进实用成熟的技术，如长寿高炉本体、微机自动上料、炉顶小高压、高风温、干法除尘，满足了高炉强化冶炼需要。

⑵高炉开炉投产以来，在高炉操作上进行了一系列技术措施，如采取精料，提高风压、风量、顶压，使用全风温、合理富氧，加强上中下部调剂，进行低硅铁冶炼，取得了良好的效果。以2001年为例，最高月利用系数3.74t/m³·d，全年生产生铁47.6万吨，焦比520kg/t。