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安钢6号高炉短期减风后合理控制操作参数的研究
发表时间:[2007-12-08]  作者:牛卫军 田黎明 王迎光 (安阳钢铁集团有限责任公司)  编辑录入:admin  点击数:2847

 

 

摘要  对安钢6号高炉短期减风后操作参数的合理控制进行了分析探讨。阐述了实际生产中调整矿批、

煤量、氧量、碱度、出铁、水压、水量、风温等参数的方向和幅度;总结指出目前生产状况下,减风后如果无富氧,继续向高炉喷煤的适宜风压最好不低于130kPa,此时煤量最高9.5t/h

 

关键词  高炉    减风    操作

 

安钢6号高炉(有效容积380m3),设计1个铁口,1个渣口,14个风口,陶瓷杯综合水冷炉底1999年元月建成投产。20055月开始富氧喷煤强化冶炼,全年实现利用系数3.62t/ m3ּd,焦比504kg/t,煤比62kg/t200510月,随着毗邻的安钢2200m3高炉投产后,炼铁厂生产组织以确保大高炉生产为主,6号高炉经常出现短期减风情况。进入2006年,集团公司在铁前系统推行学习邯钢,稳产降耗,降本增效。因此,面临相对频繁减风的现象,如何合理控制操作参数,稳定高炉顺行,尽量实施低硅低硫冶炼,就显得越来越重要。本文对6号高炉短期减风后操作参数的合理控制进行了分析及探讨。

 

1 减风原因

2.1外围条件

6号高炉因为外围条件减风,大致有两种情况:

一是原燃料供给紧张。2200m3高炉投产后,由于种种原因未实现同步喷煤,喷煤后煤比较低,保证大高炉焦炭后,造成6号高炉焦仓严重不足。高炉每天必须从原料场倒运许多焦炭。但是这些运焦皮带同时又担负着给大高炉和67号高炉上生矿和球团的任务,交叉作业十分繁忙。6号高炉目前焦仓达到一半的情况很少,200627日曾经出现焦炭空仓,被迫休风3小时等待上焦炭。有时集团公司105m2360 m2烧结机出现故障,也曾致使高炉减风。

二是渣铁罐配备及运行不正点影响。大高炉投产后,给生产组织带来了很多困难,特别对渣铁罐配备及运行提出了较高要求,但是这又涉及到集团公司100t转炉和刚投产的120t转炉炉卷轧机运行状况。20062月份,6号高炉出现6次一个班出了4次铁,比正常少出一次铁,下个班不得不一个班出6次铁来赶铁次。

2.2 高炉内部情况

出现减风现象,还有高炉内部自身原因,比如象长时间亏料线,减风堵铁口,高炉难行等。不过6号高炉一直长期稳定顺行,这些原因引起的减风时间一般不超过2小时,次数也很少。

3  减风对高炉的影响

3.1 [Si][S]波动幅度大

高炉刚开始减风,一般情况下,随着风量的减少,料速变慢,单位生铁的热量增加,会出现炉温上行,[Si]升高[S]降低。不过随着时间的推移,待减风后的炉料下达到炉缸,又会出现[Si]降低[S]升高,波动幅度比全风操作时大。

3.2 煤气流变化

高炉全风作业,鼓风动能有一个合适的范围。6号高炉全风风量6.1m3/h,风压194 kPa,进风面积0.1334m2,由文献[1]所给公式E=(1/2) ּmv2=(1/2)ּ(ρ0Q0/gn)ּ{(Q0/nf) ּ [(273+t)/t] ּ(1/p)}2,可计算出风速为202m/s鼓风动能约为3256kgּm/s。伴随着高炉减风,入炉风量减少,鼓风动能变小,致使高炉边缘气流发展,中心气流不足,如果减风时间太长,容易造成炉缸堆积,对高炉脱硫和稳定炉温十分不利。

3.3 炉墙及炉顶温度

高炉全风操作,稳定顺行,与具有良好的操作炉型相适应,一旦减风,边缘气流发展后,常常出现炉身温度偏高,炉腰温度降低,而炉顶温度上升。对于6号高炉,风压由200 kPa减到150 kPa范围时,一般都是发生上述现象,但是减到150kPa以下后,炉顶温度有明显不同,不是升高而是较全风时降低。

3.4 出铁及煤粉燃烧

减风后,随着风压和料速的减少,高炉出铁量变少。开始减风时要避免在出铁前进行,尽量在出铁将要结束时减风,以进一步出净渣铁。6号高炉焦仓紧张时,若厂调度先控制氧量,再要求减风后,煤粉在炉内燃烧率下降,置换比降低。这在实际生产中可以印证。减风减氧后2~3个小时,渣铁物理热变差,尤其是炉渣变得粘稠。结合文献[2]分析认为未燃烧煤粉增多进入渣中,是一个不可忽视的影响因素。

  操作参数的控制

.1矿批及煤量

针对高炉短期减风后对高炉的影响,6号高炉风压在200kPa180kPa之间变化,可考虑维持原来的矿批。如果再减到180kPa以下风压,要适当退矿批,一般由原来的13000kg退至12500kg或更小。这一方面缩小矿批加重了边缘气流,防止减风后边缘气流过分发展,另一方面缩小矿批利于疏松料柱,特别在风压不全时,小矿批便于煤气流穿过料层,增加透气性。减风后短时间[Si]升高,此时可以在减风的同时减煤量,使炉温下行,减煤量也提高了煤粉在减风后的燃烧率。但是炉温在一定时间后又要比全风时更低,故减煤量前期可大些,后期可以适当回些煤量。

矿批及煤量的变化幅度由高炉综合焦炭负荷来确定。减风时退了矿批,应根据所减至的风量估算出每小时的料速,从而由综合焦炭负荷计算出需要向炉内喷吹的煤量。考虑到边缘气流发展,煤气利用率降低,此时的综合焦炭负荷一定要比全风操作时低。所要低的数量视当时的炉温、原燃料和操作经验判断得出。

4.2 氧量及渣碱度

6号高炉减风至150kPa以上时,伴随着退矿批,可还维持原来的氧量或略低于全风时的氧量,一般在2000m3/h左右。如果风压在150kPa以下,要考虑减氧量。具体情况由减风的原因决定。减氧量料速减慢,利于缓解焦仓紧张;另外减氧量,单位时间内炉内产生的渣铁变少,对于渣铁罐不正点,利于保证铁量在高炉的安全容铁量以下。高炉难行时,减氧量或停氧,可降低风口理论燃烧温度,对恢复炉况顺行有益。减氧量比减风更经济实用。但在炉稳低,渣铁流动性差,减风控制料速提炉温时,最好不要减氧量,以提高渣铁物理热,避免减风后煤粉燃烧率降低,确保单位生铁的热量增加。

减风后要适当上调碱度配料计算。调整了碱度的炉料下达炉缸,在一个冶炼周期之后,6号高炉大约4小时,此时炉温一般要比全风时低,另外由于中心气流变弱,炉缸活跃程度不够,[S]会相对升高,提高碱度恰好弥补了这一点,使[S]有可能在原来的控制范围内。

43出铁及水压、水量

减风后铁口钻得大小,应根据当时的风压、炉温高低、铁口深浅综合判断。一般要适当开得大些,尤其在炉温上行较多,[S]下降较多时。风压减至150kPa以下时,可适当控制水压,同时注意破损冷却壁进、出水量变化,为了防止向炉内漏水,可适当关小其水量。风压低于100kPa,必要时可关死严重漏水的冷却壁,加大炉皮喷水冷却。 223日高炉风压由200kPa减至130kPa3个小时。在减至130kPa一小时后,水压由0.25MPa控制到0.21Mpa,高炉生产状况正常。但由于6号高炉目前处在炉役炉后期,炉底温度偏高。减水压的同时,一定要观察炉底冷却水管的流量是否有变化,如果水量减少,炉底温度有升高趋势,要想方设法控制这种现象发生,必要时重新升回原来的水压。

4.4 特殊情况处理

高炉由于种种自身原因,也常常减风,具体情况要区别对待。元月10日中班,6号高炉铁罐出满,铁口堵不上,被迫停煤停氧放风至80kPa堵铁口。由于炉况长期稳定顺行,确认堵口后,快速回风150kPa喷煤,再加到200kPa,逐渐恢复了各个参数,共用10分钟时间,对高炉炉况影响较少。如果因[Si][S]高减风,6号高炉喷煤以来,最低减风压由160kPa减至130kPa,此时煤量最多加到9.5t/h,氧量由0逐渐加到1200m3/h,煤粉燃烧可以,减风三小时后炉温回升,[Si]0.26%上至0.66%

5 减风增多后的生产效果


200510月份以来,6号高炉短期减风次数及时间明显增加(具体对比情况如图1所示),但是合理控制操作参数后,炉况仍然一直稳定顺行,其相对频繁减风前后主要经济技术指标见表1


6 实践体会

1)高炉减风后,操作参数变化多且幅度大。高炉操作应以稳定炉况顺行和减少炉温波动为主。如果减风后发生连续滑料,必须注意再减风风压太低,无法向高炉内喷煤,造成炉子大凉。

2)调整各个参数,一定要观察原燃料变化,尤其在焦仓紧张减风时。减风后喷煤应以风口焦炭运动活跃为参考。若减风后,风口一多半呆滞,料柱透气性越来越差,要果断停煤全焦冶炼。

3)坚持使用全风温。如果必须撤风温,严禁超过2小时。渣铁连续出不完,往往易出现“渣憋风,铁憋料”,要防止炉内渣铁积存太多烧坏风口事故发生。

1    安钢6号高炉2005620063月短期减风增多前后主要经济技术指标

项目

时间

 月份

利用系数

t/m3·d

焦比

kg/t

煤比

kg/t

风温

富氧率

%

CO2

%

[Si]

%

[S]

%

短期

减风

增多

之前

6        3.88        497      71        942      2.14     19.31    0.62     0.033  

7        3.76        494      86        955      2.27     19.08    0.64     0.028  

8        3.54        495      81        947      1.87     19.02    0.65     0.030  

9        3.77        454      124       981      2.88     19.05    0.66     0.032  

 

短期

减风

增多

之后

 

10       3.67        470      109       984      2.64     19.00    0.66     0.028

11       3.40        395      136       959      2.00     18.88    0.60     0.033

12       3.67        432      90        936      2.64     19.05    0.62     0.033 

1        3.19        430      146       975      2.74     19.29    0.61     0.033                                       

2        3.24        401      154       998      2.55     19.28    0.56     0.035  

3        3.78        403      158       1100     2.08     19.26    0.55     0.035

7结语

    安钢6高炉短期减风时间和次数增多后,通过合理控制操作参数,为维持高炉仍然稳定顺行奠定了基础。高炉短期减风后,要针对减风原因和时间,以稳定顺行和炉温为主,积极调整矿批、煤量、氧量、碱度、出铁、水压、水量、稳定全风温等参数。在目前生产状况下(煤比150kg/t),减风后如果无富氧,继续向高炉喷煤的适宜风压最好不低于130kPa,此时煤量最高9.5t/h

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