摘要 酒钢450m3高炉原燃料质量差,变料频繁,通过降低入炉粉末、改善焦炭质量、优化炉料结构、稳定煤粉成分、延伸管理稳定原燃料质量等措施,炉况顺行状况逐步改善,高炉各项指标不断攀升,在人炉品位仅53.5%的条件下,单高炉月人炉焦比达到384.8kg/t,煤比达到187kg/t,利用系数达到3.80t/m3·d。
关键词 高炉 入炉粉末 炉料结构 精料
1 前言
酒钢本部共有6座高炉,炼铁一工序为1800m3和1000m3两座大高炉,炼铁二工序为四座450m3小高炉。由于酒钢资源有限,原燃料质量参差不齐,自产焦炭和自产球团矿不足,生产组织中质量较好的原燃料首选在大高炉使用,导致4×450m3高炉原燃料变料频繁,质量降低,经常性组织原燃料试验,高炉生产比较被动。面对如此局面,450m3高炉工作者主要挖掘自身潜力,推行“粗粮细做”的思路,采取降低人炉粉末,延伸原燃料管理,稳定原燃料质量,实现个性化炉料结构等措施,合理利用现有资源,推进450m3高炉精料工作。
通过持续推行精料工作和提高操作水平等,酒钢450m3高炉各项指标不断攀升,在人炉品位仅53.5%的条件下,单高炉月人炉焦比达到384.8kg/t,煤比达到187kg/t,利用系数达到3.80t/m3·d,校正后利用系数为4.31 t/m3·d,达到同行业先进水平。
2 精料措施
2.1降低入炉粉末
4×450m3高炉原燃料运输距离远,运到槽上时物料粒度变差,投产初期人炉粉末(0—5mm)高达8%,控制难度大。通过调查分析和加强管理,2004年10月槽上卸料皮带安装“人”字筛,对原燃料进行预筛分,使人炉粉末有所降低,也减轻了槽下过筛压力。2004年底高烧和球团矿入炉粉末分别降到2.0%和2.4%左右。
2005年3月开始,对槽下过筛做了大量改进工作:通过对矿石仓下层梳齿筛效果,筛网材质、规格、数量等进行长期的观察和分析,将梳齿筛改成网格筛,上层筛片安装延时器,减缓物料流经筛面的速度;振动筛继振器的配重由3块增加到5块,提高筛子振幅;调整振动给料机位置和角度,控制合理料流,提高筛分效率。通过采取以上措施,高烧和球团矿人炉粉末分别稳定在0.65%(见表1)和0.58%左右,达到同行业先进水平。
2.2提高焦炭质量
2005年6月份以后,焦炭反应性和反应后强度检验常规化,焦炭质量信息掌握与反馈及时,既有利于指导高炉生产,又促进了焦炭质量管理。
一方面,提高450m3高炉使用自产焦炭质量,焦化调整配煤比前进行大量单孔焦试验,防止配煤比调整后造成焦炭质量非预期的波动,同时增加主焦煤配比和改善煤质,提高和稳定焦炭质量。自产焦炭灰分由2005年的12.68%下降到12.19%,M40由73.17%上升到78.19%,M10由9.51%下降到8.80%,反应性由32.41%下降到29.34%,反应后强度由52.18%提高到55.13%。
另一方面,针对外购焦炭品种杂且质量波动大的问题,定期跟踪分析外购焦炭质量和使用效果,并出具书面检验报告。从2005年到2006年,有1l家供货方因焦炭质量差而停止供货,有8家到货焦炭因检验结果不合格而直接退货。2006年7月份以后,外购焦炭质量差的问题基本得到解决,目前外购焦炭供货方遴选确定为3—4家。
2.3优化炉料结构
2.3.1 实行个性化炉料结构
450m3高炉用料种类杂且质量差别较大,为了稳定炉料结构,推行“粗粮细做”的思路,4座高炉采用个性化炉料结构,实现炉料结构的相对稳定。2006年之前,4座高炉习惯性地使用同一种块矿和球团矿,造成炉料结构变化频繁,每月变料次数达到15次以上,平均每2天变一次料,造成煤气流分布紊乱,装料制度难于找准,炉况顺行差。从2006年2月开始,推行个性化炉料结构,虽然4座高炉总的变料次数未减少,但炉料结构稳定时间平均延长约6天,炉料结构基本能够稳定在1周以上,其中2座高炉基本稳定在3周以上,炉料结构的稳定为装料制度调整创造了条件。
2.3.2 全面掌握原燃料质量信息,指导炉料结构调整。
高炉用原料在进行常规指标检验和全分析的同时,另外检验900℃还原度、500℃低温粉化率、荷重还原软化温度和球团膨胀率等指标(见表3),根据原料质量及库存信息,趋利避害,合理搭配,实现炉料结构的相对优化。例如红光块矿品位高,但FeO高达20%以上,还原度仅为37%,属于难还原的矿石,人炉后造成直接还原增加,炉缸热量不足。实际配比8%以上时炉况顺行变差,配比在5%以内对炉况影响较小。再如TiO2含量0.65%的华瑞球团矿单独堆放,在某高炉需护炉情况下单独使用,既可合理利用TiO2资源,又可防止在正常高炉使用时造成炉缸堆积。
2.3.3 进行炉料结构试验,优化炉料结构
2004年5月450m3高炉投产以来,酒钢烧结矿不足的问题逐渐暴露出来,2005年8月增加哈萨克球团矿(R=1.0)的采购量,代替部分烧结矿,使高炉的原料得到保证。哈球矿还原性好,但软化性能偏差;高烧矿还原性和软化性能都较好;自产竖球还原性较差,软化性能较好;结合酒钢使用原料的冶金性能和化学成分,进行大量的炉料结构试验,找到了合理的炉料结构,球体料配比不宜超38%,哈球配比不宜超30%,自产竖球配比不宜超15%,块矿配比最高不超18%,目前原燃料条件下,较优炉料结构为:57%高烧+25%哈球+10%自产竖球+8%国内块矿。
2.4改善烧结矿来料粒度组成
通过采用厚料层烧结技术等手段,提高烧结矿强度。另一方面,通过上料皮带改造、停用中间仓、缩短上料距离、漏斗内加装衬板、控制合理槽存等措施,减少高烧落差,减少甩打,改善高烧来料粒度组成。
2.5稳定煤粉成分
酒钢450m3高炉只配备一台磨煤机,在提高磨辊压力的情况下,制粉能力依然不能满足高炉喷煤需要,只能采取增加易磨烟煤的措施,但烟煤成分波动大,造成煤粉成分波动大,喷煤量找不准,炉温随之波动,铁水含硫上升,甚至危及到高炉的安全生产。为了稳定煤粉成分,首先,加强日常管理,防止错料;其次,在配煤仓下安装皮带秤,详细记录每次各仓的上煤量,保证配煤比的准确;再次,改变原煤管理程序,烟煤由以前的“先卸车后检验”改为“先检验后卸车”,检验结果正常后再卸在供料货位上,洗精无烟煤根据检验结果等信息分别堆放在不同货位,保证原煤成分的相对稳定。从2005年到2007年,煤粉固定碳下降,烟煤配比逐步增加,煤粉固定碳波动理应加剧,但通过采取以上措施,煤粉成分稳定性得到提高(见表5),极差平均由2.11%下降到1.26%。
2.6延伸原燃料管理,稳定原燃料质量
根据高炉生产需要,对烧结矿使用原料提出要求。酒钢烧结矿配加瓦斯灰,造成ZnO和PbO含量高,采取瓦斯灰除Zn、Pb措施后再配入烧结矿,高烧含ZnO和PbO量下降,遏制了风口(二套)破损、风口流Zn的问题。根据高炉冶炼要求,对料场矿石堆放提出要求,矿石实现平铺切取,焦炭实现先进先供,稳定原燃料质量。含S、P、TiO2、FeO、SiO2和碱度差异大的矿石分别堆放,合理搭配使用,使各种矿石物尽其用。
建立原燃料管理预警机制,当原燃料质量及库存发生异常变化时,铁前各单位启动预警机制,反馈信息,高炉工作者预测对高炉的影响,然后制订应对措施,减少对高炉的影响,实现高炉的稳定。
3 酒钢精料建议
3.1外购球团矿质量差且波动大,建议再建竖炉,实现酸性球团矿全自产。
3.2外购焦炭质量波动大,建议再建焦炉,实现焦炭全自产。
3.3块矿粒度不均匀,影响料柱透气性,建议对块矿进行预筛分,不同粒级的块矿分别人炉。
3.4 炉料结构试验常规化,为高炉配料提供指导。
3.5 完善原燃料检验制衡机制,及时发现和制止取制检过程的人为影响,防止误导生产。
4 结语
450m3高炉的原燃料短期内不会有大的改观,继续细化和完善精料措施,向管理要料精,推行“粗料细做”等依然是工作重点,在不断总结、提炼以前经验的基础上,积极开拓创新,必然能够走出适合于酒钢的精料道路,精料工作将取得更大成绩,促进高炉指标的进一步优化。