摘要 随着全球焦煤资源的日益匮乏,焦炭价格上涨,节约焦炭成为高炉冶炼的当务之急。在确保高炉稳定顺行的前提下,尽可能的提高煤比,以煤代焦;把焦炭振动筛振下的小焦块(8—25mm)进行回收利用,在烧结矿中配加焦丁(小焦块)入炉,焦丁在炉内和球团、机烧有良好的接触,改善了透气性,使用焦丁可等比例置换焦炭;对热风炉不断的技术改造,提高风温,节约焦比。六高炉采取多项节焦措施,降低吨铁能耗。2006年5月份,焦比达331kg/t,2006年11月份,煤比达209kg/t。2007年2月份平均利用系数达4.067 t/(m3·d)
关键词 高炉 焦丁 煤比 焦比 风温
l 前言
长钢6号高炉有效容积350m3,设有14个风口,1个渣口,1个铁口。2001年12月13日扩容改造投产,采用pw型紧凑型串罐无料钟炉顶,由PLC微机控制的料车上料系统;炉底采用了复合棕钢玉陶瓷杯和水冷炉底;三座热风炉全部由内燃式改造成顶燃式。进入2006年,高炉长期稳定顺行,随着大喷煤和高富氧的实施,高炉冶炼强度不断提高,取得了较好的技术经济指标。2006年1—11月份各项指标逐月攀升,进入12月份,由于喷涂造衬已经两年,高炉炉型不规则,尤其在炉喉钢砖下沿形成了200—400mm的凹台,同时由于3#热风炉隔墙倒塌,3#的平均风温只有850℃,高炉频繁悬塌料,各项指标下滑,于2007年1月13日对高炉进行第二次喷涂造衬,由于恢复了合理的操作炉型,2007年2月份取得了较好的经济技术指标。见表1。
2 坚持精料方针,合理优化炉料结构,降低焦比
2.1 精料
精料是高炉强化冶炼的基础,精料的主要内容包括:要求人炉料的综合品位要高,吨铁渣量要小于300kg/t;化学成分稳定、粒度均匀;冶金性能良好,炉料结构合理等方面。原燃料成分见下表2、表3。
2.2加强原燃料筛粉与料仓位管理
高炉强化冶炼后,随着焦炭负荷的增加,料柱的透气性变差。只有减少粉末人炉,才能保炉况的稳定顺行。要求加料操作工每班定期清筛、空振筛4次,保证矿筛的透孔率不低于90%,对于机烧料碎的旧区1#烧结,加装整流挡板,把小于5mm的烧结控制在2—3%,5—10mm的控制在35%以下。要求料仓位存料不低于2/5,严禁仓底料人炉。
2.3配加焦丁。优化炉料结构
采用70%烧结矿+25%酸性球团矿+5%比例的块矿,高炉顺行度好。同时在烧结矿中配加焦丁(粒度在8—25mm的小块焦),焦丁在炉内与机烧、球团有良好的接触,有利于炉内传热、传质和间接还原反应,改善料柱透气性,提高煤气利用率。使用焦丁可等比例置换焦炭。就目前长钢地区焦丁为520元/吨,焦炭为815元/吨,按吨铁加入30kg焦丁,年产50万吨铁计算:(815—520)×0.03—8.85元/吨,50万×8.85=442.5万元,每年就加焦丁这一项,年降成本442.5万元。
3 不断对热风炉进行技术改造,提高风温水平,降低焦比
高风温是实现大喷煤、提高煤焦置换比的前提,提高风温,可使软熔带下移,有利于炉缸均匀活跃,降低焦比。从表1可看出,风温水平由11月份的1024℃下降到12月份996℃后,焦比明显上升了36kg/t。
3.1 给空气预热、对助燃风机改造。提高风温
给热风炉增加空气预热器后,空气预热后温度可达180℃,有利于快速烧炉。原来助燃空气风量不够,常用固定空气量,调节煤气量。影响烧炉。改造前的小风机风量为34146m3/h,改造后大风机的风量为82467m3/h,使用后风量满足了要求,效果明显,平均风温比改造前提高了25℃。
3.2采用“杰能王”涂料中修3#热风炉,提高风温
从表1可以看出,2006年9月份风温水平开始下降,主要原因是由于3号热风炉烧不起来,平均风温只有850℃,当时初步判断为热风通道以下隔墙窜风,于2006年9月27日凉炉后,对热风出口下3—5米处,全部用砖与喷涂料填实,隔墙处内砌一环砖。10月2日点火后投入使用。平均风温没有提高,反而出现了送3号热风炉时,热风压与冷风压相差50KPa,直接影响到高炉的稳定顺行。于2006年12月26日对3#热风炉进行为期一个月的中修。凉炉后,打开上部人孔发现:上部隔墙倒塌到蓄热室,堵塞了上部蓄热室格子砖,蓄热室格子砖下沉严重约1.5—2米,并且粘连、变形严重;火井内墙倒塌到热风通道内,堵塞热风通路,这也是冷风压比热风压高50KPa的根本原因。凉炉后,拆格子砖15米重新砌筑,高温区3米使用“杰能王”微纳米涂料。2007年1月31日点火成功,3号平均风温达1130℃。
4 大富氧、高煤比,以煤代焦,节约成本
煤的价格是焦炭价格的一半,尽可能多的喷煤,可降低吨铁成本。随着喷吹量的增加,风口前理论燃烧温度降低,富氧鼓风后,能提高风口前理论燃烧温度,由于含氧量的增加,能提高煤粉的燃烧率,富氧与喷煤正好互为弥补不足,以便把风口前理论燃烧温度控制在2000—2350℃。通过双枪喷煤,采用超高浓相喷煤,喷吹混合煤等措施,提高煤粉的燃烧率。综合喷吹效果显著,2006年全年平均煤比187kg/t,其中最高煤比达209kg/t。
5 降低生铁含硅量,降焦比
保持炉况稳定顺行是冶炼低硅生铁的前提条件,根据炉喉红外线摄像仪拍摄的煤气火状态调整矿石的布料圈数,由原来a矿:270270a焦:310240随着煤比突破180kg/t。,边缘气流发展严重,顶温偏高,高炉还时常有小塌料现象。为进一部抑制边缘,开放中心,将a矿扩为:340340a焦:370300,下部风口面积由原来的0.1304m2调整为0.1313m2,运用上下部调节手段,保持炉缸均匀活跃,控制合理的煤气流分布。改变传统的用含硅量来控制炉温,引入铁水物理热,炉前安装铁水测温仪,以铁水实际温度的高低衡量炉温。经过2年测铁水物理热经验,高冶强下,把铁水物理热控制在1450±10℃,含硅量控制在0.45±0.05%,完全能满足目前原燃料条件下低硅冶炼的要求。每降[Si]0.1%,可节约焦比4—6kg/t。
6 结语
6.1煤比达到200kg/t,煤粉不能完全燃烧,造成布袋除尘灰量增加,除尘灰含碳量达40 %以上,风口前未燃煤粉增多,堵塞中心煤气通路,小塌料现象增多,影响了炉况顺行度。
6.2随着利用系数的提高,燃料比也有升高的趋势,不能单一的追求高利用系数,同时要考虑吨铁能耗指数。
6.3 目前综合品位偏低56.5—57%,影响焦比。