高煤比下高炉长期稳定顺行

(整期优先)网络出版时间:2023-11-23
/ 2

高煤比下高炉长期稳定顺行

陈亮 夏三 颜江林

重庆钢铁股份有限公司炼铁厂

摘要:目前我国焦炭资源紧张,提高喷煤比,降低入炉焦比,以煤代焦,既可以减少焦炉对环境的污染,又可以降低炼铁成本,同时还能保证高风温和低湿份的使用。提高喷煤比是炼铁技术发展的大方向,同时高煤比高产量下高炉长期稳定顺行成为关键。

关键词: 高煤比  高产 稳定顺行 炉腹煤气             

一,前言

重钢目前拥有3大(2500)一小(1750)4座高炉,2高炉10月开始中修,3高炉即将中修,目前除2高炉外,其他3座高炉经济技术指标如下:

1高炉

(2500㎥)

7

358

147

505

2.906

4.374

8

354

151

505

2.927

4.354

9

355

154

509

3.005

4.6

10

355

155

510

2.952

4.8

11

352

153

505

2.975

4.89

表1  1高炉2020 7-11月指标情况

高炉

月份

焦比

煤比

燃料比

利用系数

富氧率

3高炉

(2500㎥)

7

376

156

532

2.429

2.45

8

376

159

535

2.32

2.418

9

357

158

515

2.49

2.106

10

347

166

513

2.539

2.064

11

363

165

528

2.392

2.041

表2  3高炉2020 7-11月指标情况

高炉

月份

焦比

煤比

燃料比

利用系数

富氧率

4高炉

(1750㎥)

9

365

154

519

1.057

1.538

10

374

140

514

2.943

5.28

11

359

157

516

2.937

5.416

表3  4高炉2020 7-11月指标情况

从表1,表2,表3可以看出1,4高炉经过中修后,利用系数较高,但目前我们的煤比水平较低,我们存在较大提升空间,我们还要逐步提高我们的喷煤比,节焦增铁,提质降耗。由表2可以看出,虽然3高炉煤比明显比1,4高炉高,但燃料比却比一高炉高太多,我们在生产中也不能一味追求高煤比,而燃料比上升,这样毫无意义。我们要摸索属于我们自己的最佳喷煤比。

二,高煤比对炉况的影响

伴随着大量的煤粉喷入,特别是喷吹高挥发性的烟煤后,炉腹煤气量增加,煤气流速增加,压差上升,炉料下降阻力上升,同时在燃料比没有大幅度上升的情况下,焦比下降多,焦负荷加重,焦窗减小,再加上起骨架作用的焦炭减少,未然煤粉的增加,炉内透气性变差。同时大量喷吹煤粉后,理论燃料温度大幅度下降。随着喷煤比提高,十字测温中心温度会降低,边缘温度会有所升高,边缘气流会随着喷煤量增大而有所提高,炉体的热负荷也会相应增加。[3]

当高炉强化冶炼时,一方面要尽量提高高炉的炉腹煤气通过量,同时应降低单位生铁的炉腹煤气量,才能达到高产的目的[2]而提高富氧率,鼓风氧气浓度的增加,炉腹煤气中的CO浓度提高,从而提高了单位体积和单位生铁的炉腹煤气的热能和化学能。既满足冶炼单位生铁热能和化学能的需要,又为降低单位生铁需要的炉腹煤气量创造条件同时也能提高理论燃烧温度,增加煤粉燃烧率,减弱高喷煤比带来的副作用。

三,高煤比下的生产操作管理

  1. 焦炭质量

表4,12月1日-12月21日焦炭强度CSR变化

表5,12月1日-12月21日焦炭反应性CRI变化

高富氧喷煤要求焦炭具有高的反应后耐磨强度。主要原因是,随着喷煤量增加,风口前回旋区的粉尘增多,风口前高速气流使焦炭剧烈运动。如果焦炭反应性好及热耐磨强度低,焦炭磨损会产生粉焦,粉焦堵塞煤气流通道,导致炉况不顺,冶炼不稳定。所以,高富氧喷煤需要焦炭反应性低及耐磨强度高。目前来看,依据宝钢经验,CRI和CSR分别控制在24%和69%,高炉喷煤比能达到200kg|t左右[3],重钢目前的焦炭质量完全能满足高炉进一步提高煤比的需求,但焦炭强度波动较大,需提高稳定率。

  1. 煤粉质量

表6,12月1-21号煤粉固定C含量变化趋势图

表7,12月1-21号煤粉中H2O含量变化趋势图

表8,12月1-21号煤粉中灰分含量变化趋势图

表9  12月1-21号煤粉中挥发分含量变化趋势图 

媒粉中含有H2O、含氢化合物及其他挥发性物质,它们的燃烧产物为气体状态,随着喷吹煤粉的增加,炉腹煤气量明显增加,因此要增加喷吹量,提高煤比,就要求煤粉中H2O、含氢化合物及其他挥发性物质占比减少,以此来减少炉腹煤气量,提高炉腹煤气量的‘质量’。从表6~表9可以看出重钢目前煤粉固定C含量,H2O还有灰分波动较大,要进一步稳定我们的固定C含量,减少水分,目前灰分基本都在12%以下较好,挥发份较稳定20%左右。

  1. 喷枪

日常生产中,要加强煤枪的位置的调整观察,从调整喷枪结构、枪头与风口的相对位置着手,解决煤粉与风口接触问题,从而避免风口结焦和减轻煤粉对风口侧壁的磨损。尽量让所有喷枪全喷吹,避免投入枪数过少,导致圆周方向喷吹不均匀,不利于炉况稳定顺行。同时认真监视监控画面,一旦有枪停喷,查出原因,及时喷出。

4,炉温控制

  高煤比操作炉温呈现的特点是:铁水温度正常,硅较低,所以对炉温控制的要求是:以物理热为主,控制合理的铁水温度(1480℃-1520℃左右),不能长期过低;化学热作为参考,不能看硅操作。太钢进行高煤比,高利用系数生产时,生铁硅含量定位在0.25~0.45,炉渣二元碱度1.18~1.24,物理热控制在1480℃-1515℃

[1]

四 结论

1,提高富氧率,增大风量,提高顶压,降低燃料比,提高入炉矿石品位。提高作业率,减少休慢风,是高强度冶炼的手段。但提高煤比,降低燃料比来提高产量是最经济的手段。

2,随着煤比提高,中心相对走弱,边缘气流发展,我们可以采取适当压边的装料制度。

3,高风温,高富氧能够提高理论燃烧温度,减弱高煤比对理论燃烧温度的影响,明年鼓风脱湿的投用,能够进一步降低高煤比对理论燃烧温度的影响,同时也能降低炉腹煤气量,对高炉稳定顺行起积极作用。

4,目前重钢氮气压力波动比较大,经常因压力波动导致煤量喷不够设定量,影响炉况稳定顺行。

参考文献

[1]唐顺兵等.大型高炉实现高煤比高产量生产的条件和措施[J].炼铁,2012.05

[2]项钟庸等.降低燃料比和提高富氧率增加高炉产量[J].高炉炼铁人,2020.6.11

[3]朱仁良 等编著.宝钢大型高炉操作与管理[M].北京.冶金工业出版社.2018.258-276

联系人:陈亮  1987年2月 男 民族:土家族,籍贯:重庆

学历: 本科 学士 职称:初级工程师

地址:重庆市长寿区朵力7号9栋14-8

电话:15823408785