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对安钢对安钢 6 6 号高炉降低焦比的技术攻关号高炉降低焦比的技术攻关对安钢 6 号高炉降低焦比的技术攻关进行了总结。通过分析影响因素,更新操作理念,采取改善入炉原燃料质量;大矿批、全正装、灵活布料、高风温、高煤比、高氧量;合适的低Si低S冶炼;强化出铁出渣管理等措施,使 6 号高炉在 2007 年 3 月焦比达到358kg/t,比去年同期降低 45kg/t。关键词 高炉 焦比 操作 管理0 前言安钢 6 号高炉(380m3) ,设计 1 个渣口,1 个铁口,14 个风口,液压双钟炉顶,陶瓷杯综合水冷炉底,配置四座改进型内燃式热风炉,D130031 离心鼓风机,干法布袋除尘,炉前采用矮式 KD75 型液压泥炮,一个水冷撇渣器。高炉 1999 年元月 22 日建成投产,取消了放上渣操作,2005 年 5 月开始富氧喷煤强化冶炼,截止到 2007 年3 月底累计单位炉容产铁量为 10222.22t/m3,已经处于炉役末期。但是进入 2007 年,炼铁厂提出了“指标立厂,管理强厂,科技兴厂”的战略目标,要求高炉在保证高产稳产的情况下,努力降低焦比,进一步挖潜增效。为此,6 号高炉结合自身生产状况和特点,开展了一系列优化生产指标的技术攻关,使高炉在 2007 年 3 月焦比达到358kg/t,比去年同期降低 45kg/t,在炉役末期创一代炉役开炉以来最好的焦比生产指标。1 影响因素1.1 炉底温度高6 号高炉开炉以来,不断进行强化冶炼,在 2003 年 8 月炉底温度从430急剧上升至 513,后来采取灌浆等措施,使炉底温度降到440左右1。可是经过多次灌浆,到 2006 年底炉底温度已经高达680,现在能否继续强化冶炼?是否应该停炉大修?按照以往安钢炼铁厂高炉操作规程 ,自焙炭块和复合棕刚玉砖砌筑的陶瓷杯综合水冷炉底,炉底温度上限为 450。1.2 原燃料条件 精料是高炉强化冶炼,降低焦比的物质基础。如果原燃料不稳定、质量差,有可能引发塌滑料、炉凉等事故。目前,安钢正在贯彻低成本运行思想,特别是 2200m3 高炉在 2005 年 10 月投产后,焦炭缺口大,6 号高炉必须不定期吃部分外购焦。另外,为了弥补烧结不足,烧结碱度已经从 1.85 提至 2.20 左右,品位有所下降,徘徊在 56.5,烧结入炉配比下降约 10。随着煤比提高,使用煤的种类增多,喷入高炉内煤粉的灰份、硫含量波动较大。1.3 炉前出铁及设备6 号高炉取消放上渣后,仍然使用原来的有水炮泥,对铁口维护提出了更高的要求。2006 年出铁均匀率不高,存在着连续出不尽渣铁现象,容易发生安全隐患。在炉役末期,除了炉底温度高之外,设备老化和各种不确定因素与日俱增。2007 年 2 月 2 日曾经由于炉顶大钟料斗吹漏长期休风 18 小时 10 分钟,炉喉及炉喉钢砖变形严重,炉体整体向东南方向倾斜,炉顶及干法除尘煤气管道多处跑煤气,限制高炉顶压不能超过 80kPa。2 技术措施2.1 更新操作理念高炉尽管炉底温度高,但是炉底冷却水温差不高,炉基温度也不高,主要是串煤气影响,可以暂时不采用钒钛矿护炉1。6 号高炉炉底温度热电偶是从炉底封板上部插入炉底中心,安钢 15 号高炉炉底温度热电偶是从炉底封板下部插入炉底中心,安装部位不同,以往安钢炼铁厂高炉操作规程所规定上限炉底温度不能作为参考。只要采取措施使得炉缸铁水 1150等温线上移,融凝层增厚,消除炉底串煤气,高炉可以从提高煤气利用率、提高煤比、降低铁水Si%含量等方面继续强化冶炼。2.2 改善入炉炉料(1)减少粉末6 号高炉使用了双面上 15mm 下 5mm 梳齿式振动筛,集中筛分入炉烧结矿。为了减少粉末入炉,将烧结矿料仓给料闸门改小,控制给料料流,延长振动筛振动时间;同时加强筛分管理,规定槽下每班必须检查和清理集中筛筛孔,严防堵塞。对于含有粉末的块矿和球团,在原料场也安装了筛子,要求全部过筛后才能运入高炉料仓。经过改造和加强管理,使入炉矿粉末在 5左右。(2)炉料结构 结合生产实际,采用了高碱度烧结矿+810%澳矿+低于 30酸性球团无熔剂炉料结构。为了控制渣中 MgO 合适的含量,要求烧结矿中MgO 含量不低于 1.65。烧结矿实行定时取样,每一个半小时取一次成分,输入计算机内编制的自动化配料计算程序,应用固定澳矿配比,调整烧结矿和球团比例,实现无熔剂配料入炉。为了降低烧结矿在炉内的低温还原粉化率,在烧结矿上喷洒 CaCl2 溶液。为了提高焦炭焦炭热强度 CSR,降低反应性 CRI,在焦炭上喷洒了 ZBS 钝化剂。2.3 装料制度(1)扩大矿批6 号高炉未喷煤时,使用中矿批,一般情况下在 12200Kg,并且稳定矿批,以增减焦丁调焦炭负荷2。喷煤后,逐渐将矿批由12200 kg 加到 13200 kg,加重焦炭负荷,提高喷煤量。在 2007 年2 月 8 日将矿批加到 15500kg,后来又逐步把矿批加到 15900 kg。(2)逐渐过渡为全正装随着矿批的扩大,稳定料线在 1.5m,将料制由 5OOCC+2CCOO 改为 4OOCC+CCOO。当矿批加到 15500 kg 时,改料制为4OOOCC+CCOOO。稳定有半月后,扩大正装比例,料制又改为 6 OOOCC+CCOOO,当矿批加到 15900 kg 时,最后料制改为了 OOOCC。(3)布料处于炉役末期,高炉操作炉型不太规则,炉料偏行严重,料面有时南北相差达 1m 左右。6 号高炉改造空转螺旋不定点布料为六点定点布料3,一批一布, 布料角度 60, 认为高炉风口明亮,顶温相对较高,单位时间内料线下降快的一侧煤气流较发展,通过三点布料、四点布料、六点布料、定点压料等形式,结合大矿批稳定上部煤气流,为炉况稳定顺行奠定了基础。2.4 送风制度(1)适宜的风口布局由于炉体已经整体向东南方向倾斜,长期不放上渣,于是在铁口两侧使用直径 100mm、长度 L230mm 或 L260mm 小风口,在其对侧配置了直径 114mm、长度多为 L200mm 的大风口。下部调剂是高炉调剂的基础,适宜的风口布局(见表 1) ,进风面积一直保持为0.1334m2,稳定了原始煤气流分布。表 1 安钢 6 号高炉风口布局风 口1234567891011121314长度,mm260230230230230200200200200200230230230230直径,mm100100114114114114114114114114114114100100(2)提高风温使用高风温,有利于活跃炉缸,改善渣铁物理热和流动性。6 号高炉在 2006 年对风温水平较低的 1#、2#、3#热风炉进行了轮流抢修,富化高热值混合煤气,在 2007 年努力强化热风炉班组职工烧炉技能,全关混风大闸全风温操作,使风温水平提高到了 1050。具体情况见表 2。表 2 6 号高炉 2006 年 3 月2007 年 3 月风温、铁水含硅含硫和渣碱度变化日期/月3456789101112123风温/100010601030103810361039103210201141036104710251050Si/ %0.550.530.540.510.530.540.530.550.550.530.530.530.44S/0.0350.0350.0310.0320.0300.0320.0340.0350.0350.0350.0340.0360.027渣碱度1.101.101.101.091.101.091.091.081.071.081.101.111.15(3)大氧量实际生产中,6 号高炉当氧量提至 25004000 m3/h 时,给高炉带来两大效果。一是料速可增加 0.50.8 批/h,二是改善了大喷煤量煤粉在炉内的燃烧,有利于增大料柱透气性,提高渣铁物理热和流动行,增加炉缸脱硫效果4。随着安钢制氧厂新制氧机的投产,6 号高炉可以稳定用氧 2500m3/h 以上,这避免了使用炼钢余氧常常限氧或停氧后,造成高炉风口理论燃烧温度、料速、煤气流较大波动。其富氧率趋势见图 1。(4)逐步增加煤量高炉向炉内喷煤降低焦比,是当前挖潜降本较为成熟的技术。在目前生产条件下,6 号高炉煤比到底控制在多少最为经济合理,这需要不断摸索。在 2006 年,矿批在 13200kg 时,煤量大多在950010000kg/h,煤比一直在 150 kg/t。进入 2007 年随着大矿批全正装的使用,以增加 500 kg/h 为单位,配合大氧量,坚持 14 个风口全部喷煤,实行广喷、匀喷,加重焦炭负荷,逐步把煤量提至1100011500kg /h。化验此时高炉瓦斯灰中碳含量,没有多大变化,渣铁流动性仍然良好。这表明增加煤量,使煤比在 170 kg/t 是可行的。其煤比变化情况如图 1 所示。2.5 相匹配的热制度和造渣制度(1)低Si冶炼低Si冶炼可以使高炉增加产量,降低焦比,对于炼钢也有好处。但是一味地降低Si,容易诱发炉凉、炉缸堆积等事故。6 号高炉处于炉役末期,采取逐步压低Si,设法提高渣铁物理热的方法,操作方针中Si由原来的 0.45 %0.60%,以降低 0.05为单位,最后规定为 0.35%0.50%,每班料速 551 批,突出强调工长每班最多间隔 2 小时,必须看料仓,观察分析限定焦批后焦炭振动筛筛下碎焦量、焦炭在料罐内的体积,结合目测情况和厂部M40、M10、S、水分和固定碳通报、外购焦补仓情况,及时准确判断出焦炭质量变化,限定Si下限为 0.30%,严禁连续两炉铁Si小于 0.30%,正常条件下两班料速差别不得大于 2 批,煤焦综合负荷不得连续超出正常值 0.05t/t。(2)提高渣碱度6 号高炉Si在 0.45 %0.60%时,以S在 0.030%0.045%范围内为基准,控制渣碱度。但是当Si降到 0.35%0.50%时,仍然控制S在上述范围,尽管风温和氧量用到上限,渣铁物理热还明显不足。后来在低Si冶炼的同时,提高了渣碱度,控制S在0.020%0.030%(具体变化情况见表 2) ,此时,炉缸三层光面冷却壁中一层、二层水温差不同程度全部都略有升高,分析认主要是渣铁物理温度上升所致,测量此时铁水温度为 1490。2.6 强化炉前出铁出渣炉前出铁出渣对于优化生产指标非常重要。针对偶尔有连续出不净渣铁的现象,使用了二次出铁技术,在保证安全和铁口泥包不被损坏的前提下,出一炉铁,若遇到炮泥不耐冲刷等情况,出铁不足理论出铁量的 75,可以临时堵上铁口,打正常泥量的 1/3,停约 10min 再出铁。同时用氧气烤铁口,避免时间间隔短出现潮铁口。通过实施炉前安全出铁确认制,炉前交接班制度,出铁主沟和撇渣器定期维护规定,出铁均匀率等指标有所改善。由厂调度协调配备两组渣铁罐,先对上空罐再拉重罐,改进了对罐方式,为按时按量出净渣铁提供了有力保障。3 效果6 号高炉通过技术攻关,技术经济指标逐步改善,在 2007 年 3 月实现煤比 170kg/t,Si 0.44,S0.027%,利用系数 3.84t/ m3d,CO2 为 19.15,在炉役末期取得了较好的生产效果。特别是进入 2007 年,高炉生产焦比逐步降低,1 月份焦比为 379 kg/t, 2 月份焦比为 371kg/t,进入 3 月份煤比突破 170kg/t,焦比达到358kg/t,在降低焦比方面取得了长足的进步。其 2006 年 9 月 2007 年 3 月焦比与往年同期对比情况见图 2。4 几点体会 (1)结合本企业的实际情况,抓住高炉自身特点,分析限制性影响因素,更新操作理念,制定合理的操作方针,对于降低焦比至关重要。(2)焦炭质量对于高炉降低焦比非常关键。焦炭质量差,灰份增加,其作为料柱骨架,将致使高炉透气性指数减小,炉缸活跃程度下降,制约着进一步提高煤比和扩大矿批。(3)改善入炉原
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