胡井阳
(天津天铁冶金集团有限公司第二炼铁厂,河北涉县056404)
天铁2 800 m3高炉长期稳定生产实践
胡井阳
(天津天铁冶金集团有限公司第二炼铁厂,河北涉县056404)
总结了天铁2 800 m3高炉长期稳定生产实践情况。通过加强原燃料管理、强化炉前出铁、工长操作标准化、控制适宜的理论燃烧温度、合理的热制度和造渣制度、加强铁口维护等措施,使各项经济指标得到改善,煤气分布合理,炉缸工作均匀活跃,保障了高炉的长期稳定顺行。
高炉;生产;实践
天铁2 800 m3高炉设有30个风口,3个铁口,采用烧结矿及焦丁分级入炉,串罐无料钟炉顶,本体全薄壁冷却和水冷炉底,联合软水密闭循环冷却系统,3座顶燃式热风炉等先进技术。结合大高炉的操作和管理经验,通过加强原燃料的跟踪和管理,使操作制度不断调整优化,管理数据精细化,使高炉处于良好的冶炼状态,长期稳定顺行。
2.1 烧结矿质量的改善
针对烧结矿强度和粒度波动大的问题,对烧结燃料配比进行调整,由焦粉加煤粉按比例混合使用调整为全焦粉,通过厚料层操作,混合料加热水和通蒸汽等手段提高质量,转鼓指数从76%提高到78%,粒度均整,返矿率不大于2%;烧结矿喷洒钝化剂,降低入炉的低温还原粉化率。高炉主要经济指标见表1。
2.2 加强焦炭质量跟踪
焦炭在高炉冶炼中起着发热剂、还原剂和料柱骨架三大作用,焦炭质量对煤气分布有非常重要的影响。因此对焦炭质量跟踪尤为重要,通过与焦化厂建立信息交流平台,当焦炭的配煤比发生变化或操作参数调整时,及时通知高炉,高炉对调整后的焦炭从槽下进行追踪,观察焦炭的粒度、颜色、均匀度的变化,结合高炉各参数的变化进行操作调整,并结合高炉炉缸各测温点变化和水温差的变化进一步做负荷调整。
2.3 加强筛分,稳定入炉粒级
高炉反应属于气固移动床反应,大量粉末入炉,易使块状带透气性恶化。筛下烧结矿分为0~5 mm,5~15 mm及15~50 mm三级,采取分级入炉,烧结矿<5 mm的粒级进入返矿仓,返回料场重新混料。
表1 2013-09—2014-06期间高炉主要经济指标
焦炭筛孔的扩大,从原来的20 mm扩大到25 mm,使焦炭的粒级均匀,料柱的孔隙度增大。大量10~25 mm粒级的焦丁随矿石混装入炉,降低块状带和软熔带的压差,也对大块焦的气化反应起到保护作用,焦丁比达到40 kg/t,使高炉透气性增加。
3.1 上部制度调整
高炉装料制度的核心是布料模式,通过对布料矩阵的调整来调节中心与边缘煤气流的比例。高炉自开炉以来一直采用中心加焦的布料制度,发展中心抑制边缘为主。这种布料制度也能取得良好的经济指标,但煤气利用率差、燃料比高、抗力差,炉缸中心易堆积,对焦炭的依赖性较大。经过一段时间的摸索,决定采取平台+漏斗的布料制度,布料矩阵为料线1.3 m→1.2 m,布料最大倾角41°→40.5°,形成了中心开放,边缘适当发展的布料制度。加之大矿批,矿批由66 t提高到72 t,控制中心气流过分发展,改善煤气利用率,煤气利用率从44%提高到49%左右。调整后的布料制度克服了中心加焦布料制度的弊端,保证了炉况没有较大的波动。
3.2 下部制度调整
高炉下部调剂是基础,只有足够的鼓风动能,才能活跃的炉缸,获得初始煤气流的合理分布。初期使用25+Φ120 mm和5+Φ110 mm的风口,风量偏低,导致边缘气流发展,边缘也易出现管道,严重时会出现翻料现象。高炉采取扩大风口面积,增加风量。分两次调整为24+Φ120 mm和6+Φ130 mm的风口。调整后风量从4 450 m3/min到4 900 m3/ min,鼓风动能达到100~110 kW,风口风速达到265 m/s,风口回旋区深度达到1.5 m左右。炉缸工作均匀活跃,煤气分布合理稳定,为高炉长期稳定顺行打下基础。
采用高风温-高富氧-大喷煤相结合的方式,可均衡风口前理论燃烧温度。经验表明:富氧每增加1%,风口前理论燃烧温度升高46℃,喷煤量可增加15 kg/t;风温提高100℃,风口前理论燃烧温度升高60℃,喷煤量可增加30~40 kg/t。风口前理论燃烧温度过低,渣铁热量不足,流动性差,给冶炼过程带来困难,过高SiO2挥发,高炉透气性指数下降影响顺行。通过高炉冶炼实践探索,六号高炉风口前理论燃烧温度控制在(2 000±20)℃为宜。
2 800 m3高炉有南北2个出铁场,3个铁口,高炉正常生产时采用2#和3#铁口对角出铁。铁口深度日常生产控制在2 800~3 200 mm,出铁时间控制在90~120 min。烧结矿品位从55%下降到53%,高炉生成的渣量增大,出铁时间明显变长,铁口不易维护。为此在渣铁排放和铁口维护两方面制定了严格的操作标准:零时间间隔出铁和重叠出铁,铁口40 min不下渣,马上组织开另一个铁口;时间间隔打泥,使压入炮泥在炉缸内易形成泥包,提高泥包处炮泥的致密度,保证铁口易开,避免烧铁口作业;严格控制打泥量,确保铁口深度在规定范围内。
2 800 m3高炉是天铁第一座大高炉,高炉工长转变小高炉的经验粗放型操作观念,向标准化、精细化、数据化型转变:遵循操作方针,稳定参数,结合各班实际精心操作;每天每班实行定产制,寻求合理的操作制度和合理的操作炉型;加强炉温和煤气流的发展趋势管理,通过各参数变化进行综合分析;加强各岗位工作的协调,对外加强沟通联系,及时做出调整,避免和减小外围因素对炉况的影响。
合理的热制度和造渣制度对炉况长期稳定顺行非常重要。长期炉温、物理热偏低会导致炉缸堆积,不易接受风量,炉况出现难行。目前在热制度的控制上,铁水物理热从1 500℃提高到1 520℃,[Si]由0.25%~0.35%提高到0.30%~0.40%,4 h综合焦比相差2 kg以内,避免炉温的波动,稳定软熔带位置,减少渣皮脱落,形成稳定气流分布。严格控制炉渣成分,MgO含量8%~12%,Al2O3≤15%,二元碱度由1.15倍提高到1.20倍,炉渣的稳定性增强 。从生产实际看,此次热制度与造渣制度匹配合理。
原燃料质量稳定是高炉炼铁的基础,只有稳定的原燃料条件,高炉才能长期稳定顺行。大高炉操作与小高炉的粗放型截然不同,必须数据化、标准化、精细化,这是大高炉操作的方向。合理的上下部制度使得高炉的稳定性增强,煤气分布合理,炉缸工作均匀活跃,炉况得以长期稳定运行。
Long-term Stable Production of Tiantie 2 800 m3BF
HU Jing-yang
(Iron-makingPlant2,TianjinTiantieMetallurgyGroupCo.,Ltd.,SheCounty,HebeiProvince 056404,China)
The paper summarizes the practice of long-term and stable production of Tiantie 2 800 m3BF.Various measures are taken such as enhancing raw material management,strengthening tapping operation at cast house floor,standardizing foreman operation,controlling proper theoretical combustion temperature,reasonable thermal system and slag-building system and enhancing taphole maintenance to improve economic indices.Gas distribution becomes more reasonable and hearth works more uniformly and actively.The long-term,stable and smooth running of the blast furnace is ensured.
blast furnace;production;practice
10.3969/j.issn.1006-110X.2014.06.005
2014-06-10
2014-06-27
胡井阳(1985—),男,主要从事冶炼技术管理工作。