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南钢第二炼铁厂配用捣固焦生产实验

时间:2020-01-14 05:49来源:南钢第二炼铁厂 作者:邹建晖 点击:
  • 摘要  为摸索高炉对不同种类外购焦炭的适应性及进一步寻找炼铁降本空间,以及国内同类型高炉不乏有使用捣固焦成功的先例,炼铁事业部决定在二铁厂两座高炉进行捣固焦的实验,从而为事业部下一步降本措施提供依据。

    关键词 高炉  捣固焦  实验  降本


    1  前言

     南钢第二炼铁厂两座高炉自开炉以来长周期稳定顺行,一直使用的是外购焦。在当前钢铁企业形势严峻的情况下,为了进一步降低成本,事业部尝试配用捣固焦生产。大量的生产实践表明,在相同配煤结构的条件下,捣固焦炉生产的焦炭虽然能够提高冷热强度,但堆比重增加,导致在相同的焦炭批重情况下,存在高炉内的焦炭层厚度减薄、燃烧速率降低等问题。

    2  实验期间生产组织及技术操作要求

    此次实验捣固焦共来焦104车,总量5928t,第二炼铁厂从2015年11月20日至24日逐步空出3号焦库,11月26日,实验焦炭陆续到达,29日累计入库捣固焦达到4500t,29日小夜班高炉空出一类焦2A焦仓上捣固焦,30日大夜班两座高炉相继配用捣固焦炭,用焦结构由(55%一类焦+45%二类焦)改为(55%一类焦+25%二类焦+20%捣固焦),实验期间,两座高炉除30日白班因处理焦仓短暂停用外,均坚持持续使用,至12月7日白班,捣固焦全部使用结束,高炉恢复正常用焦结构。

    2.1高炉车间加强操作管理、炉型管控

    做好捣固焦试验期间的炉况跟踪及数据收集工作,及时分析炉况走势,确保高炉稳定顺行,不发生较严重的炉况失常情况。试验结束后,3日内上报试验总结。

    2.2尽可能采用大矿批,适当降低负荷

     捣固焦堆比重一般在0。62t/m3左右,是一般顶装焦的1。12倍。堆比重增大,使同等重量焦炭的体积缩小,减小高炉内焦层厚度,使用捣固焦应尽可能采用大矿批。适当降低负荷,增加焦炭层厚度, 减轻矿焦比,改善料柱透气性。

    2.3尽量保持较高煤比

    在煤粉燃烧良好的情况下,尽量保持较高煤比,将理论燃烧温度控制在2100℃左右,削弱高温对焦炭反应性的影响。

    3  实验捣固焦质量跟踪

    3。1提出试验用二类捣固焦质量标准

    为了稳妥进行捣固焦实验,实验前事业部及二铁厂相关部门先后收集了捣固焦试验及使用资料,并按外厂总结的经验提出了部分关键理化性能指标,要求试验的二类捣固焦必须满足下列条件:水分5~6%、反应性≤28%、反应后强度≥64%、灰分≤13%、挥发分≤1。4%、硫分≤0。7%。

    3.2对到厂实验焦进行质量检测

    实验焦到厂后,除每批次进行工业分析外,先后进行了4次热强度测试(因捣固焦粒级组成特点及检测手段限制,冷强度及堆比重无法测试)。从到厂捣固焦外观看,颜色偏黑,焦炭总体粒级偏小,但粒级组成较为均匀。来焦质量总体稳定性较好,除水分及挥发分波动偏大,未达到所提要求外,其他指标均达到或超过采购条件,特别是热强度指标,甚至远超一级焦指标。实验捣固焦实测性能指标与要求指标对比情况见表1。捣固焦质量控制指标与实测数据对比如图1所示。

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    4 实验过程的炉况反应

    本次实验过程炉况总体反应较为平稳,高炉未出现明显波。实验结束后,对实验前后高炉操作数据进行了对比分析。

    4.1 炉况反应

    在本次实验过程中,两座高炉总体顺行状况良好,均未出现大幅度炉况波动,四号高炉实验前进行了炉况调整,实验过程中炉况稳定性表现较实验前更为平稳,技经指标较好,实验结束后,因控产全线停氧及混匀料结构变化,两座高炉炉况均有不同程度的波动;五号高炉因预热器故障,风温大幅度下降等因素对技经指标影响较大,从而对实验对比造成一定影响。

    4.2 高炉主要指标变化

    4.2.1 高炉操作参数情况如表2和表3所示。

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    从两座高炉操作参数看,四号高炉总体操作参数较为稳定,实验数据相对准确,而五号高炉实验前后炉况发生较为明显变化,数据参考意义不大(考虑出铁差异,数据按入炉品位对燃料比、煤比进行了校对)。从四号炉数据可以看出,经过矿耗校正,试验期燃料比下降5-6kg∕t,考虑风温、富氧及生铁含硅等因素变化,实验期燃料比较实验前后均低2-3kg ∕t左右。两座高炉燃料比变化情况如图2和图3所示。

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    4。2。2 实验期间外围原燃料条件变化

        本次实验是以中鸿捣固焦替代二类焦,两者理化性能偏差较大,通过对实验前后原燃料进行对比,发现原料条件变化不大,用料结构、综合入炉品位等主要指标没有明显差异,但用焦结构的变化对综合焦炭指标影响较大,实验前后用焦结构及综合理化性能变化情况见表4和表5。

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    从表中可以发现实验过程青町焦比率大幅度降低,期间综合焦炭反应后强度明显高于实验前及实验后时期,这应该是造成实验期燃料比变化的主要因素。实验前后综合焦炭CSR情况如图4所示。

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    4。2。3  高炉炉型变化情况

    焦炭条件的变化对高炉炉况的影响往往是一个潜移默化的渐进过程,此次实验过程对两座高炉炉型状况进行了数据跟踪,如表6所示。

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    从表中可以看出两座高炉全炉水温差及热流强度都处于正常波动,但两座高炉炉温度都出现较大幅度下行,高炉炉芯温度变化趋势如图5和图6所示。

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    5  结语

    (1)从两座高炉操作参数看,四号高炉总体操作参数较为稳定,实验数据相对准确而五号高炉实验前后炉况发生较为明显变化。从四号炉数据可以看出,经过矿耗校正,试验期燃料比下降5-6kg∕t,考虑风温、富氧及生铁含硅等因素变化,实验期燃料比较实验前后均低2-3kg∕t左右。

    (2)焦炭条件的变化对高炉炉况的影响往往是一个潜移默化的渐进过程,此次试验共8d,时间相对较短,但两座高炉炉芯温度都出现较大幅度下行。初步分析,若长期使用捣固焦,对炉型会有负面影响。

    (3)本次实验过程中,焦炭热强度上升近2%,但实际燃料比下降幅度偏小,按外单位研究,在炉内高温及含碱金属环境下,捣固焦碳溶蚀比率明显高于顶装焦炭,常规热强度具有一定的欺骗性,因此,在采购捣固焦时采购标准应提高等级。

    (4)按照捣固焦与青町焦差价及降低燃料比计算,此次使用捣固焦效益:吨铁降本3元∕t左右。效益与风险比较,我们认为不值得使用。

    (责任编辑:zgltw)
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