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鄂钢2号高炉布料调整摸索

时间:2020-02-03 06:09来源:鄂钢炼铁厂 作者:宋 文 点击:
  • 摘   要   针对鄂钢2号高炉煤气分布特点,从装料制度、送风制度、炉缸状况等方面进行调整,高炉煤气流分布稳定合理,煤气利用率达49%左右,燃料比下降到520kg/t,各项技术经济指标良好,高炉稳定顺行。

    关键词    高炉    煤气流分布    装料制度  


    鄂钢2号高炉有效容积1800m3,设26个风口,2个铁口,由中冶南方设计,采用了多项先进的炼铁工艺和装备,如炉底炉缸砌筑大块碳砖加微孔刚玉陶瓷杯的综合炉底结构,炉腹以上采用砖壁合一薄内衬结构技术;炉喉钢砖水冷,实现100%炉体水冷;软水密闭循环系统;串罐无料钟炉顶布料技术;重力除尘加新型干法布袋除尘系统和TRT发电系统;3座改进型卡鲁金顶燃式热风炉加双预热系统;新型环保底虑法冲渣工艺等。2号高炉在2013年4月7日点火送风,开炉顺利,投产后指标良好。由于2015年钢材市场不景气,高炉大量使用低品位高有害物原料,造成炉内碱金属和Zn等循环积存,使部分风口中套变形,加上炉型变化以及原燃料变差,导致炉况不顺,气流不稳,边缘频繁出现管道。通过对煤气流分布采取一系列控制措施,使高炉恢复稳定顺行,煤气利用率上升2%,各项技术经济指标良好。

    1     炉况出现波动的主要表现

    至2016年2月,2号高炉开始炉况不顺,表现为煤气流不稳,炉体热负荷波动大,炉身频繁掉渣皮;风压不稳、风量经常萎缩,探尺走势变差;炉墙温度大幅度波动,频繁出现边缘管道,透气性指数剧烈波动;炉缸工作情况变差,两铁口出铁不均,出铁时间变短,铁口维护难度增加;铁水温度下降,铁水物理热与铁水[Si]大幅度波动;焦比和燃料比大幅度升高,产量下降;风口小套破损率明显上升;炉况稳定性差,各项技术经济指标失常。表1为2号高炉2016年全年部分生产指标情况。

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    2    气流分布的优化措施

    2.1   气流分布的调整

    (1)装料制度的调整。2号高炉2013年投产后顺序良好,至2016年2月,由于炉内碱金属和Zn等富集、炉型发生变化、炉缸中心堆积以及原燃料变差,之前的装料制度不适应当前生产,炉况不顺。表2为2号高炉2016年初的装料制度,矿批48t,布料角差9.5°/12.5°,料线1.5米。

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    为了调整和控制好煤气流,2号高炉不断摸索总结,在铁厂相关专家技术指导下优化装料制度,稳定炉况,消除管道气流,使炉况逐步恢复顺行,装料制度调整优化过程见表3 。

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    通过矩阵调整后,观察炉顶红外摄像中反映出的煤气流变化及利用休风机会观察布料和料面情况,找到影响高炉炉墙热负荷波动大及气流变化大的主要因素:1、料罐下沿到布料溜槽矿焦落点净高8.5米,造成在槽下经过振动筛精料处理后的原料在炉顶再次摔打,使得入炉料粒级变小,影响高炉透气性指数;2、6号炉采用光面溜槽,且转速较快(6s/圈),造成布料时有1/3原料是抛洒到溜槽外,不是沿着溜槽布在矩阵要求的落点上;3、由于建炉时资金不足,6号炉软水冷却设备只是满足高炉理论热负荷,在实际生产中边缘气流一旦偏多,容易造成软水进水温度偏高,炉墙冷却效果变差,因而出现渣皮不稳,造成操作炉型变化,出现边缘局部气流不足或过多而形成管道。分析出主要原因后,高炉上部布料制度调整坚持以“活跃中心,稳定边缘气流”为指导思想,通过“大矿角、大角差”上部布料摸索,形成平台加漏斗型料面[1],于2017年4月消除管道,冷却壁水温差下降,渣皮稳定,煤气利用率提高,燃料比下降较明显。

    2017年4月,利用休风机会,经目测2号高炉料线1.5m时碰撞点角度大约38.5°,因此最大角一般在37.5°—38.5°。经过反复调整,最终形成了目前较为合理的、适合2号高炉当前炉型的装料制度:矿批56t,角差9.5°/12.5°,料线1.5m。调整后的布料矩阵见表4。

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    (1)送风制度的调整。风口的调整主要是将风口面积扩大,以利于增加风量,活跃炉缸。主要操作思路是下部适当扩大风口面积,增加富氧和提高喷煤比,保证高炉有足够风速和鼓风动能,风量尽可能维持在4200-4400m3/min之间,使实际风速在250m/s以上。增加风量的同时,增加矿批,提高煤气利用率,控制合适的操作参数,对煤气流进一步优化。调整情况如下:将带有直径90mm内衬的风口小套3个逐步全开,风口面积由0。279m2逐步增加到0。294m2(见表5)。

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    (3)炉缸状况的调整。炉缸工作均匀活跃是炉况顺行、煤气流分布稳定的保证[2]。2号高炉活跃炉缸的措施主要是维护炉缸温度的充沛和合适的炉渣碱度。2号高炉铁水物理热严禁长时间低于1490℃,1490-1510℃是合适的温度区间,防止连续的低物理热造成炉缸堆积。同时实施低硅冶炼技术,降低铁水中[si]含量,可达到高炉高产、节焦、低耗、降低生铁成本。同时可减少转炉渣量,取得良好经济效益。降低生铁[si]含量的措施:①降低焦比,降低焦炭灰分,提高品位,减少入炉SiO2量,降低硅源;②选用高顶压、大富氧等有利于高温区下移的技术措施和操作制度,保证炉缸热量及铁水温度,抑制SiO2 的还原。故而6号炉炉顶压力由2016年的220Kp提高到现在的230Kp;要求焦炭M10由2016年的7。0左右降低到现在的6。0左右;在原料条件稳定、炉况顺行的情况下提高焦炭负荷,由2016年最好时的4。2左右提高到现在最好4。5左右,并能长期保持;增压高炉富氧率,由2016年的2。3左右提高到现在的3。5左右。因这些措施的实施,2号高炉现在[si]长期控制在0。3%-0。4%,同时要求炉渣碱度控制在1。2左右,保证渣铁流动性良好。

    2.2    加强日常管理

    (1)炉外管理:随着炉况稳定,高炉日产量逐步提高,炉外及时出尽渣铁变得尤为重要。制定炉外铁口维护相关奖惩制度,加强泥套的管理和维护,杜绝冒泥现象,确保铁口深度在2.8-3.0m左右,不能随意减少打泥量,确保泥包稳定。2017年5月通过环保炮泥的引进和使用,炮泥质量得以改善,出铁时间延长,出铁次数由每班5炉减少至4炉,炮泥使用单耗降低30%左右,改善炉前出铁环境,降低炉前劳动强度。

    (2)减少休风率:加强设备管理和风口煤枪改进降低高炉休风率。a、针对高炉生产节奏快、原燃料运输战线长、设备关要部件工作环境恶劣等特点,从自身实际出发,一方面通过强化设备专检人员责任意识,为高炉设备正常运转提供保障;其次利用生产间隙,对有隐患的设备进行更换及处理,如: 利用周末时间对槽下返矿4、5皮带机基础进行更换改造,改造效果良好,确保了槽下上料系统设备的正常运行;合理利用生产间隔对炉前开口机链条及夹钳进行更换处理,确保高炉生产顺畅;热风炉煤气预热器两端插盲板并组织焊补,减少烟气中CO含量等。另一方面组织好计划检修,对高炉一些有重大隐患的设备进行更换,如:炉顶布料溜槽磨损的及时更换;槽下主供料皮带磨穿漏料的更换等,2017年截至8月份因设备原因影响的无计划休风为零。b、通过对2016年风口小套破损统计和分析,发现高炉风口小套破损70%是因煤粉刷套、20%是因焦炭磨损小套尾部、10%是其他原因。煤粉刷套大部分是因高炉所用的风温较高,煤枪受热变形造成的,固2017年2号高炉将原来直径  的煤枪逐步更换成直径   的煤枪进而增加壁厚提高煤枪耐热性,同时增加喷吹氮气量冷却煤枪,减少煤枪变形,并要求配管工多巡视风口,发现煤枪刷套及时调整;引进尾部有耐磨料的风口小套,减少风口小套磨破的发生。经过4个月的置换,现每月因更换风口小套而休风的时间不超过3小时。

    3    效果

    2号高炉煤气流分布经过不断优化和完善,得到了很好的控制,中心气流较强,边缘气流稳定,2017年4月份开始各项生产指标均有长足的进步,且能稳定的保持在较高水平,5-7月份由于西区焦化干焦炉检修,2号高炉用一半的水熄焦及部分落地焦,在原燃料变差的情况下,坚持以“活跃中心,稳定边缘气流”为指导思想,高炉继续保持稳定低耗高产 。2017年1-8月部分生产指标见表6。

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    4    结语

    在经过不断摸索、分析、总结,鄂钢2号高炉通过对煤气流分布的优化控制,高炉风量、透气性及鼓风动能相应提高,风量由2016年的4200m3/min提高到4400m3/min以上,煤气利用率上升到48。5%以上,燃料比下降到520kg/t左右,达到了1800m3高炉基本的操作参数,形成了稳定的平台漏斗料面结构。在目前的原燃料条件下,各项技术经济指标达到了较高的水平。

    5    参考文献

    [1]  刘云彩. 现代高炉操作[M].北京:冶金工业出版社,2016.5.

    [2]  周传典. 高炉炼铁生产技术手册[M].北京:冶金工业出版社,2002.8.


    (责任编辑:zgltw)
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