提高高爐生礦比的生產(chǎn)實(shí)踐

梁清仁,李國(guó)權(quán),曹 旭

(寶鋼集團(tuán)廣東韶關(guān)鋼鐵公司,廣東韶關(guān) 512123)

提高高爐生礦比的生產(chǎn)實(shí)踐

梁清仁,李國(guó)權(quán),曹 旭

(寶鋼集團(tuán)廣東韶關(guān)鋼鐵公司,廣東韶關(guān) 512123)

當(dāng)前很多高爐通過(guò)提高生礦比降低生產(chǎn)成本。韶鋼6號(hào)高爐通過(guò)合理選礦,上下部合理調(diào)劑,采取改善高爐透氣性操作,抓好爐型監(jiān)控工作,靈活調(diào)整、維護(hù)好操作爐型,使入爐生礦比達(dá)22%～23%,而高爐主要指標(biāo)不下降,燃料比512 kg/t,高爐長(zhǎng)期順行高產(chǎn)。

優(yōu)化選礦;生礦比;燃料比

1 引言

鐵前成本占鋼鐵生產(chǎn)總成本的75%左右。鐵水成本構(gòu)成中,原料費(fèi)用、燃料費(fèi)用占比最大,約占鐵水成本的58%～65%,降低原燃料成本是降低鐵水成本的主要途徑之一。韶鋼為了降低鐵成本,優(yōu)化爐料結(jié)構(gòu)、降低高爐熟料率,用塊礦代替部分或全部球團(tuán)礦用量,從而降低生產(chǎn)成本。韶鋼6號(hào)高爐(1050 m3)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐,生礦比穩(wěn)定在較高水平,而高爐指標(biāo)穩(wěn)定,見表1。

表1 高爐指標(biāo)

如何在不影響高爐指標(biāo)的情況下多使用生礦?首先要了解生礦與熟料的冶金特點(diǎn),根據(jù)其冶金特點(diǎn)采取相應(yīng)的對(duì)策。

2 生礦與熟料的冶金特點(diǎn)

(1)熟料一般品位較生礦高。(2)熟料比生礦有著更好的冶金性能,燒結(jié)礦、球團(tuán)礦氣孔率高,還原性比生礦好。(3)熟料的軟化溫度高(1050～1200℃),生礦軟化溫度低(800～1100℃),熟料軟化區(qū)間窄,軟化特性比生礦好。(4)造塊過(guò)程中可去除80%以上的S和50%～60%的有害元素Zn。(5)生礦一般含粉末多,含水量大,影響篩分(6)生礦具有熱爆裂性,低溫還原粉化率高。

3 選擇冶金性能較好的生礦

選擇品位高、有害雜質(zhì)少、軟化溫度高、熱爆裂性能好、粉化率低的生礦,特別是要控制堿金屬入爐。否則有害元素過(guò)多入爐,輕則影響生產(chǎn)指標(biāo),重則破壞爐襯,結(jié)瘤,嚴(yán)重的鉛沉積,破壞爐缸碳磚,影響一代爐齡。韶鋼6號(hào)爐生礦成分見表2。

韶鋼6號(hào)爐在生礦配比中,皮爾巴拉塊礦或紐曼混合塊礦占入爐量的16.5%～23%,海南塊礦、大寶山塊礦起到調(diào)整堿度的作用,入爐較少。而大寶山塊礦具有較高的有害元素,從韶鋼6號(hào)爐使用情況來(lái)看,較長(zhǎng)時(shí)間使用大寶山塊礦會(huì)對(duì)爐子產(chǎn)生不利影響,出現(xiàn)爐墻渣皮不穩(wěn),滑料現(xiàn)象。入爐有害元素見表3。

選擇冶金性能好的生礦入爐、控制入爐堿負(fù)荷和鋅負(fù)荷使之在合理的范圍,對(duì)于高爐長(zhǎng)壽和順行起著至關(guān)重要的作用。

4 篩分改造,使用聚氨酯篩

韶鋼6號(hào)爐中修后就逐步更換了原來(lái)的網(wǎng)篩,轉(zhuǎn)而使用了先進(jìn)聚氨酯篩。由于聚氨酯篩免維護(hù)、免清理,在振動(dòng)中篩上的結(jié)泥會(huì)自動(dòng)脫落,從而大大減輕了上料工的清篩工作,同時(shí)篩分效果得到提升,減少了粉末入爐,改善了料柱透氣性。2015年使用格網(wǎng)篩生礦入爐粉末為10.45%(≤5 mm),逐步降到現(xiàn)在的3.47%(≤5 mm)(非雨天的正常情況下)。生礦入爐粉末的減少為提高生礦入爐提供了保障。

表2 生礦成分(%)

表3 有害元素統(tǒng)計(jì)表

5 優(yōu)化高爐操作

5.1 合理的下部送風(fēng)制度

選擇合理的送風(fēng)制度對(duì)于煤氣流的初始分布、爐缸的工作狀態(tài)影響重大。回旋區(qū)長(zhǎng)度過(guò)大或過(guò)小將造成中心或邊緣氣流發(fā)展,控制適宜的回旋區(qū)長(zhǎng)度,使?fàn)t缸的工作均勻,合理的煤氣流分布,為使用生礦創(chuàng)造條件。韶鋼6號(hào)爐的鼓風(fēng)動(dòng)能設(shè)定為76 k J/s左右,實(shí)際風(fēng)速為247 m/s左右,標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速為183 m/s左右。

5.2 合理的上部裝料制度：

韶鋼6號(hào)高爐上部布料堅(jiān)持平臺(tái)+漏斗模式,以發(fā)展中心為主。利用開爐裝料的機(jī)會(huì),對(duì)溜槽布料角度進(jìn)行校對(duì),并找到合適的布料角度,制定了符合實(shí)際的基本料制。布料矩陣見表4。

生產(chǎn)上建立數(shù)字化管理：十字測(cè)溫槍邊緣溫度長(zhǎng)期控制在80～100℃,中心溫度控制在500～600℃,次中心溫度控制在200℃左右。料制為應(yīng)對(duì)生礦軟化區(qū)間寬,軟化溫度低的特點(diǎn),上部調(diào)劑以發(fā)展兩道煤氣流改善透氣性,確保開放中心,穩(wěn)定邊緣。下部以活躍爐缸調(diào)節(jié)。同時(shí)調(diào)劑也要兼顧煤氣利用,以獲得良好的指標(biāo),一味求順則失去了降成本的意義。

表4 布料矩陣

5.3 合理的熱制度

爐溫的穩(wěn)定是爐況順行的基礎(chǔ),使用大量生礦爐子透氣性有所下降,過(guò)高爐溫,惡化透氣性,過(guò)低爐溫,鐵水質(zhì)量得不到保證,溫度大幅波動(dòng)則爐墻易渣皮結(jié)厚。在調(diào)節(jié)上要以趨勢(shì)管理為主,力求做到爐溫穩(wěn)定。采取高物理熱低硅操作,適當(dāng)做低爐溫,針對(duì)生礦軟化區(qū)間寬,軟化溫度低的特點(diǎn),較低的爐溫有利于改善爐內(nèi)透氣性,防止高爐溫引起風(fēng)壓高,料慢難行。從韶鋼6號(hào)爐生產(chǎn)實(shí)踐來(lái)看PT在1460～1490℃是合適。

5.4 改善爐渣粘度

(1)韶鋼入爐料A12O3較高,要確保渣的流動(dòng)性好,就要有合適的Mg O以改善渣的流動(dòng)性。(2)爐渣粘度及其影響因素。從爐渣黏度合適的角度出發(fā),渣堿度合適范圍在0.8～1.25之間。(3)爐渣的穩(wěn)定性。適宜堿度范圍0.8～1.25,A12O3＜16%、Mg O在5%～10%的爐渣穩(wěn)定性好。穩(wěn)定性好的爐渣,抵抗原燃料性能變化和溫度波動(dòng)的能力強(qiáng),能減少或避免發(fā)生難行、懸料、崩料和結(jié)瘤等失常爐況,尤其是能形成穩(wěn)定的渣皮保護(hù)爐襯。爐渣成分見表5。

5.5 維護(hù)好操作爐型

良好的工作爐型是一切指標(biāo)的基礎(chǔ)。日常操作中加強(qiáng)對(duì)爐體溫度的控制,對(duì)于防止?fàn)t墻結(jié)厚,保證爐況順行起到“未病先冶,強(qiáng)身健體的做用”。韶鋼6號(hào)爐在生產(chǎn)實(shí)踐中：(1)密切關(guān)注煤氣流變化,及時(shí)掌控好W值和Z值變化情況。(2)關(guān)注爐體熱負(fù)荷情況,Q值控制在4500×107J/h左右。(3)關(guān)注爐底、爐芯溫度變化,爐芯溫度控制在285～295℃。在實(shí)際生產(chǎn)中,關(guān)注這些指示性參數(shù)的變化,及時(shí)采取料制調(diào)整、活躍爐缸、降低爐渣堿度、改善渣鐵流動(dòng)性等措施。

表5 爐渣成分

5.6 及時(shí)出凈渣鐵

及時(shí)出凈渣鐵有利于改善爐子透氣性。爐前出渣出鐵質(zhì)量好壞直接關(guān)系爐況,長(zhǎng)期出鐵質(zhì)量差,氣流不順,提高塊礦比也無(wú)從談起。改善炮泥質(zhì)量,縮短出鐵間隔時(shí)間,及時(shí)出凈渣鐵,對(duì)于高爐順行起著重要作用。韶鋼6號(hào)高爐通過(guò)強(qiáng)化兌包管理,縮短對(duì)包時(shí)間,出鐵間隔從原來(lái)的55 min降到了45 min。由原來(lái)的單鐵口出鐵(一用一備)改為兩鐵口輪流出鐵,精心操作維護(hù)好泥包,保證炮泥質(zhì)量,確保出凈每爐渣鐵。由于出鐵時(shí)間間隔的縮短、渣鐵的順利排放,減少了渣鐵存積對(duì)透氣性的影響,透氣性改善,高爐產(chǎn)量提高,高爐利用系數(shù)從3.0 t/m3· d左右提高到3.29 t/m3·d。

5.7 提高富氧率

用高富氧率彌補(bǔ)原料質(zhì)量的缺陷。很多高爐的生產(chǎn)實(shí)踐證明,提高富氧率可以適當(dāng)彌補(bǔ)原燃料變差所帶來(lái)的負(fù)面影響。如武鋼8號(hào)高爐開爐后原燃料質(zhì)量并不理想,入爐品位持續(xù)降低,最低時(shí)只有56.5%左右,2012年之前的焦炭的CSR只有65%左右。通過(guò)保持7%～8%的高富氧率操作,使高爐爐況維持了長(zhǎng)期穩(wěn)定與順行。韶鋼6號(hào)爐富氧率從開爐后逐步提高至目前的2.5%左右,并實(shí)現(xiàn)爐況的長(zhǎng)期穩(wěn)定與順行。

6 結(jié)語(yǔ)

(1)把握生礦的冶金性能特點(diǎn)、優(yōu)化選礦、采取改善高爐透氣性等措施,韶鋼6號(hào)高爐實(shí)現(xiàn)高生礦比入爐,高爐生產(chǎn)指標(biāo)沒(méi)有出現(xiàn)明顯下滑。

(2)高爐順行對(duì)提高塊礦比起著決定性作用。6號(hào)高爐通過(guò)不斷優(yōu)化調(diào)劑手段,加強(qiáng)管理,使各項(xiàng)操作制度相匹配,實(shí)現(xiàn)了爐況的長(zhǎng)周期穩(wěn)定順行,彌補(bǔ)提高塊礦比后帶來(lái)的弊端,更好地適應(yīng)原料變化。

[1] 張壽榮.高爐高效冶煉技術(shù)[M].北京：冶金工業(yè)出版社,2015：160.

[2] 周傳典.高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)手冊(cè)[M].北京：冶金工業(yè)出版社,2002：15-17,118-127.

The Production Practice of Raising Raw Ore Ratio of Blast Furnace

LIANG Qingren,LI Guoquan,CAO Xu
(Baosteel Group Guangdong Shaoguan Iron&Steel Co.,Ltd.,Shaoguan 512123,Guangdong,China)

Now many blast furnaces reduce the production cost by raising raw ore ratio.By reasonable processing ore, and reasonable adjustment of the top and bottom,and improving the blast furnace gas permeability,and paying special attention to the furnace type monitoring work,and flexible adjustment,maintain good operation of furnace type,the raw ore rito of Shaoguan Steel no.6 blast furnace achieves 22%-22%.But blast furnace main indicators do not drop.The fuel ratio is 512 kg/t.The blast furnace is anterograde and high-yield for a long time.

optimizing ore,beneficiation ore ratio,fuel ratio

TF543

B

1001-5108(2017)04-0039-03

梁清仁,助工工程師,主要從事高爐煉鐵工作。