柳鋼1#A高爐提高煤氣利用操作實(shí)踐

劉艷生

摘 要：在目前柳鋼原燃料條件下，1#A高爐通過采取提高煤氣利用冶煉技術(shù)措施使經(jīng)濟(jì)指標(biāo)躍上新臺階，達(dá)到高效低耗煉鐵。通過總結(jié)分析，認(rèn)為通過上下部制度合理調(diào)劑，取消部分中心焦炭，操作參數(shù)選擇適當(dāng)，煤氣流分布合理，活躍爐缸，從而實(shí)現(xiàn)提高煤氣利用率。

關(guān)鍵詞：煉鐵;高爐;操作;制度;煤氣利用率;技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

1 概況

柳鋼1#A高爐有效容積1500m3，有東、西2個鐵口和出鐵場，22個風(fēng)口。于2009年大修后擴(kuò)容到1500m3，現(xiàn)已處于爐役后期。高爐采用的是皮帶上料，本體采用三段銅冷卻壁和爐身鋼冷卻壁磚壁結(jié)合的薄壁爐襯技術(shù)，串罐無料鐘爐頂，碳磚+陶瓷杯綜合爐底結(jié)構(gòu)，除風(fēng)口外高爐冷卻系統(tǒng)全部采用軟水密閉循環(huán)。爐頂十字測溫儀，雷達(dá)探尺，料面成像監(jiān)控等先進(jìn)工藝。在目前柳鋼原燃料條件下，通過提高煤氣利用冶煉的技術(shù)等措施，使 1#A號高爐各項指標(biāo)不斷創(chuàng)出新高。2019-5月下旬后，高爐煤氣利用率獲得大幅度的提高，高爐平均利用系數(shù)達(dá)到 2.95，燃料比最低512 kg/t，co利用率由優(yōu)化前的44.2%上升至49.6%。柳鋼1#A高爐2019-6月第一周主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，見表1。

2 原燃料情況

1#A爐爐料結(jié)構(gòu)長期主要是由78%燒結(jié)礦+17%球團(tuán)礦+5%塊礦組成。燒結(jié)礦主要由4燒和3燒提供，球團(tuán)由2球提供，塊礦是品位58%天然塊礦。焦炭主要是3焦、4焦提供加采購?fù)鈴S焦炭配用20%。由于外購焦質(zhì)量不穩(wěn)定且冷熱強(qiáng)度和反應(yīng)性沒有自產(chǎn)焦好對指標(biāo)和強(qiáng)化冶煉有一定影響。

3 優(yōu)化高爐操作

3.1 下部調(diào)劑

相對穩(wěn)定、合理的送風(fēng)制度直接影響初始煤氣流的走向。隨著操作爐型的發(fā)展變化，焦炭負(fù)荷不斷加重和煤粉噴吹量不斷增加，爐內(nèi)透氣性和透液性變差，壓差水平逐漸增加，為確保高爐上下部制度的匹配，操作中1#A高爐在調(diào)節(jié)上注重風(fēng)口工作面積和風(fēng)速、爐腹煤氣量相適應(yīng)的原則，使煤氣流在爐缸圓周分布均勻合理。在取消部分中心加焦的同時為避免中心氣流的不足，通過增加鼓風(fēng)動能保持足夠的回旋區(qū)深度達(dá)到吹透中心活躍爐缸的目的。實(shí)際風(fēng)速和鼓風(fēng)動能分別保持在295～315m/s和125～140kJ/s的水平，風(fēng)量維持在22.6萬m3/h以上同時結(jié)合富氧和風(fēng)溫確保風(fēng)口前理論燃燒溫度控制在2250～2350℃這個合理水平。

3.2 上部調(diào)劑

高爐強(qiáng)化冶煉后，送風(fēng)參數(shù)發(fā)生變化，所以必須改進(jìn)相應(yīng)的裝料制度，以保證煤氣流分布的相對合理穩(wěn)定，防止出現(xiàn)局部煤氣流過分發(fā)展，影響高爐冶煉的正常進(jìn)程;因此裝料制度和礦石批重要適時跟進(jìn)，通過角度、料線、頂壓、批重、料速調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)煤氣流的合理分布及有效利用。之前一直強(qiáng)調(diào)中心加焦來實(shí)現(xiàn)高爐的長期穩(wěn)定順行，但這樣也給煤氣利用帶來負(fù)面作用。在制度上嘗試適當(dāng)抑制中心和邊緣氣流，將焦炭最低角度由15℃逐漸提高到21℃，同時拓展礦焦平臺，料線由1.55m逐漸提高到1.3m增加了礦石的預(yù)熱時間和抑制中心，礦石批重隨著角度、圈數(shù)增加逐步由36t擴(kuò)大到43t。根據(jù)礦石焦炭粒度變化微調(diào)料流開度保證中心布料的穩(wěn)定。通過一系列的調(diào)節(jié)爐頂溫度穩(wěn)定在150℃-200℃水平，負(fù)荷達(dá)到4.5左右，煤氣利用率明顯提高。高爐布料矩陣的調(diào)整見表2。

3.3 控制合理的操作爐型

在生產(chǎn)實(shí)踐中深刻體會到操作爐型的穩(wěn)定對燃料比的降低和煤氣利用的提高至關(guān)重要。操作爐型的管理主要在冷卻壁溫度的控制和水溫差的控制。

①冷卻壁溫度的控制。在操作中時刻關(guān)注9.10.11段冷卻壁溫度的變化情況，這3段溫度控制在150℃-230℃的范圍，防止?fàn)t墻反復(fù)粘接與脫落對氣流及爐溫造成影響。將爐內(nèi)壓量關(guān)系和墻壁溫度波動適應(yīng)性結(jié)合判斷操作爐型的合理與否;②水溫差控制。在日常操作中軟水流量控制在3800m3/h左右，軟水進(jìn)水溫度控制在52±2℃，進(jìn)出水溫差盡量控制在5±1℃。

3.4 加強(qiáng)爐前出鐵管理

爐前工作穩(wěn)定、均衡的渣鐵排放是大型高爐實(shí)現(xiàn)煤氣流和熱負(fù)荷穩(wěn)定分布的基礎(chǔ)。對高爐爐缸活性和維持操作爐型的穩(wěn)定有十分重要的意義。1#A高爐設(shè)有2個鐵口，2個鐵口輪流出鐵，出鐵間隔時間控制在25min以內(nèi)。隨著高爐強(qiáng)化程度的不斷提高，鐵口及渣鐵溝工作負(fù)荷加重，通過規(guī)范爐前操作，穩(wěn)定炮泥質(zhì)量，以及對澆注、烘烤主溝時間的控制減少單邊出鐵時間、對鐵口深度、出鐵鐵量差、正點(diǎn)出鐵率等嚴(yán)格管理，確保了渣鐵出凈出勻，為爐況的穩(wěn)定順行創(chuàng)造了條件。

4 結(jié)語

在原燃料條件沒有充分改善的情況下嘗試依靠取消中心加焦等手段實(shí)現(xiàn)煤氣利用的提高，通過對上下部的調(diào)節(jié)，使?fàn)t內(nèi)煤氣流的分布更趨合理，雖然兩者調(diào)劑方式不同，但起的作用是相輔相成的，加強(qiáng)對爐前的管理，保證渣鐵能夠及時排干凈，為高爐的穩(wěn)定順行創(chuàng)造條件。

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