太钢4350m3高炉强化冶炼操作实践.doc
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1、太钢4350m3高炉强化冶炼操作实践发布时间: 2010-12-16 浏览次数:181文字颜色: 字号:TTT 视力保护: 王红斌唐顺兵杨志荣(太钢不锈钢股份有限公司)摘要:太钢4350m3高炉通过加强原燃料管理,实施高富氧大喷煤操作,摸索调整操作制度和优化操作参数,实现了煤比200kgt、利用系数248和炉腹煤气量指数6110m3(minm2)以上的强化冶炼。关键词:大型高炉高富氧大喷煤炉腹煤气量指数Practice on Intensified Smelting Operation of 4 350 m3BF in Taiyuan Iron and Steel Co,LtdWANG Hon
2、g-bin TANG Shun-bing YANG Zhi-rong(Taigang Stainless Steel Co,Ltd)Abstract 4350m3 BF of TISCO achieves successful intensified smelting with 200kgt coal ratio,248 utilization factor and over 6110 m3(minm2)gas flow at bosh through the efforts like enhancing the raw and fuel materialshigh oxygen enrich
3、ment and high ratio of PCI,optimizing operation system and operation dataKey words large sized blast furnace oxygen enrichment high ratio of pulverized coal injection index of bosh gas高炉高煤比、高炉腹煤气量指数运行是钢铁企业降本增效的重大技术措施,在炼焦煤资源日益短缺和企业间竞争日趋激烈的今天更具有十分重要的意义。太钢5号高炉(4350m3)于2006年10月13日开炉,通过实施高富氧、大喷煤强化冶炼操作,煤比
4、和高炉利用系数得到不断提高。进入2008年2月后(全年有8个月)连续5个月煤比都在200kgt以上,2009年1月后高炉有效容积利用系数达248,炉缸截面积利用系数达到660以上,炉腹煤气量指数达到6110m3(minm2)以上,而其燃料比仍维持在500kgt左右,实现了高煤比、高炉腹煤气量指数下的低焦比、低燃料比强化冶炼。1 原燃料质量控制管理11 焦炭成分性能指标表1 太钢5号高炉焦炭成分性能指标,时间CRICSRM40M10灰分挥发分全硫固定碳2007年11-12月21.0971.389.75.412.111.210.6387.522008年上半年21.47189.95.412.021.
5、20.6587.222008年下半年21.1971.189.85.412.131.230.6487.2高炉生产“七分原料、三分操作”。特别是焦炭质量要好,在炉内要起到很好的料柱骨架作用,其冷态强度要高、热态性能要好,对改善高炉透气性、保证炉缸顺利出好渣铁起着至关重要的作用1。5号高炉焦炭成分性能指标见表l。5号高炉焦炭的冷热态性能指标都比较好,但灰分比较高,在120以上,不利于高煤比操作下渣比的降低和炉渣中Al2O3含量的控制,以确保炉渣具有良好的流动性和脱硫能力。12 烧结矿成分性能指标高强度、高品位、冶金性能好的烧结矿能实现降低渣量、改善料柱透气性的目的。2008年5号高炉所使用的烧结矿化
6、学成分及主要指标见表2、3。表2 太钢5号高炉烧结矿的主要理化性能指标。TfeFeOAl2O3MgOSiO2R2TIRDI58.087.861.231.6851.977.826.2表3 太钢5号高炉烧结矿的粒级分布,-5mm 5 10mm1016mm1625mm2540mm+40mmMSmm2.5416.4420.719.92416.7223.9表4 太钢5号高炉煤粉的成分及粒度,灰分挥发分S固定球水分-200目9.7718.120.3772.1178.213 煤粉成分性能指标2008年2月5号高炉在进行煤比200kgt生产操作时,及时调整喷吹原煤的比例,在喷煤量达90th以上时,没有出现风口
7、结焦和堵枪现象,确保了5号高炉在高煤比下安全稳定运行。5号高炉喷吹煤粉的成分指标见表4。14 原燃料的综合性能指标确立合理的炉料结构和严格控制人炉粉率是高炉实现高煤比、高炉腹煤气量指数强化冶炼的重要条件。5号高炉原料基本结构为730烧结矿+220峨口球团矿+50南非矿,2009年1月以后逐步降低球团矿配比,增加南非块矿配比。综合炉料高温性能得到改善。在高炉利用系数提高的同时想方设法增产烧结矿并维持足够的转鼓强度,原料结构逐步调整为750烧结矿+150峨口球团矿+100南非矿,其原燃料的综合性能指标见表5。表5 太钢5号高炉原燃料的综合性能指标品味%渣比kg/t返矿率%入炉粉率%返焦率%硫负荷k
8、g/t硅负荷kg/t碱负荷kg/t锌负荷kg/t602909.5553.11201.880.12 强化冶炼操作及管理21 高富氧大喷煤5号高炉实施逐步加大富氧量和喷煤量的操作方针来提高煤比和产量。富氧量由2008年年初的12000m3h逐步加到27000m3h,喷煤量由起初的75th增加到90th以上,煤比由170 kgt增加到200kgt,产量达到11000td以上,炉腹煤气量达到9 750 m3min以上,炉腹煤气量指数达到6110m3(minm2)以上(如图l、2所示)。5号高炉通过调整上下部操作制度,寻求炉内煤气流的合理分布,使高炉能够接受高煤比、高炉腹煤气量指数下的强化冶炼,其技术指
9、标见表6。22 稳定煤气流分布高煤比和高炉腹煤气量指数操作时,炉体热负荷、煤气利用率以及K值将会发生很大程度的改变。5号高炉根据炉内煤气流的变化和热负荷的波动情况来调整上下部操作制度。5号高炉炉腹煤气量指数由5482 m3(minm2)增加到6110m3(minm2)以上的上下部操作参数见表7。5号高炉在实现炉腹煤气量指数6110m3(minm2)以上的强化冶炼时,其炉腹煤气量将达到100000m3min以上。5号高炉在实现高利用系数、高炉腹煤气量指数强化冶炼时,炉体热负荷也相应地增加了(如图3所示)。其炉腹煤气量增加了l 000 m3min,达到9650m3min以上,鼓风动能也增加了699
10、8 kJs,达到1519 kJs以上(见表7、8)。5号高炉随着煤比的提高,特别是在煤比达到200kgt时,边缘气流有所发展,中心气流有所减弱。故调整装料制度,在加宽边缘焦炭平台宽度的基础上采取适当抑制边缘气流、疏通中心气流的措施。5号高炉在炉腹煤气量指数达6110 m3(minm2)强化冶炼时,通过上下部操作制度相匹配,将K值稳定在230237,风压420425 kPa,煤气利用率在5050时,实现了在负荷不断增加时,并没有出现风压和K值显著升高到影响炉况顺行的情况。此时炉内的煤气流分布合理,实现了高冶强下高热流比操作,降低了炉内高温区,间接还原充分。同时在200kg/t煤比操作时5号高炉除
11、尘灰中碳含量没有明显升高,说明在提高煤比的过程中炉内煤粉利用率仍然较好。表6 太钢5号高炉技术经济指标时间产量t/d利用系数t/(m3d)炉缸截面积利用系数t/(m3d)炉腹煤气量指数m3/(minm2)焦比kg/t煤比kg/t燃料比kg/t富氧量m3/h2007年94992.1859.9856.84307178503110802008上半年100692.3163.5858.3529019650019379Oct-08104222.465.8162.0728620750022011Nov-08100712.3263.660.5227920949818975Dec-08103902.3965.6
12、160.3728120049823934Jan-09107702.4865.6161.5828720050225823Feb-09104632.4166.0761.1129819649826281Mar-09110412.5469.7261.3931118250024441Apr-09113492.6171.6665.2330118650028870May-09104042.3965.762.5230818250226404表7 太钢5号高炉上下部操作参数时间煤比kg/t炉腹煤气量指数m3/(minm2)风口面积m2湿度g/m3风温炉腹煤气量m3/min焦批t/批矿批t/批料线m2007年11
13、月-2008年1月17154.820.472012218682231201.32008年2月-2008年6月203.659.130.47141234936422.41291.42008年10月-2008年12月205.3310.48161247965822.41281.42009年1月-2009年5月192.762.370.48181248971722.81291.423 操作参数的优化管理5号高炉在实现炉腹煤气量指数6110m3(minm2)以上的强化冶炼中,非常重视各项操作参数的优化管理。表8 太钢5号高炉的煤气流控制参数值时间炉腹煤气量指数m3/(minm2)理论燃烧温度风速m/s鼓风动
14、能kJK值煤气利用率%Z值W值炉体热负荷10MJ/h2007年11月-2008年1月54.822190264143.32.349.77.70.53131312008年2月-2008年6月59.132134267146.22.349.190.54152222008年10月-2008年12月612118270150.52.450.48.80.66152862009年1月-2009年5月62.372207273153.92.349.38.70.64148573 结语(1)加强原燃料质量管理,优化炉料结构是实现高炉强化冶炼的精料基础。(2)随着煤比和炉腹煤气量的增加,通过调整操作制度和优化操作参数,稳
15、定透气性抵抗指数K值,实现了炉况的长期稳定顺行。(3)实现炉体热负荷的稳定和提高煤气利用率,是高炉实现高煤比、高炉腹煤气量指数强化冶炼的核心控制技术。指导高炉炼铁生产的技术原则问题指导生产的技术原则是经历了几十年的实践研究总结而形成的,不同发展阶段有着不同的提法。当前的提法是“高效、优质、低耗、长寿、环保”十字技术方针。从高炉炼铁的主要技术经济指标的关系来讨论。长期以来以提高利用系数为核心,组织高炉生产走了四条路:(1)冶强提高,焦比降低,利用系数提高;(2)冶强提高,焦比维持不变,利用系数提高;(3)冶强维持不变,大力降低焦比,利用系数提高;(4)冶强提高,焦比随之提高,但冶强提高幅度大于焦
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