喬君成 王強 孫萬明 田蘇東
((永洋特鋼集團煉鐵廠 河北 邯鄲 056000)
摘 要:永洋特鋼集團煉鐵廠高爐主要通過采取穩(wěn)定和提升原燃料質(zhì)量、調(diào)整裝料制度、提高頂壓、降低生鐵含硅量、加強日常操作與管理等一系列措施,使得燃料比由原來的535kg/t降低至521kg/t左右。
關(guān)鍵詞:高爐;燃料比
1 概 況
永洋特鋼集團煉鐵廠一期于2017年10月投產(chǎn),全廠主要裝備有:一座1260m3高爐、一臺198m2燒結(jié)機、日產(chǎn)300噸和600噸的麥爾茲白灰窯各一座以及配套的3座全封閉原料大棚和活性焦干法脫硫脫硝系統(tǒng)。煉鐵廠管轄范圍包涵了從原料進廠到鐵水送到煉鋼的各個工序。其中1260m3高爐系統(tǒng)設有兩個鐵口,22個風口,采用PW爐頂技術(shù)、嘉恒法水渣處理系統(tǒng)、全干法除塵、BPRT余壓發(fā)電技術(shù)、卡魯金頂燃式熱風爐和煙氣余熱回收等先進技術(shù)。高爐自投產(chǎn)以來一直保持了爐況順行,面對嚴峻市場形勢,永洋特鋼集團煉鐵廠通過不斷的摸索提高鐵前整個系統(tǒng)的管理水平,高爐加強操作采用大礦批、高風溫、高頂壓、低硅冶煉、低鎂鋁比冶煉等措施降低燃料比、改善指標,燃料比下降較多,實現(xiàn)在長期單高爐生產(chǎn)的情況下指標和成本在區(qū)域內(nèi)保持領先。
2 降低燃料比的措施
2.1 穩(wěn)定原燃料質(zhì)量
從原料入手,按照 “高、穩(wěn)、勻、凈、熟、小”的原則認真做好原料管理工作。原料管理方面,堅持精料方針,確保原料條件穩(wěn)定,制定原料監(jiān)管方案,從廠、車間、班組三級管控。
公司層面的原料管理,結(jié)合公司制定了《鐵前用料采購標準以及讓步接收條件》從采購上確保原料穩(wěn)定。煉鐵廠內(nèi)部制定了《煉鐵廠原料管理辦法》,形成廠級、車間、班組,三級立體管理體系,每一級都有具體負責人和具體負責任務,而且要求下到工序?qū)ι系焦ば蛟谠戏矫孢M行延伸管理。確保無論是原料進廠還是生產(chǎn)過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題第一時間發(fā)現(xiàn),第一時間處理。避免因為原料波動問題影響高爐。
2.2 重視焦炭質(zhì)量的改善
除了在原料管理方面對所有質(zhì)量進行監(jiān)控還對重點原料進行改善。研究證明焦炭作為高爐的重要原料,影響45%的高爐指標。煉鐵廠的焦炭全部外購,對外購焦炭管理到位和質(zhì)量提升是高爐穩(wěn)定和降消耗的重要措施。高爐投產(chǎn)以來吃過的焦炭廠家有二十幾家,生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)廠家過多不利于焦炭質(zhì)量的穩(wěn)定而且有的廠家本身質(zhì)量也不穩(wěn)定,后經(jīng)過試用和調(diào)研,最終確定3-5家企業(yè)為穩(wěn)定的供應商。干焦2家,濕焦2家,這樣高爐共有6個焦倉分別對應不同廠家。固定廠家實現(xiàn)了焦炭按照廠家分倉入爐,高爐根據(jù)爐況需要、干濕焦比例、和價格、庫存情況可定量調(diào)劑。廠家的相對固定保證了焦炭的質(zhì)量穩(wěn)定,多廠家的選擇避免了可能某一種焦炭廠家質(zhì)量波動帶來的影響,最終保證了焦炭質(zhì)量的穩(wěn)定,該措施實施以來高爐沒有因焦炭質(zhì)量波動造成影響爐況的問題發(fā)生。
2.3 抓好燒結(jié)生產(chǎn)
在高爐爐料結(jié)構(gòu)中燒結(jié)占比70%以上,燒結(jié)在永洋特鋼集團煉鐵廠是一個生產(chǎn)車間,燒結(jié)質(zhì)量對于高爐降低燃料比,改善指標起到35%作用,因此必須認真做好燒結(jié)工作。煉鐵廠不過分追求燒結(jié)單工序成本的降低,而是按照科學配礦原則做好燒結(jié)配礦和進行各項改造提高燒結(jié)質(zhì)量。提高燒結(jié)料層,燒結(jié)料層由原來的700mm提高到900mm,燒結(jié)轉(zhuǎn)鼓提升到了76%,燒結(jié)礦還原度提升到80%以上。而且公司建立了鐵前實驗室為高爐降低燃料比改燒原料條件提供技術(shù)支持。
2.4 高爐系統(tǒng)操作的主要降低燃料比措施:
2.4.1 裝料制度的調(diào)整:
在有了穩(wěn)定的原料條件的基礎上,為適應塊礦比例的提高和降低燃料比,高爐逐步調(diào)整裝料制度,提高煤氣利用率,批重逐步加大。礦批由開爐初期的38.5噸逐步加大到51.5噸,焦炭負荷也逐步加重由4.2逐步加到4.8。高爐產(chǎn)量穩(wěn)步提升,由3950噸/日逐步提升到4850噸/日。布料矩陣上高爐一直采用的料制,
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礦38.5 36.5 34.5 32.5 |
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2 3 3 2 |
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焦39 37 35 32.5 29.5 25 16 |
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2 2 2 2 2 2 1 |
該料制在原料條件較差的情況下在穩(wěn)定氣流方面起到了積極作用。隨著外圍條件的逐步改善,高爐逐步取消中心加焦,料制改為,
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礦38.5 37 35 32 29 |
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2 3 3 2 2 |
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焦38.5 37.5 35 32.5 29.5 25 |
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2 2 2 2 2 2 |
裝料順序上采用礦+焦+礦+礦+焦的循環(huán)料制,礦批逐步增到,最大53噸。采用大礦批復合料制之后,煤氣利用由原來的45.5%逐步提高到48.2%燃料比由原來的535公斤/噸鐵,下降到521公斤/噸鐵,塊礦比例為22%,最高23%,綜合入爐品位56%。當外圍原料質(zhì)量發(fā)生波動時(主要是吃落地燒結(jié)),高爐布料焦炭平臺保持不動,首先酌情調(diào)整礦批,焦批不動;憋壓無明顯改善,壓量關(guān)系還是趨緊,則減外環(huán)礦圈數(shù),甚至去掉最外環(huán)礦,保持焦炭平臺的穩(wěn)定,高爐煤氣流不發(fā)生大的改變,一旦外圍條件改善,高爐逆方向的快速恢復。減少了外圍波動對高爐的影響,成本損失減到最小。
2.4.2提高風溫。
高風溫是高爐強化冶煉和降低焦比的重要技術(shù)設施,風溫提高100℃,可降低焦比15—20公斤/噸鐵,在提高風溫的同時還可以多噴吹煤粉20—30公斤/噸鐵,可以提高產(chǎn)量4%[2].高風溫還可以提高鼓風動能,氣流穿透爐缸中心能力增強,促進中心氣流發(fā)展。此情況出現(xiàn)以后利于上部擴大礦批,使煤氣流分布更加合理。穩(wěn)定爐況是使用高風溫的基礎。永洋特鋼集團煉鐵廠1260m3高爐采用卡魯金頂燃式熱風爐,工藝上采用煙氣余熱回收,對助燃空氣和煤氣煤氣進行預熱。開爐后增加了自動燒爐設施,強化工長的用風溫意識,使風溫在純燒高爐煤氣的條件下由原來的1180℃,逐步調(diào)高到1240℃,焦比降低4—6公斤/噸鐵。
2.4.3高頂壓操作
高壓操作使煤氣流速降低,煤氣在高爐時間延長,增加煤氣與礦石接觸時間,同時頂壓的提高擴大了間接還原區(qū),減少了爐塵吹出量,提高煤氣利用率,降低焦比[3] 一般認為,頂壓提高10KPa,燃料比下降0.3-0.5%。目前永洋特鋼集團煉鐵廠1260m3高爐頂壓逐步提高,由開爐初期200 KPa,逐步提高到242 KPa可降低焦比4—6公斤/噸鐵。
2.4.4推行低硅冶煉:
低硅冶煉是增產(chǎn)節(jié)焦,降低成本的一項重要措施。高爐【Si】每降低0.1%,可降低焦比4—6公斤/噸鐵。實現(xiàn)低硅冶煉需要穩(wěn)定的外圍條件支撐,如前文所述,通過對焦炭、燒結(jié)、塊礦等原料的管理外圍原料條件非常穩(wěn)定,而高爐內(nèi)部的生產(chǎn)組織上通過風溫提高,逐步的調(diào)整風口布局,由開爐初期的全部22個直徑115mm風口,風口面積0.2284m2逐步減少直徑115mm比例,目前到風口面積0.2161m2,鼓風動能由8000Kgm/s提高到12000Kgm/s以上,高爐具備了低硅冶煉的條件。高爐強化內(nèi)部操作和爐外出鐵組織。硅控制水平逐步降低。目前穩(wěn)定在0.2-0.3%之間,月平均【Si】0.23%左右。
2.4.5實行低鎂鋁比冶煉:
為降低配礦成本逐步選用部分低價高鋁礦品種,以及配加性價比高的塊礦的原因造成高爐渣中鋁含量逐步升高,渣中AL2O3含量為15.5--17%左右。煉鐵廠在渣鋁升高以后積極推行低鎂鋁比冶煉技術(shù),不一味的在燒結(jié)礦中增加氧化鎂,從而保證燒結(jié)質(zhì)量,目前的鎂鋁比按照0.45--0.48控制。鎂鋁比的降低進一步降低了渣量,利于高爐燃料比的降低。
2.4.6 優(yōu)化出鐵組織
高爐爐前渣鐵能否及時排放已經(jīng)成為高爐順行和指標提升的關(guān)鍵因素之一。車間制定了防止跑泥、防止淺鐵口以及保證出鐵速度和時間的一系列措施。強化管理,嚴格考核,對爐前進行量化管理:打泥量、鐵口深度、出鐵時間詳細記錄。鐵次控制在16—18次/日。鐵口深度3600—3800mm,使用鋼釬零間隔出鐵,出鐵時間控制在60—100分鐘,保證出鐵的均勻性。為保證順行降低生鐵成本提供保障。
通過以上工作高爐燃料比逐步降低主要指標如下表:(綜合入爐品位55.6—56.1%)
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平均日產(chǎn)(噸) |
利用系數(shù) |
焦比(含焦丁)公斤/噸 |
煤比公斤/噸 |
燃料比公斤/噸 |
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2022年 |
4047 (有年修) |
3.28 |
378.2 |
156.5 |
535 |
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2023年2月 |
4576 |
3.63 |
361.5 |
149.8 |
511 |
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2023年3月 |
4559 |
3.62 |
355.5 |
167.3 |
523 |
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2023年4月 |
4714 |
3.74 |
355.8 |
166.5 |
522 |
3 結(jié)語
1)穩(wěn)定原燃料入爐是確保爐況穩(wěn)定順行的先決條件,也是保證高產(chǎn)的前提,同時也是降低燃料比的基礎。
3)高爐以穩(wěn)定入爐原燃料條件為基礎,通過調(diào)整裝料制度、提高風溫、提高頂壓、降低生鐵含硅量、加強日常操作與管理等一系列措施以后,燃料比在原來較低基礎上降低13 kg/t降低到522 kg/t左右,有效降低了鐵水成本。
努力方向:進一步優(yōu)化操作,加大礦批,提高煤氣利用,燃料比進一步降低。
