馮牮 吳東海 周亮亮
(河鋼股份有限公司承德分公司煉鐵事業(yè)部,河北 承德 067102)
摘 要:高爐冶煉強調(diào)穩(wěn)定性、長期性。如何保持高爐長周期穩(wěn)定,及時解決各種因素對高爐順行的影響,使高爐各種參數(shù)始終處于可控范圍內(nèi),一直是高爐工作者研究的主要內(nèi)容。筆者結合本人工作經(jīng)驗對高爐長周期穩(wěn)定順行生產(chǎn)實踐進行總結。通過嚴格把控原燃料成分、性能等質(zhì)量指標、穩(wěn)定入爐礦綜合品位、選擇適宜的送風制度使鼓風動能達到目標范圍內(nèi)、在確保中心氣流充沛的基礎上優(yōu)化上部調(diào)劑、制定合理的熱制度與造渣制度得到優(yōu)質(zhì)的煉鋼生鐵、加強出鐵作業(yè)管理保證渣鐵出凈、加強設備日常點檢以及有計劃地進行設備檢修更換等措施,保證高爐長周期穩(wěn)定。
關鍵詞:高爐;長周期穩(wěn)定;操作
1 引言
在鋼鐵企業(yè)消耗中,來自高爐的高溫鐵水占原料消耗的80%以上,作為鋼鐵生產(chǎn)流程的首道工序,如何在環(huán)保壓力加大、能源供給不足等限制的前提下,保持高爐長周期穩(wěn)定順行來提高煉鐵運行水平,通過高效化生產(chǎn)來降低資源消耗、提高煉鐵經(jīng)濟技術指標等是目前值得探討的問題。本文結合多種因素,對影響高爐穩(wěn)定的制約性因素進行了研究。
2 爐況長周期穩(wěn)定的措施
2.1 重視原料工作
高爐操作講究“七分原料,三分操作”,所以保證原燃料的質(zhì)量及穩(wěn)定性,提高原燃料管理是保高爐順行的基本前提。
①合理配吃入爐燒結礦比例,穩(wěn)定燒結礦質(zhì)量。目前國內(nèi)大部分鋼廠燒結礦占高爐原料配比的70%左右,高強度、高品位、冶金性能好的燒結礦能實現(xiàn)降低渣量、改善料柱透氣性的目的。穩(wěn)定的燒結礦質(zhì)量對高爐操作比較有利。燒結礦堿度的穩(wěn)定有利于高爐爐渣堿度調(diào)節(jié),鎂鋁比的提高有助于改善爐渣流動性。
②改善和穩(wěn)定焦炭質(zhì)量,保證焦炭在料柱中起到較好的骨架和焦窗作用。焦炭質(zhì)量的改善,特別是熱態(tài)性能的提高,有利于提高爐缸及成渣帶料柱的透氣、透液性,為高爐長期穩(wěn)定順行、改善煤氣利用、降低生鐵含硅、降低毛焦比提供了強有力的支撐。
③加強高爐槽下篩分管理,控制合適的返燒粉比和返焦粉比,保證入爐原料粒度的穩(wěn)定,減少粉料入爐,惡化高爐透氣性。
2.2 優(yōu)化高爐操作制度
風口布局對高爐下部煤氣流初始分布起到關鍵作用。合適的風口布局能提供合理的鼓風動能和實際風速,合理的實際風速和鼓風動能形成了適宜的風口循環(huán)區(qū)進而得到良好的煤氣流分布。根據(jù)現(xiàn)有的原燃料條件,本著“高爐穩(wěn)定靠中心氣流,指標靠適當?shù)倪吘墯饬?/span>”的思路。在穩(wěn)定順行的基礎上降低消耗,提高煤氣利用率。承鋼A高爐以前一直走“平臺+漏斗”模式。2020年開始嘗試中心焦模式,采用大礦角和中心焦相結合,不斷優(yōu)化裝料制度,調(diào)節(jié)原則為:“穩(wěn)定邊緣氣流,打開中心氣流,穩(wěn)定中心氣流,照顧邊緣氣流 ”確保一定的漏斗深度,使軟熔帶中心位置升高,增加焦炭平臺寬度,使礦對焦炭的推移作用減小, 焦炭料面被改動的程度輕,平臺范圍內(nèi)的m(O)/m(C)穩(wěn)定,層狀清晰,有利于穩(wěn)定邊緣氣流。在提高中心氣流穩(wěn)定性的前提下產(chǎn)量提高了15%。
2.3 提高熱風溫度
高風溫既能降低高爐燃料消耗,也能改善煤粉的燃燒效果,也能改善渣鐵流動性。提高風溫可以提高爐缸部位的溫度,使下部熱量充沛,同時也是降低焦比的有效措施。根據(jù)經(jīng)驗風溫大于1000℃后,每提高100℃可降低焦比10~20kg/t,理論燃燒溫度上升80℃,為提高煤比創(chuàng)造了條件。高風溫的使用能夠提高鼓風動能增加,爐缸活躍性增強,改善爐缸的工作狀態(tài),并且提高風溫可提高煤粉在風口前的燃燒效率,提高煤粉的置換比。
2.4 富氧大噴吹技術
富氧可以提高風口前理論燃燒溫度,提高煤粉置換比。但富氧量過大,風口前理論燃燒溫度過高,風壓升高,不利于爐況的穩(wěn)定。高爐噴吹燃料,能增加還原性氣體的數(shù)量和濃度,有利于加速爐料的還原,是降低焦比的有效措施,是調(diào)劑高爐熱制度的有效手段。高爐富氧提高后理論燃燒溫度升高,但過高的理論燃燒溫度將導致爐料中沉淀過多的過氧化物質(zhì),從而引起爐料透氣性變差,影響順行。這時增加噴煤量提高煤比可謂一舉兩得,既降低了焦比,又穩(wěn)定了理論燃燒溫度。所以根據(jù)富氧量選擇合適的煤比,追求理論燃燒溫度的平衡,有利于高爐穩(wěn)定順行。
2.5 穩(wěn)定爐溫水平
爐溫趨勢的管理是高爐操作的難點,所謂趨勢的管理是把影響爐溫的各類因素進行綜合分析和判斷,依據(jù)爐溫變化趨勢,預先調(diào)整熱量水平。鐵水溫度正常,[Si] 在合理范圍內(nèi)時,一般采取小幅調(diào)整煤量來調(diào)爐溫,鐵水溫度和[Si] 均在上、下限時,則調(diào)整礦焦比來調(diào)爐溫。鐵水溫度穩(wěn)定、[Si]、[S]匹配、R合適, 改善了渣鐵流動性,有利于爐缸熱制度的穩(wěn)定。穩(wěn)定爐溫水平,要做到“早調(diào)、少調(diào)”,穩(wěn)定的爐溫是高爐渣鐵出凈的基礎。
2.6 加強爐前操業(yè)管理
加強爐前開口、堵口操作,及時排凈爐內(nèi)渣鐵,保持爐缸內(nèi)任何位置的渣鐵滯留量不影響煤氣的正常分布。因此優(yōu)化爐前作業(yè)指標成為管理的重點,要求穩(wěn)定出鐵間隔、保證鐵口深度及打泥量、穩(wěn)定炮泥質(zhì)量、統(tǒng)一爐前四班操作,以此來均勻出鐵,可在規(guī)定的時間內(nèi)及時出盡渣鐵,保證高爐全風操作,維護了高爐的穩(wěn)定順行使爐缸渣鐵排放干凈,以減少渣鐵對料柱的支撐作用,促進爐料順行,為高爐穩(wěn)定順行提供保證。
2.7 加強設備管理及點檢工作
高爐生產(chǎn)是連續(xù)生產(chǎn)過程,設備長期穩(wěn)定運行是關鍵。為了實現(xiàn)關鍵生產(chǎn)設備長期正常運轉,降低設備故障休風率,轉變設備管理模式,如:推行設備點檢定修制、重要設備實行機長負責制。設備點檢定修將傳統(tǒng)的設備被動維修轉變?yōu)轭A防維修。根據(jù)設備使用壽命和使用部位,在定修期間對部分重要設備采取定期更換。轉變設備管理模式以來,消除了部分設備故障造成的突然休風對高爐生產(chǎn)的影響,基本上實現(xiàn)了高爐計劃休風,檢修結束后爐況均能快速恢復,休風對高爐技術指標影響逐漸小。
2.8 提高操作水平
高爐操作影響因素多,要做到保持長周期穩(wěn)定順行,必須要求高爐操作者,特別是高爐工長,具有較高的應變能力。對于突然出現(xiàn)的風機掉電、自然天氣引起的特別事故能夠及時處理,杜絕事故擴大化。提高操作水平,對于特殊事故的發(fā)生能最快的進行合理有效的處理手段,在保證安全的前提下,減少對爐況的影響。
3 結語
(1)在高爐操作方面,以高爐穩(wěn)定順行為核心,強化高爐操作技術的提升和精益化的操作管理。
(2)做好各項基礎工作,把握好爐況的走勢,杜絕各種事故,使高爐穩(wěn)定、順行和低耗。
(3)抓好設備的群檢、點檢和定修。減少設備因素對高爐的影響。
(4)爐缸熱量的充沛穩(wěn)定是爐況穩(wěn)定的必要條件。
(5)高爐想要維持長期穩(wěn)定順行的局面,必須要做好兩道氣流的兼顧,合理的操作制度能獲得適宜的高爐煤氣流分布,生成穩(wěn)定的操作爐型,進而確保高爐長周期穩(wěn)定順行。
參考文獻
[1]王筱留.高爐生產(chǎn)知識問答[M].. 冶金工業(yè)出版社,2005.
[2]王中繪.韶鋼 6號高爐爐況長周期順行實踐[M].甘肅冶金,2019.
[3]張艷錦.11號高爐長周期穩(wěn)定順行的實踐[M].冶金之家,2013.