為了實(shí)現(xiàn)對(duì)自身生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵、污泥的再回收利用,韶鋼決定建設(shè)轉(zhuǎn)底爐生產(chǎn)線并于2019年年底建成投產(chǎn),通過轉(zhuǎn)底爐脫除塵泥中的鋅、鉛等有害物質(zhì),并逐步產(chǎn)出金屬化球供高爐使用,經(jīng)過使用及時(shí)總結(jié)使用效果,為下一步用好金屬化球提供依據(jù)。
韶鋼在日常生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量有利用價(jià)值的各種含鋅塵泥、污泥,它們主要是燒結(jié)除塵灰、高爐瓦斯灰和布袋灰、轉(zhuǎn)爐除塵灰或泥、氧化鐵皮等。一直以來,這些含鋅塵泥大部分是委外加工處理,小部分回收后直接返回?zé)Y(jié)加以利用。然而隨著國家環(huán)保政策對(duì)固廢資源管控趨嚴(yán),集團(tuán)提出固廢不出廠,如這些固廢不加處理直接進(jìn)入鐵前生產(chǎn)使用環(huán)節(jié),這些有害元素在生產(chǎn)循環(huán)過程中的不斷富集,從而導(dǎo)致上述部分含鋅塵泥物料中的含鋅量也呈逐漸上升的趨勢(shì),將會(huì)影響到高爐設(shè)備壽命、工藝生產(chǎn)的順行。
韶鋼為了實(shí)現(xiàn)對(duì)自身生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵、污泥的再回收利用,減少外委及污染,在綜合考量各種塵泥處理工藝基礎(chǔ)上決定建設(shè)轉(zhuǎn)底爐生產(chǎn)線,通過轉(zhuǎn)底爐脫除塵泥中的鋅、鉛等有害物質(zhì),產(chǎn)品返生產(chǎn)循環(huán)利用或外售。該轉(zhuǎn)底爐于2019年年底建成投產(chǎn),并逐步產(chǎn)出金屬化球供高爐使用,2020年1月13日至1月22日在7號(hào)高爐配用,因使用效果未達(dá)預(yù)期,1月23日開始轉(zhuǎn)6號(hào)高爐配用,目前仍在使用中。
2.1金屬化球指標(biāo)
2.2高爐使用情況
1月23日(開始), 6號(hào)高爐開始使用金屬化球,批入爐量見圖1。使用前期對(duì)爐況影響不大,隨著金屬化球使用比例增加和使用時(shí)間延長,入爐鋅負(fù)荷上升(圖2)和爐內(nèi)鋅循環(huán)富集,對(duì)爐況的影響越來越大,表現(xiàn)在爐溫的穩(wěn)定性,風(fēng)壓偏高、爐況波動(dòng)、燃料比升高、產(chǎn)量下行、崩滑料次數(shù)越來越多等。
2.2.1爐況表現(xiàn)
1)風(fēng)壓
由圖3可見:前期使用量較小,風(fēng)壓相對(duì)平穩(wěn),增加到3%時(shí)(2月3日),風(fēng)壓高,爐況出現(xiàn)波動(dòng),為保證爐況,停用金屬化球,風(fēng)壓出現(xiàn)下行,由于其它原因,金屬化球停用20多天,風(fēng)壓下行較大,爐況相對(duì)較好。3月6日恢復(fù)使用金屬化球后,風(fēng)壓明顯上行較大,用量達(dá)3%后,壓量關(guān)系偏緊且波動(dòng)較大。使用金屬化球比例與風(fēng)壓之間存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系,使用金屬化球用比例越大,風(fēng)壓越高,使用時(shí)間增長后,風(fēng)壓偏高及波動(dòng)較大。特別是4月下旬,多次出現(xiàn)風(fēng)壓高的現(xiàn)象,換爐后,風(fēng)壓高,爐況難行,需調(diào)降風(fēng)溫及或加濕來過渡。
2)崩滑料
由圖4可見:使用金屬化球時(shí)伴隨的崩滑較頻繁,2月3日和4月16日使用金屬化球比例3%,在此區(qū)間崩滑料最為頻繁,說明使用金屬化球的用量比例和崩滑料存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
3)爐頂溫度
由圖5可見:爐頂溫度和金屬化球用量基本無對(duì)應(yīng)關(guān)系, 但由于高爐長期塊礦比偏高,產(chǎn)能提升后,爐頂溫度基本在130℃左右,由于長期頂溫偏低、冶煉周期較短等原因,不利于排鋅,容易造成鋅在爐內(nèi)循環(huán)富集。
2.2.2對(duì)風(fēng)溫的影響
由圖6可見:使用金屬化球期間,風(fēng)溫波動(dòng)較大,由于風(fēng)壓較高,經(jīng)常因風(fēng)壓高開混風(fēng)閥過渡,特別是換爐時(shí),需要開混風(fēng)閥或者加濕,導(dǎo)致風(fēng)溫長期低于正常水平。
2.2.3對(duì)燃料比的影響
由圖7可見:4月份6號(hào)高爐入爐原材料質(zhì)量平穩(wěn),前期燃料比在501kg/t左右,后面隨著金屬化球使用時(shí)間延長,鋅在爐內(nèi)循環(huán)富集越來越多,造成燃料比上升較大,爐況出現(xiàn)波動(dòng),燃料比隨之增加,另外鋅負(fù)荷循環(huán)富集影響氣流分布,也導(dǎo)致燃料比增加,最高時(shí)達(dá)到516kg/t,使用金屬化球期間,燃料比隨著金屬化球用量的變化而變化,存在一定的對(duì)應(yīng)性,影響滯后約1天左右,最高點(diǎn)燃料比比正常生產(chǎn)時(shí)升高約10kg/t左右。
2.2.4對(duì)產(chǎn)量的影響
由圖8可見:隨著金屬化球的用量的變化,產(chǎn)量也隨之波動(dòng)。4月份前期產(chǎn)量在3850t/天以上,4月16日后,產(chǎn)量下降至3740t/天左右,金屬化球用量最大時(shí),產(chǎn)量下降約110t/天。
3.1存在問題
1)金屬化球使用比例越高,對(duì)產(chǎn)量、燃料比、爐況影響越大。
2)隨著金屬化球使用時(shí)間的延長,鋅在爐內(nèi)循環(huán)富集量增加,富集后,爐內(nèi)崩滑料頻繁。
3)鋅在爐內(nèi)循環(huán)富集量增加,造成燃料比上升、產(chǎn)量下降。
4)鋅負(fù)荷上行超過高爐控制臨界點(diǎn)后,破壞了原有操作爐型,高爐穩(wěn)定性和抗風(fēng)險(xiǎn)能力變差。
3.2應(yīng)對(duì)措施
6號(hào)高爐長期產(chǎn)量高,頂溫低、冶煉周期較短等原因造成排鋅能力差,對(duì)入爐鋅負(fù)荷控制要求比較高。
1)鑒于目前的金屬化球鋅負(fù)荷較高,布料制度抑制邊緣氣流,發(fā)展中心氣流,這樣利于穩(wěn)定煤氣流和鋅的排放。同時(shí),金屬化球的使用比例盡量控制在2%以內(nèi)。如果爐況出現(xiàn)波動(dòng),使用比例降為1%直至停用。
2)維護(hù)爐況順行,有利于鋅的排放。
3)鐵水含硅力爭控制在0.35%-0.5%區(qū)間,物理熱1470-1510℃,嚴(yán)禁低爐溫操作,以保證渣溫充足。
4)適時(shí)采取降低爐渣堿度的方式活躍爐缸。
5)在外部影響因素有較大波動(dòng)的情況下,主動(dòng)分析其對(duì)高爐的影響,尤其是多重因素影響時(shí),把握好攻、守、退的節(jié)奏。
1)為保證高爐順行,建議金屬化球以保證質(zhì)量的前提下再保產(chǎn)量。
2)如果長期使用金屬球?qū)t況順行影響較大,造成爐況波動(dòng),建議金屬化球考慮爐外配加的可行性或外賣。