冯牮 吴东海 周亮亮
(河钢股份有限公司承德分公司炼铁事业部,河北 承德 067102)
摘 要:高炉冶炼强调稳定性、长期性。如何保持高炉长周期稳定,及时解决各种因素对高炉顺行的影响,使高炉各种参数始终处于可控范围内,一直是高炉工作者研究的主要内容。笔者结合本人工作经验对高炉长周期稳定顺行生产实践进行总结。通过严格把控原燃料成分、性能等质量指标、稳定入炉矿综合品位、选择适宜的送风制度使鼓风动能达到目标范围内、在确保中心气流充沛的基础上优化上部调剂、制定合理的热制度与造渣制度得到优质的炼钢生铁、加强出铁作业管理保证渣铁出净、加强设备日常点检以及有计划地进行设备检修更换等措施,保证高炉长周期稳定。
关键词:高炉;长周期稳定;操作
1 引言
在钢铁企业消耗中,来自高炉的高温铁水占原料消耗的80%以上,作为钢铁生产流程的首道工序,如何在环保压力加大、能源供给不足等限制的前提下,保持高炉长周期稳定顺行来提高炼铁运行水平,通过高效化生产来降低资源消耗、提高炼铁经济技术指标等是目前值得探讨的问题。本文结合多种因素,对影响高炉稳定的制约性因素进行了研究。
2 炉况长周期稳定的措施
2.1 重视原料工作
高炉操作讲究“七分原料,三分操作”,所以保证原燃料的质量及稳定性,提高原燃料管理是保高炉顺行的基本前提。
①合理配吃入炉烧结矿比例,稳定烧结矿质量。目前国内大部分钢厂烧结矿占高炉原料配比的70%左右,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。稳定的烧结矿质量对高炉操作比较有利。烧结矿碱度的稳定有利于高炉炉渣碱度调节,镁铝比的提高有助于改善炉渣流动性。
②改善和稳定焦炭质量,保证焦炭在料柱中起到较好的骨架和焦窗作用。焦炭质量的改善,特别是热态性能的提高,有利于提高炉缸及成渣带料柱的透气、透液性,为高炉长期稳定顺行、改善煤气利用、降低生铁含硅、降低毛焦比提供了强有力的支撑。
③加强高炉槽下筛分管理,控制合适的返烧粉比和返焦粉比,保证入炉原料粒度的稳定,减少粉料入炉,恶化高炉透气性。
2.2 优化高炉操作制度
风口布局对高炉下部煤气流初始分布起到关键作用。合适的风口布局能提供合理的鼓风动能和实际风速,合理的实际风速和鼓风动能形成了适宜的风口循环区进而得到良好的煤气流分布。根据现有的原燃料条件,本着“高炉稳定靠中心气流,指标靠适当的边缘气流”的思路。在稳定顺行的基础上降低消耗,提高煤气利用率。承钢A高炉以前一直走“平台+漏斗”模式。2020年开始尝试中心焦模式,采用大矿角和中心焦相结合,不断优化装料制度,调节原则为:“稳定边缘气流,打开中心气流,稳定中心气流,照顾边缘气流 ”确保一定的漏斗深度,使软熔带中心位置升高,增加焦炭平台宽度,使矿对焦炭的推移作用减小, 焦炭料面被改动的程度轻,平台范围内的m(O)/m(C)稳定,层状清晰,有利于稳定边缘气流。在提高中心气流稳定性的前提下产量提高了15%。
2.3 提高热风温度
高风温既能降低高炉燃料消耗,也能改善煤粉的燃烧效果,也能改善渣铁流动性。提高风温可以提高炉缸部位的温度,使下部热量充沛,同时也是降低焦比的有效措施。根据经验风温大于1000℃后,每提高100℃可降低焦比10~20kg/t,理论燃烧温度上升80℃,为提高煤比创造了条件。高风温的使用能够提高鼓风动能增加,炉缸活跃性增强,改善炉缸的工作状态,并且提高风温可提高煤粉在风口前的燃烧效率,提高煤粉的置换比。
2.4 富氧大喷吹技术
富氧可以提高风口前理论燃烧温度,提高煤粉置换比。但富氧量过大,风口前理论燃烧温度过高,风压升高,不利于炉况的稳定。高炉喷吹燃料,能增加还原性气体的数量和浓度,有利于加速炉料的还原,是降低焦比的有效措施,是调剂高炉热制度的有效手段。高炉富氧提高后理论燃烧温度升高,但过高的理论燃烧温度将导致炉料中沉淀过多的过氧化物质,从而引起炉料透气性变差,影响顺行。这时增加喷煤量提高煤比可谓一举两得,既降低了焦比,又稳定了理论燃烧温度。所以根据富氧量选择合适的煤比,追求理论燃烧温度的平衡,有利于高炉稳定顺行。
2.5 稳定炉温水平
炉温趋势的管理是高炉操作的难点,所谓趋势的管理是把影响炉温的各类因素进行综合分析和判断,依据炉温变化趋势,预先调整热量水平。铁水温度正常,[Si] 在合理范围内时,一般采取小幅调整煤量来调炉温,铁水温度和[Si] 均在上、下限时,则调整矿焦比来调炉温。铁水温度稳定、[Si]、[S]匹配、R合适, 改善了渣铁流动性,有利于炉缸热制度的稳定。稳定炉温水平,要做到“早调、少调”,稳定的炉温是高炉渣铁出净的基础。
2.6 加强炉前操业管理
加强炉前开口、堵口操作,及时排净炉内渣铁,保持炉缸内任何位置的渣铁滞留量不影响煤气的正常分布。因此优化炉前作业指标成为管理的重点,要求稳定出铁间隔、保证铁口深度及打泥量、稳定炮泥质量、统一炉前四班操作,以此来均匀出铁,可在规定的时间内及时出尽渣铁,保证高炉全风操作,维护了高炉的稳定顺行使炉缸渣铁排放干净,以减少渣铁对料柱的支撑作用,促进炉料顺行,为高炉稳定顺行提供保证。
2.7 加强设备管理及点检工作
高炉生产是连续生产过程,设备长期稳定运行是关键。为了实现关键生产设备长期正常运转,降低设备故障休风率,转变设备管理模式,如:推行设备点检定修制、重要设备实行机长负责制。设备点检定修将传统的设备被动维修转变为预防维修。根据设备使用寿命和使用部位,在定修期间对部分重要设备采取定期更换。转变设备管理模式以来,消除了部分设备故障造成的突然休风对高炉生产的影响,基本上实现了高炉计划休风,检修结束后炉况均能快速恢复,休风对高炉技术指标影响逐渐小。
2.8 提高操作水平
高炉操作影响因素多,要做到保持长周期稳定顺行,必须要求高炉操作者,特别是高炉工长,具有较高的应变能力。对于突然出现的风机掉电、自然天气引起的特别事故能够及时处理,杜绝事故扩大化。提高操作水平,对于特殊事故的发生能最快的进行合理有效的处理手段,在保证安全的前提下,减少对炉况的影响。
3 结语
(1)在高炉操作方面,以高炉稳定顺行为核心,强化高炉操作技术的提升和精益化的操作管理。
(2)做好各项基础工作,把握好炉况的走势,杜绝各种事故,使高炉稳定、顺行和低耗。
(3)抓好设备的群检、点检和定修。减少设备因素对高炉的影响。
(4)炉缸热量的充沛稳定是炉况稳定的必要条件。
(5)高炉想要维持长期稳定顺行的局面,必须要做好两道气流的兼顾,合理的操作制度能获得适宜的高炉煤气流分布,生成稳定的操作炉型,进而确保高炉长周期稳定顺行。
参考文献
[1]王筱留.高炉生产知识问答[M].. 冶金工业出版社,2005.
[2]王中绘.韶钢 6号高炉炉况长周期顺行实践[M].甘肃冶金,2019.
[3]张艳锦.11号高炉长周期稳定顺行的实践[M].冶金之家,2013.