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降低高炉入炉焦比的研究

2022-06-02 10:32:32

来源:冶金信息装备网

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从当前的全国钢铁工业的实际情况分析,我国非高炉炼铁技术发展缓慢(如:转底炉等),能耗高、环保不达标,今后还有很长的路要走。因此高炉炼铁仍是炼铁工艺的主流方式,通过降低生铁成本可以提升钢铁企业生产的利润,促进企业竞争力的提升,这是炼铁技术发展的重要标志之一。要想进行生铁成本的降低,就要采取措施优化原燃料结构,降低高炉入炉焦比,实现工艺优化,保证各个生产工序顺利进行行。

1焦炭的主要作用

焦炭为目前高炉炼铁中重要的基础原材料,对于高炉炼铁的影响在30%以上,对于高炉炼铁精炼技术有着重要影响。因此,对于高炉炼铁中焦炭作用,从下述几点分析:

(1)提供炼铁所需的热量。高炉炼铁需要的热量是非常大的,而喷煤比的增大,焦炭使用量在逐步的减少。但是焦炭用量会超过喷煤量。从理论角度进行计算,最低焦比为250kg/t,焦炭在风口燃烧掉55%~65%。

(2)还原剂。焦炭还原作用是以C和CO形式来对铁矿石起还原作用。炉料到风口焦炭溶反应为25%~35%。

(3)生铁的溶碳。高炉炼铁操作,焦炭内的碳逐步渗入到生铁中,通常铸造生铁含碳量为3.9%,炼钢生铁的含碳量为4.3%,生铁渗碳消耗焦炭约7%~10%。

综合分析焦炭的具体作用,提供热源的主导性是最为关键的,这就决定了理论焦比的最小值。如果比这个值低,高炉炼铁将无法继续进行。在各种应用条件之下,高炉炼铁的还原作用以及渗碳功能是基本保持不变的。高喷煤比的影响之下,焦炭的骨架作用也会更加的明显,相应焦炭的质量也在逐步的提升,否则将不能达到高喷煤比的要求,高炉炼铁也不能有效的生产。焦炭从料线到风口平均粒度减少约20%~40%。劣质焦炭和热反应性差粉化率会很大。

2不同焦炭对高炉炼铁的影响

焦炭的质量要求要从强度、灰分、含硫量等方面进行控制,如果焦炭质量不合格,容易导致高炉冶炼进程的变差,也会影响整个工艺的效果。高炉炼铁中,焦炭质量需要达到如下的要求:灰分含量不超过12.5%;焦炭强度达到规定技术标准;焦炭粒度合格;如果存在湿焦或者料场焦的问题,质量无法有效控制。焦炭灰分的组成中,主要的有害物质就是碱金属物质,会导致炉料粉化率的增大,高炉透气透液的效果无法满足要求,焦炭机械强度下降,对不利于整个料柱结构的透气性。焦炭质量,一方面需要保证高炉炼铁的稳定性,上部透气效果合格;另一方面,焦炭质量还应该保证炉缸的正常运行,确保料柱的透气透液性。因此,焦炭质量对于整个高炉炼铁的工艺产生直接的影响。

3入炉焦比的影响因素分析

(1)小矿筛分质量比较差,生铁内硅含量相对较高;槽下检测结果分析发现,入炉矿不足5mm的粉末比例应控制在5%以下,否则会给高炉的顺行带来很大影响,生铁内硅含量上升,入炉焦比增大等情况,需要严格控制。

(2)碱度比较低的情况下,成渣带的位置会发生移动,炉行的改变导致生铁内硅含量的波动,热量损耗非常严重,入炉焦比也会增大。可以通过改变矿批的方式进行改善,可以产生一定的效果。

(3)煤气利用率差。目前所应用的焦角角差是1.5°可以达到顺行的要求,如果进行角差的扩大,可以适当的促进煤气利用率的提升。

(4)富氧能力限制。经过试验分析发现,因为富氧能力不足或者稳定性较差,要想保证提高煤比,需要增大富氧率参数。

4降低高炉入炉焦比的方法

4.1原料精选

要想保证入炉原料含粉量符合要求,在入炉前加强烧结矿以及焦炭筛分处理。定时进行烧结矿筛以及焦炭筛的清理,保证筛分的质量合格,确保粒径不足5.0mm的粉末全部清除干净,达到炉况运行稳定的要求,为焦比下降提供基础条件。对焦炭水分的变化,做出相应的调节,确保炉温保持正常态。炉料结构也要做出相应的调整,提高熟料率及入炉品位,降低渣量,保证软溶带达到规定的要求,促进煤气利用率的提升。

4.2鼓风

选择合适的送风方式非常重要,形成良好的煤气利用。风口前保证有较大的循环区域,可让煤气向中心逐步的延伸,避免在中心部位出现死料柱,确保炉缸的透气性、透液性等,达到结构的稳定性。送风制度应选择合适的风速,保证鼓风动能及燃料温度,确保煤气流符合要求,炉缸可以正常的运行,热量达到充沛的要求,且运行稳定。风口面积如果比较大,会让周边区域的气流增强,通过休风时做出调整,适当的加长风口,做好边缘气流的控制,形成煤气流合理的分布和控制。

4.3提高喷煤比

根据需要做好喷煤比的控制,可降低项目运行成本,促进总体效益提升。增大喷煤比,进行燃料比参数的检测分析,实现喷煤比的优化设置。通过不断增大喷煤比参数,并保证燃烧效果的提升。煤比的提升可达到降焦的效果。生产时,确定喷煤比的过程中,应该结合企业的生产实际情况,严格控制煤粉量,做好冶金处理环节的优化控制,降低运行成本。提高煤比,可以减少焦炭使用量,达到成本控制的目的,从而可以解决我国焦炭资源短缺的问题,为钢铁企业的长远发展助力。

4.4提高富氧率

经过该措施的处理,风口前理论燃烧温度升高,促进煤粉燃烧效率的提升,保证煤粉喷吹量符合要求,进而可以减少入炉焦比。

4.5控制生铁的硅含量

保证硅的占比为0.3%左右,渣铁热量比较高,产量也会提升,同时入炉焦比下降。

4.6加强维护

要想更好的促进高炉生产稳定性安全性的提升,并且降低能源消耗,应该做好设备的维护与管理,确保设备可以正常的工作。体现出设备的作用,科学合理的维护管理极为关键,比如确定点检员,做好日常设备点检管理。高炉的各个系统都要有专职点检员进行管理,负责做好日常的维护与管理工作。如果发生设备故障问题而导致慢风、休风等问题,组织专职人员进行检查,保证设备的运行性能合格,不会再次出现故障问题。点检员严格执行管理制度和标准,保持较高的工作积极性,最终可以让设备维护管理有序开展,确保设备处于较高运行性能之下。

4.7布料制度进步

高炉生产环节,布料制度的确定是确保高炉操作顺利进行的基础,上部调剂关系会给炉料分布造成很大的影响,同时还会影响气流分布、煤气利用率等方面。在长期的分析和研究之下,逐步的选择应用先进中心焦的布料方式,确保中心疏松边缘气流有效进行,可以缩小布料开始角度和角差。在工作中,结合原燃料的情况,以上部料制微调以确保疏松边缘煤气流,让炉内气达到稳定状态,也能够有效的提升煤气利用率,避免过多的使用燃料,也会让高炉经济性得到提升。

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4.8加强管理

渣铁排放的质量对于高炉生产有着至关重要的影响,当前高炉开始向矮胖型的方向发展。渣铁排放的要求逐步提高,防止给生产造成不利的影响,禁止出现悬料、崩料的问题。结合具体的情况,制定出如下的处理措施:

第一,需要严格进行铁口检查,保证出铁达到均匀性的要求,做好各项参数的检测和分析,保证炉前操作更加的均匀。采取标准化管理方式,交接班顺利的进行,防止因为堵铁口有问题而发生冒泥、跑泥的情况。

第二,炮泥质量检查,保证炉顶压力满足要求,确保其在400kPa左右,让炮泥受到足够支撑力的作用而达到稳定的要求。总结实际经验,选择最佳的炮泥种类,可以通过招标的方式选择最佳炮泥供应单位,做好炮泥的质量控制,符合生产要求,提高工艺水平。

  5结语

综上所述,文章采取措施进行入炉焦比的调整,确定合适的管理制度和工作标准,在生产环节,做好各项生产工艺的控制,提高技术水平,确保原燃料效果合格,出铁的质量也能够达到标准要求,进而达到降低入炉焦比的目的。