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當(dāng)前一些高爐生產(chǎn)遇到因某種情況下,政府要求高爐臨時(shí)限產(chǎn),或環(huán)保檢查高爐臨時(shí)停產(chǎn),致使高爐頻繁休風(fēng),出現(xiàn)燃料比、工序能耗升高,生產(chǎn)成本升高,生產(chǎn)穩(wěn)定順行遇到不利因素等。要堅(jiān)持煉鐵學(xué)基本原理,用科學(xué)發(fā)展觀去處理好高爐操作的種種問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)降低不利因素的影響,爭(zhēng)取得到較好的經(jīng)濟(jì)效益。
1 高爐操作理念
1.1 高爐煉鐵的操作方針
高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、長(zhǎng)壽、環(huán)保,實(shí)現(xiàn)低成本生產(chǎn)。
1.2 穩(wěn)定順行是組織煉鐵生產(chǎn)的靈魂
高爐生產(chǎn)穩(wěn)定順行是:爐料下降均勻,爐溫穩(wěn)定充沛,生鐵合格,高產(chǎn)低耗;操作上實(shí)現(xiàn)四穩(wěn)定一活躍(風(fēng)量穩(wěn)定、下料穩(wěn)定,調(diào)劑穩(wěn)定,爐溫穩(wěn)定和爐渣堿度穩(wěn)定,活躍爐缸),這標(biāo)志著高爐內(nèi)煤氣氣流分布合理和爐溫正常。原燃料準(zhǔn)備、燒結(jié)、球團(tuán)、焦化、動(dòng)力等工序均是要做好為煉鐵生產(chǎn)服務(wù)(希望燒結(jié)、球團(tuán)、焦化統(tǒng)一歸煉鐵廠管理)。在生產(chǎn)組織上,應(yīng)統(tǒng)一服從煉鐵領(lǐng)導(dǎo)。這樣,可以得到煉鐵效益的最大化,而不追求某個(gè)指標(biāo)的先進(jìn)性,要實(shí)現(xiàn)煉鐵系統(tǒng)綜合效益的最佳化。即實(shí)現(xiàn)高效化生產(chǎn)、生產(chǎn)成本低、節(jié)能減排效果好、勞動(dòng)效率高等(不是單純購(gòu)買(mǎi)低品位礦石,就能實(shí)現(xiàn)低成本)。高爐要實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一操作,發(fā)揚(yáng)團(tuán)結(jié)協(xié)作精神,實(shí)現(xiàn)整體高爐的最佳化生產(chǎn),不表?yè)P(yáng)某個(gè)工長(zhǎng)的個(gè)人英雄主義,要提倡整個(gè)高爐操作協(xié)調(diào)統(tǒng)一,保證生產(chǎn)的穩(wěn)定順行。進(jìn)行紅旗高爐的競(jìng)賽活動(dòng),推進(jìn)企業(yè)煉鐵科學(xué)技術(shù)進(jìn)步,生產(chǎn)建設(shè)的發(fā)展。
高爐生產(chǎn)穩(wěn)定順行的前提條件:
(1)爐料質(zhì)量要好,堅(jiān)持高爐煉鐵要貫徹“精料"方針,精料水平對(duì)高爐指標(biāo)的影響為70%;要貫徹GB50427-2014《高爐煉鐵工程設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)爐料質(zhì)量的要求:
(2)注:不包括特殊礦石。球團(tuán)礦堿度應(yīng)根據(jù)高爐的爐料結(jié)構(gòu)合理選擇,并在設(shè)計(jì)文件中做明。
(3)保持合理爐型;
(4)活躍的爐缸;
(5)適應(yīng)的煤氣流分布;
(6)穩(wěn)定的爐溫;
(7)正確的爐渣成分。
當(dāng)前,高爐生產(chǎn)不穩(wěn)定的主要原因是,爐料供應(yīng)和質(zhì)量不穩(wěn)定;我們希望含鐵爐料,鐵份波動(dòng)<0.5%,堿度波動(dòng)<0.08倍,feo含量<8%,合格率>90%。
1.3 高爐操作基本制度
高爐操作基本制度是:爐缸熱制度、送風(fēng)制度、造渣制度和裝料制度。高爐操作者要根據(jù)高爐冶煉強(qiáng)度、鐵的品種、原燃料質(zhì)量水平及變化程度、高爐爐型變化、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等情況,合理選擇高爐操作制度;要靈魂運(yùn)用上下部調(diào)劑和焦炭負(fù)荷調(diào)節(jié)手段,促進(jìn)高爐生產(chǎn)穩(wěn)定順行。
維持好高爐合理爐型是工長(zhǎng)們的主要任務(wù)之一。合理爐型穩(wěn)定才能實(shí)現(xiàn)煤氣流穩(wěn)定,才能有好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),才能有高爐長(zhǎng)壽。所以,我們不主張臨時(shí)組織高爐創(chuàng)高產(chǎn)(要加風(fēng),擾亂煤氣流分布,破壞爐型),也盡量減少非計(jì)劃高爐休風(fēng)等。
1.4 高爐煉鐵的操作手段
(1)送風(fēng)制度的調(diào)整(又稱下部調(diào)劑);
包括:風(fēng)量(反映在風(fēng)壓和壓差),風(fēng)溫,富氧,脫濕鼓風(fēng),風(fēng)速(風(fēng)口徑,長(zhǎng)度,角度),鼓風(fēng)動(dòng)能,以及噴煤對(duì)風(fēng)量的影響等。
煤氣流分布,首先從風(fēng)口開(kāi)始,軟熔帶占煤氣阻力的60%,使煤氣流重新分布.爐型對(duì)煤氣流是起重要作用。煤氣流分布決定了CO2含量,影響了燃料比變化。
(2)熱制度的調(diào)整
調(diào)整焦炭負(fù)荷,風(fēng)溫,噴煤比。對(duì)冷卻水進(jìn)行調(diào)整(又稱中部調(diào)劑)。
(3)裝料制度的調(diào)整(又稱上部調(diào)劑):
調(diào)整裝料制度,是調(diào)整上部煤氣流分布.實(shí)現(xiàn)爐料的充分加熱,可提高礦石的間接還原度(間接還原是放熱反應(yīng)),產(chǎn)生降低燃料比的效果.
固定因素:爐喉直經(jīng)和間隙,大鐘傾角,行程,下降速度,爐身角。
可調(diào)因素:料線,礦批重,裝料順序,布料器運(yùn)行,無(wú)料鐘布料制度,可調(diào)爐喉板等。
上部調(diào)劑和下部調(diào)劑要相互配合 ,使煤氣流合理分布(實(shí)現(xiàn)CO2含量高,低燃料比),爐缸活躍,提高能源利用率,實(shí)現(xiàn)高爐操作優(yōu)化等。
(4)造渣制度的調(diào)整:
爐渣性能:等。
爐渣性能的調(diào)整:堿度(二元,三元,四元),加MgO(適應(yīng)高Al2O3量), 低堿度排堿金屬,提高脫硫能力(高堿度渣脫硫能力高)等。
1.5 四個(gè)基本制度之間的關(guān)系
高爐順行的前提:科學(xué)合理的選擇送風(fēng)制度和裝料制度。
煤氣流合理分布的基礎(chǔ):下部調(diào)劑送風(fēng)制度,是對(duì)高爐生產(chǎn)起決定性作用。
維持高爐順行的重要手段:上部調(diào)劑裝料制度,用科學(xué)布料來(lái)優(yōu)化煤氣流的再分布。
爐缸熱量充沛、生產(chǎn)穩(wěn)定的前提:高爐熱量收支平衡。
保證爐況順行、爐體完整,脫硫能力強(qiáng)的條件:優(yōu)化造渣制度。
四個(gè)基本操作制度是相互依存,相互影響。煤氣流的合理分布取決于送風(fēng)制度和裝料制度。爐缸熱量充沛取決于熱制度和送風(fēng)制度。
1.6 高爐操作的原則
高爐操作是以下部調(diào)劑為基礎(chǔ),上下部調(diào)劑相結(jié)合,控制好爐溫,實(shí)現(xiàn)高爐順行穩(wěn)定生產(chǎn)。
調(diào)劑爐況的原則
(1)建立預(yù)案制,盡量早發(fā)現(xiàn),早預(yù)測(cè)爐況波動(dòng)的性質(zhì)和程度,及早采取相應(yīng)措施,杜絕重大事故發(fā)生。
(2)在操作上是早動(dòng)、少動(dòng),力求減少人為因素對(duì)爐況造成波動(dòng)的幅度。減少加空焦。
(3)要掌握各調(diào)劑量所產(chǎn)生的作用內(nèi)容,起作用的程度和時(shí)間。
(4)依據(jù)對(duì)爐況影響的大小,經(jīng)濟(jì)損失的程度,操作參數(shù)調(diào)整的順序?yàn)椋簢娒骸L(fēng)溫(調(diào)濕)→風(fēng)量→料制→焦炭負(fù)荷→凈焦
1.7 調(diào)劑手段實(shí)施后,對(duì)高爐生產(chǎn)起作用的時(shí)間
(1)變動(dòng)噴煤比會(huì)在3~4個(gè)小時(shí)后起作用,是實(shí)現(xiàn)高爐高效化(全風(fēng)量,最高風(fēng)溫操作)的最好手段,是料速調(diào)整的首選手段,可確保爐缸熱制度穩(wěn)定,生產(chǎn)指標(biāo)最佳的目標(biāo)。
(2)調(diào)劑風(fēng)量一般在1.5~2小時(shí)起作用。降風(fēng)溫要損失焦比,改變軟熔帶位置,對(duì)合理爐型變化有影響。
(3)改變裝料制度,特別是調(diào)整焦炭負(fù)荷,加凈焦要在一個(gè)冶煉周期后起作用。改變裝料制度會(huì)對(duì)煤氣流分布有較大影響。調(diào)整焦炭負(fù)荷對(duì)熱平衡會(huì)有影響。
調(diào)負(fù)荷最好不變動(dòng)焦批重(一般要求焦層厚為0.5m,寶鋼在0.8m左右),保證焦炭透氣窗作用不發(fā)生變化,以保證煤氣流穩(wěn)定。
(1)調(diào)劑風(fēng)量、富氧、脫濕會(huì)立即見(jiàn)到效果
(2)提高風(fēng)溫50℃,會(huì)在2小時(shí)后起作用。
1.8 高爐煉鐵操作制度調(diào)整的原則
(1)建立以預(yù)防為主的工作思路:對(duì)爐況波動(dòng)做出準(zhǔn)確地判斷。早、少量進(jìn)行科學(xué)調(diào)整,把爐況大波動(dòng)消失在萌芽之中。
(2)各操作參數(shù)要有靈活可調(diào)的范圍,各操作參數(shù)要留有余地。
(3)正常生產(chǎn)條件下,先采用下部調(diào)劑手段,其次為上部調(diào)整,再次為調(diào)整風(fēng)口面積。特殊情況下采用上下部同時(shí)調(diào)劑。
(4)恢復(fù)爐況,首先恢復(fù)風(fēng)量(高爐煉鐵是以風(fēng)為本),處理好風(fēng)量與風(fēng)壓關(guān)系,相應(yīng)恢復(fù)風(fēng)溫和噴煤,最后調(diào)整料制。
(5)長(zhǎng)期不順的高爐,風(fēng)量與風(fēng)壓不對(duì)應(yīng),采用上部調(diào)劑無(wú)效時(shí),要果斷縮小風(fēng)口面積,或堵部分風(fēng)口。
(6)爐墻侵蝕嚴(yán)重,冷卻設(shè)備大量破損,不宜采取強(qiáng)化操作。
(7)爐缸水溫差高,要及早采取TiO2礦護(hù)爐,提高爐溫等措施,堵部分風(fēng)口,提高部分冷卻設(shè)備冷卻強(qiáng)度等。關(guān)注水溫差曲線出現(xiàn)拐點(diǎn)和熱流強(qiáng)度超過(guò)警戒值.要分析出是真實(shí)水溫差高,還是爐皮串風(fēng)?
(8) 建立綜分析爐況的工作制度,每周每月有技術(shù)分析會(huì),各工長(zhǎng)爐長(zhǎng)參加,集思廣益,科學(xué)判斷爐況,提出下一步高爐操作方針。
1.9 高爐生產(chǎn)頻繁休風(fēng)的后果
高爐生產(chǎn)頻繁休風(fēng)的后果,首先是中斷生產(chǎn),打亂一切生產(chǎn)秩序,不可能穩(wěn)定連續(xù)生產(chǎn);然后是使高爐一切技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)惡化,能耗升高,生產(chǎn)成本升高,使下道工序也被迫停產(chǎn),鋼鐵公司整體正常生產(chǎn)平衡均會(huì)遭到破壞。
1.10 企業(yè)遇到高爐頻繁休風(fēng)的對(duì)策
建立高爐頻繁休風(fēng)的一套科學(xué)工作制度,不能再以應(yīng)對(duì)臨時(shí)事故來(lái)對(duì)待,建立長(zhǎng)效機(jī)制。
根據(jù)每座高爐的具體情況(爐役,原燃料質(zhì)量,裝備運(yùn)行狀態(tài),高爐操作水平,外圍條件等)區(qū)別對(duì)待每座高爐頻繁休風(fēng)工作。
1.11 頻繁休風(fēng)高爐的準(zhǔn)備工作
建立頻繁休風(fēng)高爐操作規(guī)程,要有科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)化,規(guī)范化,數(shù)字化概念,不能再有人為意識(shí),必須實(shí)現(xiàn)高爐統(tǒng)一操作。
(1)對(duì)爐料質(zhì)量的管理
對(duì)有長(zhǎng)期休風(fēng)的高爐要使用優(yōu)質(zhì)的爐料,特別是焦炭質(zhì)量要升高一級(jí);休風(fēng)的高爐盡量使用頂裝爐的焦炭,不用搗固焦(強(qiáng)度好,但氣孔率低,反應(yīng)性差)。這樣,高爐開(kāi)爐順利,回復(fù)也快。
(2)對(duì)冷卻系統(tǒng)的管理
長(zhǎng)期休風(fēng)的高爐冷卻水量要適當(dāng)降低(可適當(dāng)降低冷卻設(shè)備的冷卻強(qiáng)度??蔀檎V档?0%~50%。),降低高爐溫度的損失。全面徹底檢查冷卻設(shè)備是否漏水?
(3)長(zhǎng)期休風(fēng)的高爐風(fēng)口一定要封死堵嚴(yán),不允許在進(jìn)風(fēng),爐內(nèi)的爐料不能再燃燒。
(4)休風(fēng)前高爐一定要放凈渣鐵,可提高鐵口角度。
(5)休風(fēng)前,清除爐頂和除塵器中的積灰;休風(fēng)后爐頂點(diǎn)火;
(6)休風(fēng)后切斷煤氣管路。
(7)長(zhǎng)期休風(fēng)的熱風(fēng)爐需要保溫。
2 頻繁休風(fēng)高爐的操作
2.1 送風(fēng)制度的要求
(1)休風(fēng)的高爐要求爐缸一定要活躍,通過(guò)提高鼓風(fēng)動(dòng)能、風(fēng)速來(lái)實(shí)現(xiàn)。鼓風(fēng)能吹透爐缸中小,沒(méi)有中小堆積的現(xiàn)象。這樣休風(fēng)后的高爐好恢復(fù)爐況。
目前,中小高爐在高冶煉強(qiáng)度下,它的風(fēng)速和鼓風(fēng)動(dòng)能是高于此值冶煉強(qiáng)度升高,鼓風(fēng)動(dòng)能降低,原燃料質(zhì)量好的高爐風(fēng)速和鼓風(fēng)動(dòng)能較高,噴煤量提高,鼓風(fēng)動(dòng)能低一些,但也有相反情況,富氧后,風(fēng)速和鼓風(fēng)動(dòng)能均要提高,冶煉鑄造鐵的風(fēng)速和鼓風(fēng)動(dòng)能比煉鋼鐵低。長(zhǎng)風(fēng)口比短風(fēng)口風(fēng)速和鼓風(fēng)動(dòng)能均低一些。風(fēng)口數(shù)目多,鼓風(fēng)動(dòng)能低,但風(fēng)速高。矮胖多風(fēng)口高爐,風(fēng)速和鼓風(fēng)動(dòng)能均要提高。隨高爐爐容的擴(kuò)大(生產(chǎn)中后期),風(fēng)速和鼓風(fēng)動(dòng)能均要增加。
一般情況下,風(fēng)口面積不宜經(jīng)常變動(dòng)。
(2)煉鐵是以風(fēng)為本,要盡量實(shí)現(xiàn)全風(fēng)量操作,并且要穩(wěn)定送風(fēng)制度,以維持好合理爐型,煤氣流分布合理,爐缸活躍。
選擇風(fēng)量的原則:風(fēng)量必須要與料柱透氣性相適應(yīng),建立最低燃料比的綜合冶煉強(qiáng)度在1.0~1.3t/m3·d的概念,是高爐煉鐵節(jié)能降耗工作的重要指導(dǎo)思想。
以上為
風(fēng)機(jī)的選擇為:送風(fēng)量為爐容的二倍左右。目前中小高爐大多數(shù)是選擇大風(fēng)機(jī)。
(3)固定風(fēng)量操作
進(jìn)行脫濕鼓風(fēng)可使一年四季送風(fēng)量均衡(根據(jù)氣態(tài)方程,冬天與夏天風(fēng)量差14%),有利于提高噴煤比。
穩(wěn)定操作制度,三個(gè)班的要求要統(tǒng)一,實(shí)行固定風(fēng)量操作要求各班裝料批數(shù)<±2批料。風(fēng)量波動(dòng)不大于正常風(fēng)量的3%。
(4)使用風(fēng)量的原則及方法
每次調(diào)劑風(fēng)量要在總風(fēng)量的3%左右,二次加風(fēng)之間要時(shí)間大于20分鐘,加風(fēng)量每次不能超過(guò)原風(fēng)量的10%。
以透氣性指數(shù)為依據(jù)進(jìn)行調(diào)整風(fēng)量。為節(jié)能,由鼓風(fēng)機(jī)來(lái)加減風(fēng),風(fēng)閘全關(guān)。
一般爐況向熱不減風(fēng)。爐涼時(shí)要先提風(fēng)溫,提高鼓風(fēng)溫度,增加噴煤量,不能制止?fàn)t涼時(shí)可適度減風(fēng)(5%~10%),使料速達(dá)到正常水平。
低料線時(shí)間大于半小時(shí)要減風(fēng),不允許長(zhǎng)期低料線作業(yè),并相應(yīng)調(diào)整焦炭負(fù)荷。
休風(fēng)后復(fù)風(fēng)一般用全風(fēng)的70%左右(風(fēng)壓,壓差不允許高于正常水平),待熱風(fēng)壓力平穩(wěn)或有下降趨勢(shì)時(shí)才允許再加風(fēng),加風(fēng)后的熱風(fēng)壓力和壓差不允許高于正常水平。
煤氣流失常時(shí),應(yīng)以下部調(diào)劑為主,上部調(diào)劑為輔。
提高使用風(fēng)量,使煤氣溫度升高,成渣帶上移,初渣中FeO含量增加,使?fàn)t缸溫度下降。
(5)冶煉強(qiáng)度的選擇
煉鐵學(xué)理論:高爐利用系數(shù)=冶煉強(qiáng)度÷燃料比
使用提高冶煉強(qiáng)度的辦法來(lái)提高利用系數(shù)是不科學(xué)的。這是中小高爐使用大風(fēng)機(jī),進(jìn)行高冶煉強(qiáng)度冶煉,來(lái)實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的普遍辦法。這樣做法是高能耗,高污染的作法。寶鋼噸鐵風(fēng)耗為950m3/t左右,而中小高爐為1200~1500m3/t。風(fēng)機(jī)產(chǎn)出1m3風(fēng)要耗0.85kgce/t能耗。生產(chǎn)實(shí)踐表明,高爐操作經(jīng)濟(jì)的冶煉強(qiáng)度在1.0~1.2t/m3·d。在1.2t/m3·d冶強(qiáng)以上,冶強(qiáng)每升高10%,焦比升高1.4%,爐渣脫硫能力降低。
高爐增產(chǎn)的正確方法是:降低燃料比,提高富氧率和爐頂壓力。
用爐腹煤氣量指數(shù)取代冶煉強(qiáng)度來(lái)衡量高爐強(qiáng)化程度是最科學(xué)的方法,其定義為:?jiǎn)挝粻t缸面積上產(chǎn)生的爐腹煤氣量。操作較好的高爐爐腹煤氣量指數(shù)在58~66,最高為70。
(6)鼓風(fēng)可提高產(chǎn)量,爐腹煤氣量減少,噸鐵煤氣量減少,有利于提高噴煤比(風(fēng)口前理論燃燒溫度提高)。所以,富氧要與提高噴煤比相結(jié)合。
風(fēng)中含氧21%增至25%,增產(chǎn)3.2%~3.5%;風(fēng)中含氧25%升到30%,增產(chǎn)3%。富氧1%,可增加噴煤量15-20kg/t,煤氣發(fā)熱值提高3.4%,可增產(chǎn)4.76%,風(fēng)口面積要縮小1.0%-1.4%。因?yàn)楦谎鹾竺簹怏w積會(huì)減小,要保持原來(lái)風(fēng)速。高爐爐況不順,要先停氧。
富氧7%以上不經(jīng)濟(jì)。因氧是用電換來(lái)的。建議為高爐專(zhuān)門(mén)配備變壓吸附制氧設(shè)備(《鋼鐵企業(yè)節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范》中有此要求),不受煉鋼富余氧量變化的制約,含氧量也不用那么純,85%即可,成本也低(1m3氧氣電耗變壓吸附制氧設(shè)備為0.3 度,而深冷制氧為0.5度),運(yùn)行靈活(開(kāi)停只十幾分鐘)。
(7)脫鼓風(fēng)
理論上風(fēng)中每增加1%的濕度,需要有提高72℃風(fēng)溫來(lái)補(bǔ)償,每1%的濕度相當(dāng)于8g/m3鼓風(fēng)。風(fēng)中每增加1g水,需要9℃熱風(fēng)來(lái)補(bǔ)償。實(shí)際高爐鼓風(fēng)含1g/ m3水后,會(huì)有H2的產(chǎn)生,有利于鐵礦石還原,是個(gè)放熱反應(yīng)。實(shí)際鼓風(fēng)增濕1g/m3,只要6℃風(fēng)溫來(lái)補(bǔ)償。
無(wú)噴煤的高爐,采用加濕鼓風(fēng)可實(shí)現(xiàn)使用高風(fēng)溫?zé)掕F,有利于增產(chǎn)降焦。
(8)高壓操作:
爐頂煤氣壓力大于0.03MPa叫高壓操作。由常壓改為80KPa高壓后,鼓風(fēng)量可增加10%~15%,相當(dāng)于提高2%風(fēng)量,再提高壓力后,所增加風(fēng)量為1.7%~1.8%;當(dāng)頂壓達(dá)到80Kpa,可以推動(dòng)煤氣壓差發(fā)電裝備TRT運(yùn)轉(zhuǎn);到120 Kpa時(shí),就會(huì)有效益。
提高頂壓10KPa,可增產(chǎn)1.0±0.2%,降焦比0.3%~0.5%,有利于冶煉低Si鐵,提高TRT發(fā)電能力,降低爐塵含量。
高壓操作不利于SiO2的還原,強(qiáng)化了滲碳過(guò)程,故有利于冶煉低硅鐵;一定程度降低焦比。高壓操作煤氣體積減小,流速降低,壓頭損失減少,有利于煤氣熱值充分傳遞給爐料,促進(jìn)高爐順行和節(jié)能,允許加風(fēng)量2.5%-3.0%。
2.2 熱制度的要求
頻繁休風(fēng)的高爐要求爐缸一定要熱量充沛。
(1)制度的選擇
高爐煉鐵熱量來(lái)源:碳素燃燒(焦炭、煤粉)占78%,熱風(fēng)帶入熱量19%,爐料化學(xué)反應(yīng)熱3%。
爐缸熱量表示方式:
物理熱:鐵水和熔渣的溫度,一般為1350~1550℃,正常值為1450℃左右。大高爐熱量充沛,溫度高。
化學(xué)熱:生鐵含Si量。煉鋼鐵控制在0.3%~0.70%. Si含量0.5%以下為宜。鑄造鐵為在指定范圍,兩爐之間含Si波動(dòng) < ±0.2%。(釩鈦礦冶煉的高爐生鐵含Si量可低一些)。
風(fēng)口區(qū)理論燃燒溫度:2250±50℃,大高爐可2150±50℃。爐渣堿度也可以表述爐缸工作熱狀態(tài)。爐渣溶化溫度是爐缸溫度調(diào)整手段之一。
(2)爐缸溫度方面因素:風(fēng)溫、富氧、噴煤、鼓風(fēng)溫度和濕度、焦炭負(fù)荷,爐料下降速度,礦石含鐵品位等。
影響熱量消耗方面因素:原燃料數(shù)量和質(zhì)量,爐內(nèi)間接還原程度,冷卻水冷卻強(qiáng)度(包括漏水),煤氣熱能利用,高爐操作水平(料速,崩料,懸料等)。
影響爐內(nèi)熱交換的因素:煤氣流分布和流速,布料方式;爐料傳熱速度和熱流比,爐料粒度、密度和氣孔形式;鐵礦石冶金性能等。
煉鐵設(shè)備和企業(yè)管理因素:煉鐵設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),冷卻設(shè)備是否漏水,冷卻強(qiáng)度;稱量的準(zhǔn)確度,高爐操作水平(四個(gè)制度穩(wěn)定)。
(3)焦炭負(fù)荷的調(diào)整
采用固定焦批重,來(lái)調(diào)焦炭負(fù)荷,保證煤氣流穩(wěn)定。
由煉鋼鐵改為鑄造鐵操作:按生鐵含Si升高1%,燃料比升高40~60Kg/t計(jì)算,爐渣堿度降低0.07~0.1。適當(dāng)縮小風(fēng)口面積和減少風(fēng)量,縮小礦批重10%左右。
鑄造鐵改為煉鋼鐵操作:把渣堿度過(guò)渡放在首要位置,先調(diào)堿度后加負(fù)荷。調(diào)焦負(fù)荷要分階段進(jìn)行,幅度要小。把握住風(fēng)量正常值,密切注意爐墻水溫差變化,有大變化及時(shí)調(diào)負(fù)荷。一般是風(fēng)量穩(wěn)定后再調(diào)裝料制度。
把握住停噴煤時(shí)的負(fù)荷調(diào)整和熱滯后的時(shí)間差,以利爐溫穩(wěn)定??茖W(xué)計(jì)算煤粉的置換比,維持好綜合焦炭負(fù)荷不變。
重視低料線的負(fù)作用:
半小時(shí)低料線要減輕負(fù)荷5%~10%,低料線1小時(shí)要補(bǔ)加焦炭原負(fù)荷的15%~25%。低料線3m以上時(shí)要適當(dāng)減風(fēng)量。不允許長(zhǎng)時(shí)間低料線作業(yè),該休風(fēng)的就要休風(fēng),不能抱有僥幸心理。低料線的爐料下到風(fēng)口區(qū)時(shí),高爐難操作,要作適當(dāng)調(diào)整。高爐操作不允許高爐長(zhǎng)期慢風(fēng)作業(yè)。
風(fēng)溫變化會(huì)影響爐內(nèi)溫度、成渣帶的分布、煤氣流的分布,影響SiO2的還原。要求每次調(diào)劑風(fēng)溫要<20~30℃。避免造成懸料。每個(gè)班調(diào)劑風(fēng)溫最高<100℃。
(4)通過(guò)噴煤量來(lái)調(diào)劑爐溫是優(yōu)化操作手段之一,也可調(diào)劑料速。
2.3 裝料制度的要求
(1)要實(shí)現(xiàn)高爐內(nèi)中心和邊緣兩股氣流均通暢(煤氣曲線呈雙燕型,爐頂中心溫度500℃,邊緣溫度100~150℃,四周溫差<50℃),并且實(shí)現(xiàn)煤氣利用率高(中小高爐為18%~20%,大高爐在20%~22%)。高爐煤氣流合理分布取決于裝料制度與送風(fēng)制度的相互配合。裝料制度優(yōu)化可使?fàn)t內(nèi)煤氣分布合理,改善礦石與煤氣接觸條件,減少煤氣對(duì)爐料下降的阻力,避免高爐憋風(fēng),懸料。提高煤氣利用率和礦石的間接還原度,可降低焦比,促進(jìn)高爐生產(chǎn)穩(wěn)定順行。
焦炭的負(fù)荷要與休風(fēng)時(shí)間相適應(yīng)。
目前,原燃料質(zhì)量的不斷改善,有降低礦批量趨勢(shì)。大高爐的焦批厚在0.65~0.75m,不宜小于0.5m。寶鋼焦批在800mm。調(diào)負(fù)荷一般不動(dòng)焦批,以保持焦窗透氣性穩(wěn)定。焦批的改變對(duì)布料具有重大影響,操作中最好不用。
提高冶煉強(qiáng)度和噴煤比,要適當(dāng)增加礦批重,有改變煤氣流分布的作用。
(2)使用不同爐料,加重邊緣效應(yīng)為
天然礦石→大粒度球團(tuán)礦→小粒度球團(tuán)礦→燒結(jié)礦→焦炭→小粒度燒結(jié)礦。
石灰石要布到中心,防止邊緣產(chǎn)生高粘度的爐渣,使?fàn)t墻結(jié)厚。.礦批重的選擇:
礦批重具有均整料面的功能,又有配合裝料次序改變爐料縱深分布。
每座高爐均有一個(gè)臨界礦批重,當(dāng)?shù)V批重大于臨界礦批重,再增大礦批重時(shí),會(huì)有加重中心的作用。過(guò)大礦批重會(huì)加重邊緣和中心的作用。
(3)不要輕易加凈焦,只有在出現(xiàn)對(duì)爐溫有持久影響的因素存在才用(如高爐大涼、發(fā)生嚴(yán)重崩料和懸料,設(shè)備大故障等)。而且只有在凈焦下達(dá)爐缸時(shí)才會(huì)起作用。加凈焦的作用:有效提爐溫,疏松料柱,改爐料透氣性,改變煤氣流分布。跟據(jù)情況采取改變焦碳負(fù)荷的方法比較穩(wěn)妥,不會(huì)造成爐溫波動(dòng)。調(diào)焦炭負(fù)荷不可過(guò)猛,變鐵種時(shí),要分幾批調(diào)劑,間隔最好1-2小時(shí)。
高冶煉強(qiáng)度,礦批重要加大。噴煤比提高,要加大礦批重。
加大礦批重的條件:邊緣負(fù)荷重、礦石密度大改用密度小時(shí)(富礦改貧礦)、焦炭負(fù)荷減輕。
減小礦批重的條件:邊緣煤氣流過(guò)分發(fā)展;在礦批重相同的條件,以燒結(jié)礦代替天然礦;加重焦炭負(fù)荷;爐齡后期等。
改變裝料順序的條件:調(diào)整爐頂煤氣流分布,處理爐墻結(jié)厚和結(jié)瘤,開(kāi)停爐前后等。
(4)則爐料堆尖離開(kāi)爐墻遠(yuǎn),故使邊緣煤氣流發(fā)展。料線應(yīng)在爐料碰爐墻的撞點(diǎn)以上。每次檢修均要校正料線0點(diǎn)。
中小高爐爐料線在1.2~1.5m,大型高爐在1.5m~2.0m。裝完料后的料線仍要有0.5m的余富量。兩個(gè)料R下降相差要小于0.3~0.5m。料線低于正常規(guī)定的0.5m以上時(shí),或時(shí)間超過(guò)1小時(shí),稱為低料線。低料線1小時(shí),要加8%~12%的焦,料線深超過(guò)3m時(shí),要加10%~15%的焦炭。
高爐低料線時(shí)間長(zhǎng),就應(yīng)休風(fēng),也不允許長(zhǎng)期慢風(fēng)作業(yè)。否則會(huì)造成爐缸堆積和爐墻結(jié)厚,破壞合理爐型。
(5)制度是否合理的標(biāo)準(zhǔn)
煤氣利用率:CO2/(CO+CO2)值,好為0.5以上,較好為0.45左右,較差為0.4以下,差為0.3以下。
煤氣五點(diǎn)分析曲線:饅頭型差,雙峰型有兩條通道,喇叭花型中心發(fā)展,平坦形(雙燕飛)最好。
爐頂溫度,好的標(biāo)準(zhǔn):中心500℃左右,四周150~200℃。 四周各點(diǎn)溫差不大于50℃。
CO2含量表示能源利用(反映在燃料比)情況:
2000m3以上高爐應(yīng)在20%~24%
1000m3左右高爐為20%~22%
1000m3以下高爐為18%~20%。
2.4 造渣制度的要求
爐渣要有好的流動(dòng)性,熔化性(長(zhǎng)渣和短渣),穩(wěn)定性,脫硫能力。爐渣性能要經(jīng)得起爐溫波動(dòng)的影響。生產(chǎn)是在長(zhǎng)渣區(qū),避免在爐溫波動(dòng)時(shí),出現(xiàn)短渣;MgO與Al2O3比值要>0.5,不要在爐渣相圖的邊緣區(qū)操作。
爐渣性能穩(wěn)定取決于爐渣成分和爐溫。渣中含Al2O3高,添加MgO后,降低爐渣黏度,提高爐渣脫硫效率。
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