首钢伊钢炼铁技术进步

2019-03-11 19:03:00
首钢伊钢炼铁技术进步 张艳海,陈凯平,延智强 (首钢伊犁钢铁有限公司炼铁厂) 摘要:2014 年以来,炼铁厂通过采取创新操作制度、优化入炉燃料结构、提高风温、优化喷煤工艺等措施,高炉 不但保持了长期的稳定顺行,而且主要经济指标持续改善。从 4 月份煤比连续达到 130kg/t 以上,比去年提高了 30kg/t. 关键词:高炉 技术进步 提高煤比 一 引言 首钢伊犁钢铁有限公司位于新疆伊犁河谷腹地,成立于 2009 年 8 月。2012 年以前我公司高炉生产不稳定、 炉况波动大、生产组织较困难,虽然在高炉生产过程中进行了零星的喷煤,但是喷煤的数量少、煤比低、不连 续。2012 年依托首钢集团公司的技术优势、管理优势、资源共享优势。邀请首钢长钢技术服务人员参与生产技术 管理,对外开展对标交流、对内开展各项攻关活动,高炉生产开始逐步走向稳定,通过近年来的努力,高炉生铁 产量得到提升,焦比持续下降,并实现了连续喷煤,平均喷煤比已达到 130kg/tFe 以上。 表一 首钢伊钢炼铁厂各项指标逐年对比 指 时 间 标 产量,t 利用系数,t/d.m 3 焦比,kg/t 煤比,kg/t 10 33 71 101 116 128 125 130 140 130 138 风温 850 860 946 969 1100 1083 1045 1077 901 1072 1080 生铁含硅量,% 休风率,% 2010 年 2011 年 2012 年 2013 年 2014 年 1 月 2014 年 2 月 2014 年 3 月 2014 年 4 月 2014 年 5 月 2014 年 6 月 2014 年 7 月 253692.53 379935.39 423069.35 561688.08 49637.22 44855.9 45552.56 47585.84 44767.35 49197.85 53139.27 1.24 1.86 2.07 2.75 2.86 2.86 2.62 2.83 2.58 2.93 3.06 703 609 535 478 449 464 483 456 436 439 432 0.75 0.85 0.76 0.62 0.72 0.75 0.68 0.66 0.56 0.53 5.05 4.96 2.57 1.49 1.38 5.1 1.77 17.06 4.71 1.38 二 首钢伊钢炼铁厂高炉生产以前存在的问题。 1 原燃料管理不到位,燃料结构杂乱,质量参差不齐。 原燃料结构较杂乱,焦炭使用百家饭,质量好的焦炭与质量差的焦炭没有分类堆放,使用过程中导致高炉 炉温、炉况波动较大。 2 高炉入炉风量不足,高炉强化受到制约。 风量的大小直接影响到高炉下部送风制度,由于风量长期不足,高炉炉缸活跃程度不足,容易产生炉缸堆 积。我公司 2#高炉由于风机能力偏小,长期不能满足高炉冶炼需求。2012 年 6 月份更换风机后,效果明显,但 风机电流长期偏高,入炉风量达到 1200m3/min 时电流容易超标,导致防喘阀打开,仍然制约高炉的进一步强 化。 3 炉缸工作差,化风口次数多。 伊钢高炉由于受到原燃料、风量不足、以及操作方面经验不足等多方面因素的影响,高炉炉缸工作极差 差,化风口次频繁,高炉接受风量能力差。 4 炉况不稳定,导致整个生产系统不稳定。 由于高炉炉缸工作活跃程度较差,高炉频繁的化风口休风以及设备管理不到位造成的休风次数过多,导致 整个生产系统经常性的停产,生产系统经常性的中断,进入一个恶性循环的怪圈,非常不利于高炉炉况的恢复 5 热风温度使用低,造成热量浪费。 高炉风温使用较低,造成能源的极度浪费,也造成高炉消耗的增加。高炉风温使用较低的原因主要是高炉 送风装置质量差,内部耐材采用本厂工人手工捣料,耐材串风烧红部位多,经常性造成高炉送风装置烧穿等事 故,高炉被迫采用控制风温操作。 三 近年来技术进步所采取的措施。 1 强化管理,抓好精料工作。 精料是高炉强化冶炼、提高煤比的物质基础,尤其煤比提高后,大量的焦炭被煤粉所代替,料柱中矿/焦比 增大,使料柱透气性变差,焦炭的骨架作用显得更为重要,针对首钢伊钢原燃料管理上主要采取了以下措施: 1.1 稳定燃料结构,实行分类堆放,搭配入炉。 我公司现用于高炉冶炼的焦炭品种较多,质量参差不齐,对高炉的稳定产生了诸多不利影响。对于这种情 况,公司加强了料场管理并对料场隶属关系进行了调整,将料场由分厂划归生产部,生产部相应成立管理机构 严格进行管理,明确要求同等级别的焦炭,用热强度进行划分堆放,在焦炭达到一定储量后,高炉再进行有计 划的搭配入炉,这一举措对高炉的用料稳定和高炉稳定顺行奠定了坚实的基础。 炉号 焦炭比例 天缘 25 焦炭 50% 备注 反应性 CRI,55-60%,反应后强度 CSR,20-25%. 1#高炉 天缘 35 焦炭 50% 反应性 CRI,50-55%,反应后强度 CSR,30-35%. 天缘 35 焦炭 50% 2#高炉 天缘 45 焦炭 50% 反应性 CRI,50-55%,反应后强度 CSR,30-35%. 反应性 CRI,45-50%,反应后强度 CSR,40-45%. 1.2 加强监测手段。 对原燃料数据进行长期跟踪、收集、整理,对于异常数据要及时沟通、协调,改善原燃料质量,为保证高 炉的长期稳定顺行打下坚实的基础。 1.3 提前准备冬储料。 考虑到新疆北部冬季时间长、天气寒冷、雪量大、运输条件受到冬季制约等问题,每年进入 7 月份以后陆 续开展有计划的冬储工作。为了保障高炉冬季生产需要减少湿料和冻块对高炉生产的影响,根据课题组的统一 安排,凡用于冬季生产入炉料一律采取篷布覆盖,这一措施的实施有效解决了高炉冬季用料问题,高炉稳定性 明显改善,未出现以往冬季生产的被动局面。 1.4 减少粉末入炉。 对高炉槽下振动筛进行全面改造,使震动筛上矿物平铺,筛分效果明显改善。并要求操作人员定期清理筛 板,保证筛孔堵塞率要小于 10%,有效的降低了入炉矿粉末率。 2 增加入炉风量。 针对 2#高炉风机电流长期偏高的原因,成立攻关组,经过召开分析会判断为高炉炉缸活跃度不足,高炉接 受风量能力变差导致高炉憋风憋压造成,针对活跃炉缸采取了相应措施后,炉缸活跃程度改善后仍然电流偏 高。通过防喘阀几次打开的情况看,风机并未出现喘振现象,初步判断风机防喘曲线不准,经过对风机厂家进 行咨询后,发现防喘曲线并未进行实测,而是通过计算获得,而风机房风量表由于安装位置受限,显示并不准 确,通过实测后重新绘制防喘曲线后,风机电流下降,高炉入炉风量得到提高。 3 优化高炉操作,活跃高炉炉缸。 3.1 优化上、下部调剂,改善调整气流分布,确保高炉稳定顺行。 高炉炉况稳定必须建立在合理煤气流分布的基础上。高炉喷煤量提高后,由于煤粉碳氢化合物高于碳,在 风口前气化产生出大量的氢气,使煤气体积增大,由于 H 的粘度和密度小,扩散能力远大于 CO,也使得燃烧带 向中心扩展,为维持合理的煤气流分布,形成合理的回旋区。采取适当扩大风口面积。同步布料角度的调整, 形成一定的布料平台,最佳的两道气流。 3.2 选择合理的造渣制度与热制度。确保炉渣的流动性与稳定性。 由于我厂焦炭强度低,很容易产生炉缸堆积,造渣制度选择上,必须要保证流动性与稳定性都要好,经过 高炉渣相图分析与实践比较,发现选择炉渣二元碱度在 1.03-1.13 之间、Mg/Al 在 0.8-0.9 之间时炉渣稳定性 与流动性都比较好。并在炉料中定期加入锰矿改善炉渣的流动性来清洗炉缸。热制度选择上,选择在保证铁水 物理热的基础上采取降硅,确保炉缸热量充沛稳定。 3.4 推行标准化作业,稳定高炉操作。 影响高炉稳定的因素很多,减少高炉操作和外围操作对高炉稳定的影响,必须在炼铁厂实行标准化作业。 对此在 2013 年初研究制定了《高炉工长作业标准》,并以此为标准分期在全炼铁厂进行标准化作业的推行,使 操作者在技术操作上有规可遵,有章可循。通过标准化工作的推行,各岗位操作更加规范,人为影响因素明显 降低, 4 提高风温使用。 提高风温温度,既能直接提供高炉热源,降低消耗,又能因此提高煤粉燃烧率,补偿煤比提高后理论燃烧 温度的下降。为提高风温,利用中修喷补机会,对高炉的送风装置进行了改造并集中更换,通过改造和更换后 送风装置烧红跑风现象得到有效控制,为高炉使用高风温创造了条件。 5 喷吹混合煤。 首钢伊钢 2012 年前一直使用单一的无烟煤种喷吹,由于本地烟煤具有价格低廉,运输方便,不受天气制约 等诸多有利条件,2012 年通过解决混喷过程中存在技术问题,高炉开始实行无烟煤烟煤混喷技术,从炼铁燃料 使用环节为公司节约了生产费用,降低了生产成本。 6 加强炉前操作管理。 炉前操作是高炉冶炼过程中的重中之重,炉前各项指标的好坏直接影响到高炉指标的提高。对炉前指标铁 口深度、全风堵口率、正点出铁率、铁量差等制定了严格的标准。大、小壕由免烤捣打料改为全浇筑料,减少 了大、小壕的日常修补对高炉的影响。 四 结束语 首钢伊钢近年来通过提升管理水平、加快技术设备改造以及提高操作人员的技术水平,高炉生产水平在逐 步提高,但由于疆内缺乏主焦煤,焦炭质量与内地差距大,导致高炉指标与国内先进高炉有很大差距,甚至达 不到中等水平,下一步将重点放在改善原燃料条件及管理上,进一步提高煤比、降低焦比。 参考文献: 1 周传典 主编 《高炉炼铁生产技术手册》 冶金工业出版社 2002.8
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