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重鋼公司5號1200m3高爐高風溫操作實踐

2009-02-25 11:06:03

 
1、引言
 
重鋼5號高爐容積為1200m³，目前處于爐役中后期。采用四個內燃式熱風爐提供風溫，設計溫度為1200度，但之前一直未達到理論值。自2006年之后，通過改造熱風爐管道、煤氣富化以及加強槽下篩分管理、采用多環(huán)布料等一系列措施，使用風溫水平逐步達到1170多度，大大降低了焦比，有效地提高了經(jīng)濟技術指標。表1為近幾年主要指標情況。
 
表1：2004～2006主要經(jīng)濟技術指標
 
年份
日均產(chǎn)量（t）
利用系數(shù)（t/m³·d）
焦比（kg/t）
煤比（kg/t）
CO2利用（%）
風溫（°C）
富氧率（%）
2004
2790
2.325
536
97
18.91
1089
1.14
2005
2922
2.435
539
105
19.40
1099
1.98
2006
2816
2.347
524
95
19.60
1084
1.38
 
2、熱風爐改造
 
2.1煤氣富化
 
富化煤氣即通過在高爐煤氣中混合高熱值的轉爐煤氣或焦爐煤氣，達到提高煤氣熱值化學熱，提高熱風溫度的目的。重鋼5號高爐原來的焦爐煤氣管道較短，加人的焦爐煤氣混合不均勻。后將其管道加長，并增加了彎道，使焦爐煤氣盡可能的混合均勻，煤氣質量大幅提高，改善了熱風爐的燒爐狀況。
 
2.2煙巷改造
因換熱器部分堵塞，助燃空氣大部分從煙巷排出，損失了熱量。后將直徑三米的煙巷用鋼板遮了1/2，促使助燃空氣強行通過換熱器，減少了空氣的熱量損失，進一步提高了換熱器溫度。
 
2.3提高廢氣溫度
 
重鋼5號高爐采用了熱風爐煙氣余熱回收預熱助燃空氣和煤氣。高爐熱風爐排放的煙氣數(shù)量大，將其回收可以提高熱效率，還可用回收的熱量提高風溫。為了提高風溫，決定將5號高爐熱風爐的廢氣溫度由從前的350度提高到380度，這樣就間接提高了風溫。圖1為廢氣溫度提高前后拱頂溫度極值情況。
 
 
 
2.4提高拱頂溫度到設計值
 
5號高爐自開爐以來，為了安全起見，拱頂溫度一直沒有達到設計值。通過改造之后，根據(jù)耐火材料的不同，將拱頂?shù)目刂茰囟忍岣叩皆O計值。即1號爐和4號爐由過去的1350度提高到1400度，2號爐和3號爐由1300度提高到1350度，為風溫的提高提供條件。
 
2.5優(yōu)化燒爐方案
 
加強職工責任心，優(yōu)化燒爐。采取最佳燒爐方案以最大的煤氣量、最小的空氣過剩系數(shù)配合進行燃燒，使其在最短的時間內達到規(guī)定拱頂溫度。之后，固定煤氣量，適當增大空氣過剩系數(shù)，維持燃燒到終結。
 
3、高爐操作方面
 
3.1加強篩分管理改善原材料粒度
 
（1）要求槽下操作工每班清理焦碳篩、燒結礦篩板，調節(jié)閘門，控制給料機排料速度，利于篩盡5mm以下的末子，提高篩分效果；
 
（2）對槽下設備進行改造，增加給料機，調節(jié)排料速度，促進篩盡末子；
 
（3）適當調整篩孔度，由原來的8mm調整到現(xiàn)在的5mm，有利于提高篩分效果，減少篩損。
 
3.2查看原料條件，及時調節(jié)
 
由于重鋼原材料供應緊張，質量穩(wěn)定性在一定程度上不能保證。每個輪班工長接班必須先到槽下查看原料情況，做到心中有數(shù)，及時調節(jié)，減少爐況波動焦碳水分波動大時，及時補足焦碳，穩(wěn)定熱制度，減少爐溫波動。
 
3.3調整布料方式，穩(wěn)定高爐順行
 
布料矩陣對煤氣利用的提高有很重要的作用。五高爐為無料鐘旋轉溜槽的布料方式，但之前多環(huán)布料一直不成熟，仍采用單環(huán)布料方式。相比單環(huán)布料，多環(huán)布料調劑煤氣分布更靈活，要改變煤氣分布，一般通過改變邊緣或中心的礦或焦的環(huán)數(shù)即可實現(xiàn)，而不必改變所有的環(huán)，改后是否準確也容易判斷。重鋼由于原料粒級總體偏小，粒級差大，單環(huán)布料容易產(chǎn)生偏析，爐內氣流不穩(wěn)，料柱透氣性差，順行不穩(wěn)。
 
圖2為五高爐多環(huán)布料后的十字測溫和煤氣分布圖。
 
 
 
3.4加強爐內操作管理，逐步提高風溫使用水平
 
重鋼5號高爐之前由于產(chǎn)量壓力大，為了保證輪班跑足料批，常常通過采用撤風溫來改善壓量關系，熱量主要通過煤粉和焦炭補充。因此，長時間以來，5號高爐的焦比一直居高不下，大量風溫被白白浪費，生產(chǎn)成本也高于其他高爐。為此，操作方針做了以下調整：
 
（1）通過調整布料角度改善壓量關系，為提高風溫創(chuàng)造條件。
 
（2）初期適當降低噴煤量，以減少未燃煤粉對透氣性和壓量關系的影響隨著風溫提高，理論燃燒溫度提高到一定程度再適當增加噴煤量。
 
（3）實行定溫調煤，逐步將風溫用盡。
 
（4）將熱風壓力控制值由從前的260Kpa提高到270Kpa，頂壓控制在140Kpa～158Kpa。
 
（5）適當提高風速，進一步開放中心，改善壓量關系。
 
（6）根據(jù)爐況及風溫使用情況逐步降低焦比。
 
4、效果
 
通過一段時間的調整，5號高爐風溫逐步使用到了最大水平（1200°C左右），小時平均值亦達到了1700°C。各項指標均有了較大的改善。表2為改造前2006年到改造后2007年各項經(jīng)濟技術指標情況。
 
表2：2006～2007各項經(jīng)濟技術指標
 
日期
利用系數(shù)t/（m³·d）
焦比kg/t
煤比kg/t
風溫°C
冶煉強度t/（m³·d）
一級品率%
[Si]%
[S]%
休風率%
富氧率%
綜合煤氣（CO2）%
入爐品位%
2006
2.347
524
95
1084
1.258
56.89
0.50
0.030
2.37
1.38
19.60
56.18
2007.1
2.425
529
109
1110
1.285
53.66
0.49
0.031
0.20
1.72
19.50
55.30
2007.2
2.474
516
111
1110
1.275
53.74
0.45
0.032
0.00
1.40
19.52
54.80
2007.3
2.475
522
105
1121
1.298
28.96
0.44
0.031
0.00
1.44
19.40
54.91
2007.4
2.426
524
119
1109
1.277
56.78
0.46
0.031
0.48
1.57
19.46
55.18
2007.5
2.421
524
121
1134
1.295
66.40
0.49
0.028
2.00
1.43
19.65
55.10
2007.6
2.365
525
122
1130
1.284
59.28
0.47
0.027
3.33
1.16
19.27
55.11
2007.7
2.425
527
123
1155
1.294
72.11
0.47
0.027
1.23
1.68
19.80
55.08
2007.8
2.460
522
126
1154
1.288
79.46
0.49
0.025
0.25
0.99
20.14
55.45
2007.9
2.330
515
116
1150
1.265
61.22
0.52
0.030
5.07
1.21
20.03
55.44
2007.10
2.475
516
116
1170
1.276
71.65
0.51
0.027
0.00
1.11
20.96
55.02
2007.11
2.465
518
120
1169
1.279
52.74
0.48
0.030
0.12
1.14
20.98
56.96
 
4.1風溫、煤比提商
 
提高熱風溫度是降低焦比和強化高爐冶煉的重要措施之一，對提高噴煤量和燃燒效率創(chuàng)造條件。重鋼5號高爐通過采取以上一系列措施使風溫平均水平提高到目前的1170℃左右，煤比提高到目前的120kg/t（見圖3）。
 
 
 
4.2風速提高
 
提高風速的目的是活躍中心，創(chuàng)造合理的送風制度。在爐況穩(wěn)定順行的前提下，將熱風壓力的上限由260Kpa提高到270Kpa后，中心進一步開放，壓量關系改善，為料面較為平坦的多環(huán)布料創(chuàng)造條件。
 
4.3煤氣利用提高，焦比降低
 
隨著風溫使用值的提高和多環(huán)布料的實施，5號高爐煤氣利用從以前的19.5%左右提高到了21.0%，焦比也由2006年的530Kg/t左右降低到了目前的515Kg/t左右（圖4）。
 
 
 
5、結語
 
重鋼5號高爐通過對熱風爐的改造和高爐操作制度的調整，風溫使用水平大大提高，避免了浪費，有效地降低了冶煉成本。同時通過采取措施使爐況有了較大的改善，在入爐品位下降的條件下，各項經(jīng)濟技術指標仍然有了較大提高。
 
TNC編輯部整理
 

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