韶鋼3200m3高爐煤氣流分布控制的優(yōu)化

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1、冶金之家網(wǎng)站韶鋼3200m3高爐煤氣流分布控制的優(yōu)化柏德春，陳開泉，廖經(jīng)文，陳小東(韶關(guān)鋼鐵集團有限公司)摘要：針對韶鋼8號高爐煤氣分布特點，從裝料制度、送風(fēng)制度、爐缸狀況、原燃料等方面進行調(diào)整，高爐煤氣流分布穩(wěn)定合理，煤氣利用率達49．5％以上，燃料比下降到505kg／t，各項技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)良好，高爐穩(wěn)定順行。關(guān)鍵詞：大型高爐；煤氣流分布；裝料制度韶鋼8號高爐(3200m3)設(shè)計采用全冷卻壁薄壁內(nèi)襯結(jié)構(gòu)，爐體采用軟水密閉循環(huán)冷卻，爐底采用在爐殼底板下埋設(shè)水冷管。爐底、爐缸采用“陶瓷杯+炭磚+水冷”結(jié)構(gòu)；設(shè)南北2個矩形出鐵場，4個鐵口，32個風(fēng)口；爐腹

2、設(shè)2段滿鑲磚銅冷卻壁，爐腰設(shè)1段鑲磚銅冷卻壁，爐身下部設(shè)3段滿鑲磚銅冷卻壁，爐身中、上部采用鑄鐵冷卻壁。8號高爐在2009年10月16日點火送風(fēng)，開爐順利，投產(chǎn)后指標(biāo)良好。2年后，由于受堿金屬和Zn等在爐內(nèi)循環(huán)積存的影響，使成部分風(fēng)口二套有一定程度的變形，加上爐型變化以及原燃料變差，導(dǎo)致爐況不順，氣流不穩(wěn)，邊緣頻繁出現(xiàn)管道。通過對煤氣流分布采取一系列的優(yōu)化控制措施，使生產(chǎn)恢復(fù)穩(wěn)定順行，煤氣利用率上升了2％，各項技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)良好。1爐況出現(xiàn)波動的主要表現(xiàn)2012年上半年，8號高爐爐況不順，表現(xiàn)為煤氣流不穩(wěn)，爐體熱負(fù)荷波動大，爐身頻繁掉渣皮；風(fēng)壓波動大、

3、風(fēng)量萎縮；爐墻溫度大幅度波動，頻繁出現(xiàn)邊緣管道，透氣性指數(shù)劇烈波動；鐵口噴濺，出鐵時間變短，鐵次增加；鐵水溫度下降，爐溫難以控制，鐵水溫度與鐵水[Si]大幅波動；焦比大幅度升高，產(chǎn)量下降明顯；風(fēng)口損壞率明顯上升；爐況穩(wěn)定性差，生產(chǎn)指標(biāo)失常。表1為8號高爐2012年上半年部分生產(chǎn)指標(biāo)情況。2氣流分布控制的優(yōu)化措施2．1氣流分布的調(diào)整(1)裝料制度的調(diào)整。8號高爐在2009年投產(chǎn)后順行良好。到2012年上半年，由于堿金屬和Zn等富集、爐型發(fā)生變化以及原燃料變差，之前的裝料制度已逐步不適應(yīng)當(dāng)前的生產(chǎn)，爐況不順。表2為8號高爐2012年初的裝料制度，礦批92

4、t，布料角差8°／8°，料線1．2m。為了調(diào)整和控制好煤氣流，8號高爐不斷摸索總結(jié)，以及在寶鋼專家技術(shù)支撐下調(diào)整優(yōu)化裝料制度，穩(wěn)定爐況，消除管道氣流，使?fàn)t況逐步恢復(fù)順行，裝料制度調(diào)整優(yōu)化過程見表3。冶金之家網(wǎng)站對高爐氣流變化進行分析判斷，找到影響高爐爐墻熱負(fù)荷波動大及氣流變化大的主要因素、合適的布料落點位置范圍等，以逐步減少爐內(nèi)邊緣管道減風(fēng)現(xiàn)象。在上部布料制度調(diào)整方面，適當(dāng)控制邊緣煤氣流分布，開放中心，并分步實施爐況恢復(fù)計劃和目標(biāo)。理順爐況條件下，在控制好邊緣溫度，中心氣流分布相對穩(wěn)定后，盡量維持較大的風(fēng)量。穩(wěn)定一段時間后，逐步考慮適當(dāng)疏松邊緣，降低

5、壓差，減少風(fēng)壓波動。經(jīng)過數(shù)月的反復(fù)調(diào)整，最終形成了目前較為合理的、適合8號高爐當(dāng)前爐型的裝料制度：礦批100t，角差11°／8°，料線1．4m。調(diào)整后的布料矩陣見表4。2012年7月，利用休風(fēng)機會，把原來半圓型溜槽更換為矩型溜槽后，經(jīng)測定8號高爐料線1．4m時碰撞點角度大約40．5°，因此最大角一般在40．5°～41．5°。(2)送風(fēng)制度的調(diào)整。風(fēng)口的調(diào)整主要是將風(fēng)口面積略擴大，以有利于增加風(fēng)量。主要操作思路是下部適當(dāng)擴大風(fēng)口面積以增加風(fēng)量，配合增加富氧和提高噴煤比，保證高爐有足夠風(fēng)速和鼓風(fēng)動能，風(fēng)量盡可能維持在5900～6000m3／min之間，使

6、實際風(fēng)速在250m／s左右。在增加風(fēng)量的同時，增加礦批，提高煤氣利用率，控制合適的操作參數(shù)，對煤氣流進一步的優(yōu)化。調(diào)整情況如下：直徑140mm的風(fēng)口由7個逐步增加到12個，風(fēng)口面積由0．4394m2逐步增加到0．4499m2(見表5)。(3)爐缸狀況的調(diào)整。爐缸工作均勻活躍是爐況順行、煤氣流分布穩(wěn)定的保證。8號高爐活躍爐缸的措施主要是維持爐缸溫度的充沛和合適的爐渣堿度。8號高爐爐溫嚴(yán)禁長時間低于1490℃，1490～1510℃是合適的溫度區(qū)間，防止連續(xù)的低物理熱造成爐缸堆積。同時，施行低硅冶煉技術(shù)，[Si]長期控制在0．35％～0．45％。另外，爐渣

7、堿度和成分方面，由于8號高爐實施低硅冶煉，爐渣堿度適當(dāng)控制在上限，控制區(qū)間一般在1．1～1．14之間，(MgO)含量在7．5％～9％之間，(Al2O3)小于15．5％，保證渣鐵的流動性良好。在爐外管理方面，加強爐外出渣鐵作業(yè)的管理，強化泥套的管理和維護，杜絕冒泥現(xiàn)象。每次出鐵前檢查泥套，發(fā)現(xiàn)異常及時修補。確保鐵口深度在3．5～3．7m左右，不能隨意減打泥量，確保鐵口泥包穩(wěn)定，保證出鐵時間，及時出凈渣鐵，保證30min內(nèi)見渣。及時出凈渣、鐵，活躍爐缸，為高爐順行創(chuàng)造條件。(4)改善原燃料質(zhì)量。改善原燃料質(zhì)量是8號高爐生產(chǎn)順行、煤氣流分布穩(wěn)定的基礎(chǔ)和客觀

8、要求。首先在配礦方面，盡量減少堿金屬和鋅等有害雜質(zhì)，堿負(fù)荷控制在2．0kg／t以內(nèi)，鋅負(fù)荷控制在0．2kg／