提高高炉使用风温的研究

提高高炉使用风温的研究

苗广志王温肖璞

(唐山国丰钢铁有限公司)

摘要面对利润空间急剧下降、成本及效益压力剧增。从理论和经验上都可验证，随着风温水平的增加，高炉吨铁燃料消耗会明显下降，每提高100 ℃风温，至少可使吨铁燃料消耗降低15kg。通过现场评估、确定合理风温水平；优化日常操作；耐火球的更换；纳米球的投用；改进热风炉烧炉与送风制度。使两个铁厂的风温水平均有了提高。从而达到了降低燃料比及铁水成本。

关键词高炉热风炉风温燃料比

To improve the study of blast furnace usingblast temperature

Miaoguangzhi

(GuofengIron and Steel co., LTD., hebei tangshan 063000) 

Abstract: inthe face of sharp decline in profits, costs and benefits of pressure surge. Canbe verified from the theory and experience, with the increase of airtemperature level, tons of blast furnace iron fuel consumption can be decreasedobviously, every increase the air temperature at 100 ℃, can make tons of iron fuel consumption isreduced at least 15 kg.Through the field assessment, determine reasonable blast temperature level;Optimize daily operations; Refractory ball change; Nano ball putting-in-serviceproactively; Improve the hot blast stove burning furnace and air supply system.Make two ironworks average wind warm water has been improved. So as to achievethe cost reduce fuel ratio and molten iron.

Keywords: blast furnace,furnace, blast temperature, fuel ratio

1前言

目前面对外部严峻复杂经济环境的严峻考验，在国内外经济形势下滑、钢铁需求减弱、国内产能释放，利润空间急剧下降、成本及效益压力剧增，2014年10-12月份，高炉煤气利用率越来越好，综合燃料比呈逐渐下降趋势，但两个炼铁厂风温使用水平较低。据统计，2014年10-12月份，一铁450m³高炉平均风温为1111 ℃，二铁450高炉平均风温为1147 ℃。风温还有进一步提高的可能。从理论和经验上都可验证，随着风温水平的增加，高炉吨铁燃料消耗会明显下降。国内外资料显示每提高100 ℃风温，至少可使吨铁燃料消耗降低15kg。为响应国家节能减排号召，节约国家能源消耗，实现国丰炼铁清洁文明生产和提高炼铁效益，有进一步提高一铁、二铁风温的必要。

2 采取的主要措施

2.1 通过现场评估、确定合理风温水平

合理使用风温水平应根据高炉工程设计方案进行确定，国丰450高炉工程设计热风炉送风温度1150℃，热风炉结构、热风炉耐材应能满足设计风温要求，通过实际统计，2014年10-12月份，一铁450m³高炉平均风温为1111 ℃，低于设计温度，还有提升空间。

2.2 增强使用高风温的认识

（1）原料钛高，高炉铁水高硅高钛时渣铁流动性不好，炉缸状态不活，不接受风压风量，压量关系紧张、稳定性差。高炉处于高二氧化硅、高二氧化钛硅钛负荷状态时，二氧化硅、二氧化钛稳定性相近，炉内还原行为相似，但高温区内钛的还原量高于硅的还原量。炉内焦炭量大，高温区上移时，直接还原区范围变大，造成还原出的钛与碳、氮反应生成高熔点TiC（熔点3140℃）、TiN（熔点2930℃），使熔渣变稠，渣铁不易分离，造成炉缸堆积，形成了所谓的“热结。使用全风温操作，提高铁水物理热，降低化学热使成渣带下移，减少炉内高温区范围，因为高温状态下钛的还原量高于硅的还原量。

（2）高炉炉温略高时，引起压量关系紧张，应先调整喷煤量，尽量不调风温，临时减喷煤量，会使理论燃烧温度升高，初始煤气体积增大，但体积增大部分与总煤气体积比是非常小的，不会引起气流变化，同时，减煤后吨铁燃料比降低，总的吨铁热收入降低，炉缸温度下降，煤气体积会减小，压量关系会逐步改善。同时高风温有助于渣铁物理热提高，能改善渣铁的流动性，使渣铁更顺畅的流出炉缸，提高炉缸均匀、活跃程度，改善炉缸煤气初始分布。

2.3 日常操作的优化

（1）煤气脱水器定期排水，每班排两次。

（2）热风炉定时换炉，450m³高炉推荐热风炉60分钟换炉一次，杜绝热风炉焖炉，以减少换炉前后风温波动大。

（3）在拱顶温度1250℃满负荷时，每50分钟换炉一次，换炉时间应≤10分钟。杜绝热风炉焖炉，以减少换炉前后风温波动大。

（4）控制烟道温度在300-350 ℃，

（5）控制Si含量在0.25-0.5之间，喷煤比在160kg/t之间，使顶温在100-200 ℃。

（6）注意核实各种焦炭入仓号，做到按要求焦炭分等级搭配入炉，班中要每2小时清理振筛筛片一次。

2.4 加强布袋、热风炉的整体维护

一次滤袋过滤标态煤气为35m³/m²h，总的压力损失为5-6kPa左右，保证出口标态煤气含尘量小于10mg/m³，滤袋使用温度应在85-250℃。每班检漏一次，发现布袋损坏及时切箱体更换布袋。如果布袋损坏，热风炉煤气中含尘量增加，超出10mg/m³的规定值，会对热风炉内衬进行磨损，从而破坏热风炉内衬和对耐火造成侵蚀，并且煤气中粉尘会堵塞耐火球之间的空隙。使风温烧不上去，热风炉内透气性变差。在做好布袋维护的同时，每班要巡检热风炉两次，并定期对热风炉炉体、拱顶、热风阀门、燃烧阀门和重要管道进行热成像检查，发现有局部温度高、有跑风现象等问题时，及时上报并组织相关人员进行检修。

2.5 耐火球的更换

在实际生产中，热风炉内球床的气孔度是变化的，随着生产时间的延续气孔度一般由0.42降到0.28时，热风炉就需要更换球，来降低热风炉阻力损失。

2.6 纳米球的投用

高炉利用更换热风炉热风球期间，对高炉配备的热风炉上部高温段φ60高铝质蓄热球进行 “杰能王”高辐射覆层技术试用施工。

2.7 改进热风炉烧炉与送风制度。

三座热风炉在生产中一座热风炉处于送风状态（一小时换炉一次），一座大烧一小时，另一座小烧半小时后充压半小时准备送风；由于两座高炉换炉分单双点避开了同时有两座热风炉大烧的现象，稳定外网煤气压力；

3结论及提高风温效果

通过现场评估、确定合理风温水平；优化日常操作；耐火球的更换；纳米球的投用；改进热风炉烧炉与送风制度。使两个铁厂的风温水平均有了提高。一铁450m³高炉热风温度平均由1111 ℃提高到1145℃。二铁450m³高炉热风温度平均由1147 ℃提高到1152℃。纳米球的投用在同等烧炉条件下，热风出口温度平均提高≥10℃;缩短烧炉时间≥5%;延长送风时间≥5%。