2500m3钒钛矿冶炼高炉提煤比实践

2500m³钒钛矿冶炼高炉提煤比实践

张未栋 梁晓丽  陈晓明

（河钢集团承钢公司 河北省钒钛工程技术研究中心）

摘要：在当前钢铁行业低迷，在采取经济料冶炼的大环境下，高炉保证了炉况长周期稳定顺行，而且指标在原有基础上有了飞跃式的进步，2016年5月达到最好指标。

关键词：高炉 提煤比  指标进步  实践

1 前言

行业低迷时，唯有勇于创新、不断开拓进取，在降本增效这场持久战中不断有所斩获，企业才能求生存，进而谋发展。炼铁生产成本占整个钢铁企业成本的55％～60％，通过节焦降耗以降低生铁成本是钢铁企业降本增效工作的重要环节。炼铁部某高炉自2009年9月投产后，需要外购焦炭数量加大，由于外购焦品质波动大，导致数次高炉生产炉况不稳，消耗指标上升；加之外购焦价格较自产焦高，成为公司创效的减利因素。因此，在高炉操作上大胆探索，通过工艺技术创新，实现大喷煤降焦比对适应新形势下原燃料和工艺条件的变化，改善高炉指标，降低生产成本，具有重要的现实意义。

由于所耗矿石为本地钒钛磁铁矿品位低、脉石量大，导致入炉品位低，吨铁渣量大，在如此大渣量的条件下，如何实现145kg/t煤比，成为实际工作的重要课题。2016年以来，我们通过不断的调整基本制度来适应高炉冶炼，加之富氧的提高使用，最终使2016年5月份份平均煤比达到147kg/t，且保证了高炉的顺行。高炉煤比、焦比完成情况见图1

2 开展提煤比、降焦比攻关

要接受大喷煤量，达到节焦降耗的目的，与高炉操作和管理、设备维护和改造、精料水平、喷吹技术和过程优化、生产组织等密切相关。通过与兄弟单位对比和技术分析，认为高炉存在以下有利因素，开展提煤比、降焦比工艺技术攻关是可行的。

2.1高炉的焦炭品质在冷强度方面与兄弟单位相当，灰分略高，但硫分偏低；烧结矿品质相当。但在高炉指标上差距较大，主要体现在人炉焦比煤比和产量上，因此3#高炉在喷煤节焦方面潜力巨大。

2.2进入2016年后高炉坚持的基础料制为：ak(10，3)(9，3)(8，3)(7，2)(6，2)，aj(10，3)(9，3)(8，3)(7，2)(6，2)(4，2)。“稳定边缘，适当开放中心”的调剂原则，并使高炉的透气性保持在33左右，热负荷保持在17000kJ·(m2·h)-1左右，产量也逐步提升炉缸活跃程度良好，高炉逐步转为长周期稳定状态，为提煤比奠定了良好的基础

2.3随着制氧厂新制氧机制氧机的投用，高炉富氧有较稳定和充足的保证，为高炉进行大喷煤量强化冶炼操作提供了有力保障。

2.4高炉采取精细化操作，各项操作精益求精，如细化炉温控制，强化出铁出渣操作。

3 提煤比实践操作

面对原燃料条件连续下降的不利因素，通过详细理论分析，为大喷煤降焦比提供理论支持，对各种

不利因素采取适当、及时的应对措施，保持炉况的稳定顺行，持续优化主要经济技术指标。

3.1优化喷吹操作

3.1.1优化喷吹工艺，对煤粉分配器、喷吹管路，喷枪布置形式进行优化改造，提高固气比，减少了冷却介质人炉，有利于提高风口温度。

3.1.2喷煤作业区确保高炉所需喷煤量，强化喷吹操作．减少倒罐时间和煤量波动，做到均匀稳定喷吹，为稳定高炉炉况创造条件。

3.2强化原燃料管理

3.2.1优化炉料结构。主要为增加高品位的澳矿比例．减少低品位和含粉多的球团矿用量，提高人炉品位，以减少渣量，改善料柱透气性。

3.2.2烧结矿入料仓前，在上料皮带上喷洒CacI。提高烧结矿强度及降低低温还原粉化率。同时加强槽下筛分工作。控制入炉烧结矿5mm以下占比在3％以下。

3.3.3强化原料现场管理，落地矿、块矿分区域、定点堆放，杜绝混料和搀杂现象，搞好块矿的筛分和转运工作，减少粉末人炉量，为高炉稳定顺行创造条件。

3.3强化高炉操作和管理

3.3.1坚持大料批分装料制。随着煤比的增加，料柱透气性变差，中心气流变弱，边缘气流增强，采用大料批分装压制边缘气流；在高喷吹时由于C／O比的大幅下降，炉内焦窗变薄，不利于气流通过，采用大料批后确保了焦窗厚度，提高了炉料透气性，稳定了气流，改善了煤气利用。随喷煤量提高，为保持合理的初始煤气流分布，以适当抑制边缘气流、发展中心气流为原则有效的规整两股气流并不一定会导致压差升高，相反会使两股气流更加合理稳定。坚持“稳定边缘，适当开放中心”的调剂原则，并使高炉的透气性保持在33左右，热负荷保持在17000 kJ·(m2·h)-1左右。

3.3.2控制合适的送风参数，保持适宜的鼓风动能。适宜鼓风动能有利于炉缸工作均匀活跃，炉况稳定顺行，取得良好的经济技术指标；使初始煤气流分布合理，提高煤气利用，有利于高炉长寿。生产实践表明，随喷煤量增加，鼓风动能逐渐增大。考虑高炉实际生产现状，全风操作时，经计算平均风口风速240m／s和平均鼓风动能14000kg·s为基准值保持稳定，以保持一定的回旋区长度，保证初始煤气流合理分布。并以计算数值指导四班操作，推行标准化、科学化操作。

3.3.3建立合理的热制度：炉内操作以渣铁物理热为炉缸热量的标志。确保铁水物理热水平不低于1470℃，在出现低炉温时积极通过插焦、提焦比、减风等各项措施来确保炉温在最短的时间内回升，从而保证炉缸的工作状态均匀、活跃以及炉型的规整。炉渣碱度与炉温相匹配，严格控制铁中硫磺水平在0.020%—0.040%的水平，以确保良好的炉渣流动性，炉温水平控制在0.2%—0.4%的水平。实际效果看渣铁物理热不低，炉体温度不低。

3.3.4采取大风量、高风温操作。大风量可以满足高炉冶炼强化，利于吹透中心；采用高风温，根据相关经验热风温度每升高100℃，可使风口理论燃烧温度升高80℃，允许多喷30～40kg／t煤粉。高炉平均风温在1220℃，确保煤粉的充分燃烧。

3.3.5适度富氧。在大量喷吹高挥发份烟煤时，风口前理论燃烧温度下降，必须根据喷煤量的不同，配合适当的富氧量，以维持适宜的理论燃烧温度，保证煤粉在风口的燃烧率。高炉5月份风口前理论燃烧温度为2200℃以上。

3.3.6保证风口均匀喷吹。均匀喷吹煤粉，使高炉每个风口的鼓风动能保持～致，炉缸热量分配均匀，促使炉况稳定顺行和喷煤量的提高。在要求喷煤车间保证煤粉品质和均匀喷吹的前提下，要求高炉工长及配管工每小时观察风口喷煤情况2次以上，及时发现煤枪堵煤情况，并迅速处理，促进炉况的稳定。

3.3.7高顶压操作。高顶压延缓煤气流在炉内的流速，增加煤气流与矿石的接触时间，有利于提高煤气利用；同时压缩煤气体积，削弱因大喷煤导致的炉腹煤气体积增加而不利于炉况稳定的影响。在技术攻关期间，高炉在全风操作时，维持顶压在235kPa以上，提高煤气热能和化学能利用，炉顶煤气C0%质量分数最高达23％。

3.3.8加强高炉的操作管理。严格值班室的操作工艺管理，技术攻关期间制定值班室操作方针和高炉操作应急预案。针对3座热风炉风温差别较大影响炉况的情况，对热风炉送风顺序和时间进行优化，减小风温波动幅度；随着富氧率的提高冶炼强度提高，高温区下移，要求配管工降低高炉炉身中上部冷却强度，严密监控各段水温差。

4 结语

2016年上半年平均渣量在428kg/t，焦炭种类多质量不稳定的条件下通过努力利用系数达到2.55，各项指标达到历史最高，并且保证了高炉顺行稳定。高炉大喷煤降焦比工艺技术攻关取得成功，节焦降耗效果明显，主要经济技术指标得到改善。该攻关进一步增加了2500m3级钒钛矿冶炼高炉的喷煤量，降低入炉焦比，为2500m3钒钛矿冶炼高炉实现对标挖潜、降低成本，达到喷煤效益最大化开辟了一条成功的途径。