芜湖新兴1号高炉提煤比生产实践
2020-11-13马国振
马国振
(芜湖新兴铸管有限责任公司, 安徽 芜湖 241000)
1 1号高炉历年各项经济指标对比
芜湖新兴铸管有限责任公司(全文简称芜湖新兴)1号高炉炉容1280 m3,设计利用系数为2.7 t/(m3·d),设计风口22个,2个铁口,自2012年开炉以来,一直积极致力于降低高炉燃料消耗,虽然在燃料比上也取得了不错的成绩,但在降焦提煤方面仍有很多的进步空间,历年高炉主要经济指标如表1 所示。
2018年由于冷却壁漏水,高炉严重上抬和炉底跑煤气严重等原因年底中修处理。中修开炉以来,先后通过不断优化高炉操作制度,改善原料质量,提高风温和富氧率,以及增加脱湿鼓风等措施提煤比降焦,实现了高炉高产低耗的目标,取得了良好的技术经济指标,主要的技术经济指标如表2 所示。
表1 历年高炉主要经济指标
从表2 看出:11月和12月份主要指标有所下降,是因为原燃料出现较大波动,造成平均值偏低,在扣除原燃料影响后11月产量4161 t,焦比336 kg/t,煤比153 kg/t 燃料比513 kg/t,12月产量4070 t,焦比337 kg/t,煤比150 kg/t,燃料比510 kg/t,仍有不错的指标。
表2 2019年高炉主要生产参数
2 提高煤比主要措施
2.1 精料入炉
精料入炉是保证高炉长期稳定顺行高产的基础,也是保证高炉有良好透气性的基础,提高煤比对高炉的透气性有很高的要求,为此芜湖新兴1号高炉采取了以下几个措施;
1)中修开炉以来,严格执行原燃料管控制度,严抓槽下筛分关,控制料流速度要求烧结矿每分钟小于1.2 t,并要求每班至少一次料流检查、现场筛分检查和烧结转股检查,严控入炉含粉和烧结强度。对生矿和水焦要求每班清筛两次,每两小时看料一次,当原料有变化时及时调整应对,避免对炉况产生较大影响,入炉含粉及透气性指数如下页表3 所示。
表3 入炉含粉及透气性指数
2)焦炭是高炉的骨架,也是提煤降焦的关键因素只一,为此稳定良好的入炉焦炭质量很重要,芜湖新兴使用的为自产焦炭,在稳定性上有较大优势,全年焦炭CSR 和CRI 平均为65%和24%,焦炭中w(S)=0.71%,灰分(质量分数)为12.5%,保证了高炉有良好的骨架支撑。
3)降低渣比,在符合当前经济利益的前提下积极提高入炉熟料比例,提高烧结矿品味和降低烧结含Si 量,以降低炉内渣比和软溶带厚度,积极提高高炉透气性。
4)加风提压,在中修过后解决了高炉上涨和炉底大量跑煤气的问题后,积极用风和顶压,风量从中修前平均2450 m3/min,提升到现在平均2550 m3/min,顶压加至设计最高顶压200 kPa,以降低压差,提高高炉透气性。
2.2 煤粉的燃烧速率
提高煤比后,稳定风温,并积极提高高炉富氧率,以保证高炉风口可以有合适的理论的燃烧稳定,根据经验,理论燃烧温度在2200~2350 ℃为最佳,每提高1%富氧率,可提高煤比12~20 kg/t,当高炉富氧率达到3.5%以上,煤粉置换比可以提高0.95~0.10。目前,芜湖新兴1号高炉风温可以稳定在1180 ℃以上,富氧率已经可以稳定在3.55%以上,最高到3.99%。
表4 高炉风温使用及富氧率
增加脱湿鼓风,理论上湿度没减少1 g/m3,可以提高风口理论燃烧温度5~6 ℃,这样可以多喷煤1.5~2.0 kg/t,从6月29日开始投入脱湿鼓风到10月19日停用,累计运行113 d,共脱水5245 t,日均脱水量达到46.42 t。对提升理论燃烧温度,提高煤比使用起到积极作用,从表1 中也可以看到7、8、9 三个月风温使用水平略有下降。
2.3 优化装料制度
采用“大矿批,大角度”的操作思路,减少炉内矿石与焦炭的料批数,减弱矿焦层的界面效应,提高料柱的透气性。目前芜湖新兴1号高炉矿批在41 t 左右,焦批基本稳定在8500~8700 kg,以保证有合适的焦层和稳定的焦窗。确保软溶带有足够的通气性。角度方面摒弃了以前的小角度中心加焦的布料制度,改用平台加漏斗的布料制度。焦角稳定在a 焦3733423122822499,以保证有合适的焦层和稳定的焦窗。确保软溶带有足够的通气性。
高炉增加喷煤量以后,炉缸煤气量增加,鼓风动能增加,燃烧带扩大,有助于中心气流发展,但过大的鼓风动能会扰乱初始气流的稳定,为达到合适的鼓风动能,22个风口均采用长500 mm,直径110 mm,风口面积为0.2091。
强化四班操作统一性,降低硅偏差,稳定生铁含硅量,保证充足物热为基础要求。规定w(Si)为0.35%~0.45%,硅偏差在0.1 以下,物理热要求在1480℃以上,避免炉温大幅度波动对炉况顺行造成影响。较强对铁口的管理工作,严格控制铁口在2800 mm左右,做好对铁口的维护工作,避免和减少因堵口跑泥造成对铁口的影响,控制钻头开口深度,稳定出铁时间在80 min 左右,以避免造成渣铁出不净的情况。
通过在中修期间更换为数字化喷煤系统,不仅提高了喷煤上限,并且减小了喷煤波动幅度,特别是倒罐过程。为高炉操作提高了很多便利性和基础。
表5 高炉生铁含Si 量及硅偏差
3 结语
提煤降焦一直是高炉炼铁降低燃料消耗和成本的重要手段之一,提高煤比最重要的就是提高高炉透气性和提高煤的燃料率,芜湖新兴1号炉,有针对性的一一解决对应的问题,从而取得了明显的成效,为提高煤比的使用起到了积极的作用。但可以看到在使用脱湿鼓风时风温仍有余地,并且透气性良好,所以在提煤比的道路上还有进步的空间。