低风温条件下实现高煤比操作技术与探索.pdfVIP

低风温条件下实现高煤比的操作技术探索 张红启 王志刚 朱振秀崔学锋 莱芜钢铁股份有限公司股份炼铁厂 擒耍针对如何突破常规大煤比条件限制，开展提升煤比操作技术探索，创新、应用、总结出了一系列低风温 条件下高炉操作控制方法。建立低风温高煤比下的长期炉况稳定顺行模型，大幅降低焦比，环保意义重大。 关键词低风温高煤比煤粉燃烧率 l概述 在能耗和环境问题日益突出的今天，高炉提高喷煤比成为当代高炉炼铁技术进步、降本增效的重要方 向。煤比提升至170kghFe以上时对于高风温的依赖作用尤为显著，而中小型高炉热风炉大多存在热风炉能 力不足，风温水平偏低的困境，限制了煤比的提升。 送风风温到2009年后逐步下滑，采取多项提升风温措施后，平均送风风温仍在10800C以下。在风温现状下， 年“8月煤比连续超过210kg／tFe 见图1 。 圈1 莱钢股份炼铁厂2号高炉2008年1月至2010年9月煤比趋势圈 2技术思路与操作探索 2．1总体技术思路 贯穿“上稳下活中畅”的操作理念，加强过程控制，保持炉况长期稳定顺行。在此基础上，以提高煤 粉燃烧率为中心，减少炉内未燃煤粉量，控制炉内二次煤气合理分布，实现煤比提升，燃料比不异常上升 的目的。 2．2技术方案 高炉煤比提升后，炉内冶炼进程发生了一系列负面变化，高炉炉缸热制度方面，风口前理论燃烧温度 下降；煤粉热滞后作用延长；煤气流分布上，随着煤比上升，煤气发生量增加，煤气流发生再分布；焦窗 减小．煤气阻损加大；煤粉利用方面，煤粉燃烧率下降，煤粉置换比降低。 针对这些变化，项目攻关小组在深刻分析其演变原理后，结合2号高炉存在的煤比提升制约因素进行 分析后，进行主因筛选和部分快速改善工作，在工艺操作上完善标准化管理，分阶段制定方案，针对主因， 展开专项攻关，结合遇到的问题，不断完善，确保了煤比提升过程中产生的综合效益最大化。 ·279· 2．2．1原燃料质量控制 1 焦炭反应后强度在高煤比条件下尤为重要，随着煤比提升，焦炭在炉内料柱骨架作用至关重要， 而这项作用是煤粉所无法取代的。在实际生产中发现焦炭反应后强度下滑后，炉况表现料柱透气性差，难 行。崩塌料多，调整不及时容易出现管道、悬料等炉况失常。 性 28％；煤比 180kg／tFe时，焦炭反应后强度 60％，反应性 30％以保证必要的料柱透气性。 2 矿料成分控制。 如果高炉喷煤比提高，而渣量维持不变时，由于未燃煤粉量的增加，使料柱焦层中的炉渣积聚量增大， 从而会影响高炉下部的气流分布和风口气流向中心区的穿透以及整座高炉的透气性。从实际生产中发现， 时考虑降低高炉渣量是首要问题。 考虑老区资源状况，在无法提高人炉品位的情况下，采取了提高镁铝比的措施，降低炉渣粘度，保证 必要的透气性。 2．2．2风口前理论燃烧温度的控制实践研究 ． 根据行业经验，当高炉煤比上升后，风口前理论燃烧温度将随之下降，一般要求控制在2200。C以上， 而风温低的高炉操作中往往局限在经验中，认为风温低不能进行高煤比作业，不能满足必要的风口前理论 燃烧温度造成高炉炉况失常，指标下降。 2号高炉热风炉是股份炼铁厂唯一一座内燃式热风炉，平均风温水平低于其它高炉低120。C以上，也存 在着风口前理论燃烧温度不足的情况。提升煤比过程中，因风温水平低，导致部分煤粉燃烧不充分，出现 炉缸堆积征兆，在这种情况下，利用炼钢富余氧多，放散率高的有利时机提高富氧率至4％以上，在风口前 理论燃烧温度依然不足的情况下，保证了炉缸的正常工作状态。 项目攻关小组在生产中突破煤比提升必须保持较高风口前理论燃烧温度的观念，通过提高富氧率减少 未燃煤粉的作用下，经过煤比提升多次试验，大喷煤后造成风口前理论燃烧温度计算值虽然偏低，但由于 高煤比条件下人炉部分未燃煤粉量同时增加，实际火焰温度要高于计算值，实践中发现，在煤比 200kg／tFe， 风口前理论燃烧温度在2100。C左右的情况下，通过各项参数的合理控制，消弱未燃煤粉在炉内的影响，高 炉运行状况仍然能够保持稳定顺行。 2．2．3煤气流二次分布 合理的煤气流分布，是炉况稳定顺行的基础。煤气流在炉内进行二次分布，首先在风口形成初始煤气 流，在料柱焦窗的作用下，再次分布，这两次气流分布的平衡决定了煤气流分布的合理性。合理的煤气流 在高炉上表现为炉况稳定、顺行、透气性指数适宜、煤气利用率高、燃料比低等方面。高炉进行大喷煤， 期间能否保持合理的煤气流分布是煤比攻关的重要环节。 不同的冶炼条件必须要有与之匹配的煤气流分布，在矿焦比提高和未燃煤粉增加的情况下，通过调整 煤气流分布来改善料柱透气性非常重要。合理的煤气流分布使高炉的透气性指数在可控范围内，还能获得 高煤气利用率，保证燃料比的不异常升高。 1 初始