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摘要:原燃料質量變動大、不合理的90°鐵口夾角、上下部調劑制度不穩定,這些問題使得7#高爐出鐵操作穩定性差、難以形成穩定的標準化操作,因此在日常調劑時不得不嚴重依賴于經驗,造成高爐指標難以改善。通過管理的改善和學習,逐步建立了標準化操作體系和應急情況緊急預案。通過長期總結發現當煤比過高時,燃料比會大幅度提升。通過生產實踐發現最優煤比在125kg/t—130kg/t之間,在這種情況下高爐不僅能降低成本,而且還能維持爐況的穩定順行。
關鍵詞:高爐 制度 低成本
邯鋼煉鐵部7#高爐是從德國克虜伯公司引進的二手設備,原有1700m3擴容為2000 m3,于2000年6月28日投產,設有28個風口,受場地的限制,設夾角90度西、北兩個鐵口。采用并罐式無鐘爐頂,料車上料,四座馬琴式外燃熱風爐。全冷卻壁結構爐體,薄內襯技術軟水密閉循環冷卻系統,采用比肖夫式洗滌塔煤氣凈化系統。2008年7月大修投產,邯鋼7#高爐也一直追求低成本冶煉,但由于存在入爐原燃料質量不穩定,品種多,質量差異大;上部料制、下部送風制度與原燃料適應性差,未形成成熟的上下部制度;鐵口90°夾角,未形成適合本高爐的出鐵參數,出鐵質量穩定性差;爐內操作標準化程度不高,經驗操作為主量化程度低,爐內操作預案不完善等原因造成高爐缺乏長周期穩定順行局面,指標改善困難,我們分析了2014年高爐各指標后,從提高煤比、探索合理經濟的煤比水平入手,降低了高爐生鐵成本。
1 采取的技術方案及措施
1.1 有效地原燃料監管
(1)建立了焦炭分析數據臺賬
數據來源以生產日報分析為準,以灰分小于12.8%,水分小于5%,硫分小于0.85%,M40大于85%, M10小于7%,CRI小于24%,CSR大于66%為標準,摸索成分異常爐內調劑標準。
(2)建立槽下焦炭每日抽查臺賬
主要監測入爐焦炭水分變化,焦炭質量發生較大變化,槽下取樣抽查全分析、熱性能、粒度,監測變化,摸索爐內調劑量。
(3)建立了燒結礦分析數據臺賬
數據來源以生產日報分析為準,要求重點關注TFe、CaO、SiO2、R2、MgO、Al2O3變化,確定調劑方向。
(4)建立燒結礦換堆臺賬
關注燒結礦混勻料變化,下達時間節點,總結換堆料下達后對應爐況變化,摸索堆頭堆尾料爐內操作。
(5)延伸管理
車間設專人到燒結、焦化、料場走動管理,及時了解生產狀況,有無停車、有無重大調整,了解結焦時間、配煤等生產變化,掌握原燃料入高爐前重大變化。
1.2 引入寶鋼料制平臺+漏斗理念
以穩定氣流、穩定水溫差、提高煤氣利用率為目的摸索適合邯鋼原燃料條件料制,實施定風量操作,以積極用風,合理用氧為原則,探索合適風氧用量。
1.3 以提高出鐵質量為目標調整出鐵參數
重點關注鐵間隔、鐵次、出鐵速率、出渣率等,探索適合本高爐出鐵參數。
1.4 推行操作的量化、數據化管理
制定操控標準,標準化操作,摸索水溫差控制標準、煤氣利用控制標準:爐溫控制標準,原燃料控制標準。
2 方案實施后取得的效果
本次七高爐經濟煤比降成本應用項目取得了理想效果,保持了爐況長期穩定順行,實現了高爐煤比的提高,2015年全年產鐵181.85萬噸,全年煤比為126.1kg/t,比2014年的116.3kg/t提高9.8kg/t,并根據2015年成本情況,找到了高爐煤比在125kg/t—130kg/t之間適合當前原燃料條件下高爐降本需求,成本最低。
主要在以下幾個方面取得突破:
2.1 通過對焦炭的有效監管,由焦炭變化引起爐況波動次數明顯減少:
通過對燒結礦的有效監管,由燒結礦變化引起爐況波動次數明顯減少:
2.2 上部料制的探索
過去七高爐上部布料制度通過對標學習外廠高爐,去掉中心加焦,改成平臺加漏斗的布料模型,按照平臺寬度不小于爐喉半徑1/3的原則,最大檔位中心線落點離爐墻300~400mm,礦焦角度與檔數相同設計。典型料制為: ,高爐表現氣流穩定性差,中心不通暢,邊緣活躍,伴有小氣流、煤氣跑現象,高爐為穩定氣流,在引進料制的基礎上,采取抑制邊緣,進一步疏導中心的思路,調整布料矩陣的最大檔位爐料落點中心線正好切爐墻,同時增加邊緣礦比重,最終形成: 的上部料制。通過料制的不斷調整,最終形成了適應七高爐原燃料特點的“小平臺大漏斗”上部布料模型。新布料模型采用后爐內氣流穩定操控區間拓寬,邊緣氣流穩定,中心氣流開放,高爐壓差不斷下降,從140kPa逐漸下降到130kPa左右。水溫差由4.5℃降至4℃以下,煤氣利用率升高至48.5%以上。最終實現了氣流分布合理,爐況穩定順行,煤氣利用率穩步提高。
2.3 下部送風制度探索
全年定風量操作,隨著爐況變化探索合適風、氧量,綜合考慮水溫差狀況、中心氣流變化情況、爐缸工作狀況、頂溫狀況、爐況接受情況,2015年1-3月高爐強化指標不斷改善,風機風量穩定為3940m3/min,氧量為5-7km3/h,5-9月爐缸侵蝕治理階段,風量4200m3/min,氧量1.5km3/h,10-12月侵蝕得到有效抑制后爐型恢復階段,風量4100m3/min,氧量2.5Km3/h。
水溫差控制上看,1-8月保持穩定,在4.5℃水平,9月份后高爐入爐焦炭由越業+四礦調整為3#4#自產+四礦,5-8月處理爐缸侵蝕期間限產、熱量控制偏低造成爐缸活性變差,導致氣流穩定性變差,水溫差升高趨勢。
2.4 出鐵管理
高爐以爐前是否及時排凈渣鐵,是否造成高爐控氧,爐況是否順行,爐缸是否活躍為判斷標準探索適合高爐生產需求的出鐵參數。經過一年來不斷調整,認為單場出鐵間隔為25-30min,雙場出鐵間隔20-25min,出鐵流速4.5t/min,出鐵時間100min,全天鐵次小于12次,單爐鐵量420-450t,見渣時間45-55min,出渣率大于等于80%,打泥壓力150kPa-170kPa,鐵口深度2900-3100mm為宜。2015年鐵次與2014年鐵次對比:
3 高爐操作摸索出適合現階段高爐生產的操控標準
通過以上探索,高爐逐步以操作規程為基礎,制定了以下操控標準,結合應急預案,高爐形成了以操作規程、操控標準和應急預案為標準的操控體系。
3.1 水溫差控制標準
水溫差低于5℃,視為正常水溫差,水溫差連續2小時高于5.5℃,主動加焦比5-10kg/t,操作燃料比視爐溫水平加0-5kg/t,風量視爐況水平降至4000—4100m3/min,氧量視爐況水平使用上限。
3.2 煤氣利用控制標準
煤氣利用率在47.5%-49%之間視為正常,煤氣利用率連續2小時在46.5%-47.5%之間,操作燃料比視爐溫情況主動加0-5kg/t,連續2小時低于46.5%,操作燃料比視爐溫情況加5-10kg/t,煤氣利用率連續2小時大于49%,操作燃料比視爐溫情況減0-5kg/t,并要求控制壓差低于145kPa。
3.3 原燃料控制標準
要求工長每天根據原燃料日報表校核理論鐵量、堿度、焦比、燃料比,以消除焦炭、煤粉水份、燒結礦堿度對負荷影響,高爐重點量化焦炭灰分、煤粉灰分變化對操作燃料比影響,正常焦炭灰分控制標準為12.%-12.5%,焦炭灰分低于12%,操作燃料比視爐溫情況降低0-5kg/t,焦炭灰分高于12.5%,低于13%,操作燃料比視爐溫情況加0-5kg/t,焦炭灰分高于13%,操作燃料比視爐溫情況加5-10kg/t,正常煤粉灰分控制標準為9%--10%,煤粉灰分高于10%,操作燃料比視爐溫情況加0-5kg/t。
3.4 爐溫控制標準
正常爐溫控制標準為0.35%--0.5%,物理熱1500-1510℃,爐溫連續2小時低于下限爐溫要有提爐溫措施,原則上穩定風溫,靠煤粉、加濕調劑,調劑量視爐溫情況而定,控制料速不超冶強,燃料比調劑在0-10kg/t之間,加濕在0-5g/m3之間調劑,提爐溫措施超過2小時,效果不明顯時,調負荷加10kg/t焦比,并組織分析爐溫低原因,采取相應措施。爐溫連續兩小時超上限,要有降爐溫措施,壓爐溫措施不超3小時,調劑量視爐溫情況而定,控制料速盡量保持正常冶強,燃料比調劑在0-10kg/t之間,加濕在0-5g/m3之間調劑。
4 結語
⑴創新原燃料管理理念,由向原燃料提要求轉變為向高爐自身提要求,主動適應原燃料變化,從對原燃料的有效監管、及時反饋入手,通過槽下入爐原燃料監管、原燃料生產一線的延伸管理、原燃料分析、指標數據的收集整理,總結原燃料變化對爐況的影響,完善預案,制定標準化,降低原燃料波動對爐況及高爐成本的影響。
⑵具有本高爐特色的上部布料制度的確定,創新上部“小平臺大漏斗”的布料模型,七高爐上部布料制度,由簡單引進外廠布料模型到根據高爐現狀不斷地創新改進,逐漸由中心加焦逐步演化到目前的“小平臺大漏斗”具有本高爐特色的上部布料模型。
⑶爐內操作由經驗操作轉變為以數據為依托的量化操作,形成了完善的以操作規程、操控標準和應急預案為標準的操控體系。
⑷找到了七高爐經濟煤比在125kg/t—130kg/t之間繼續提高煤比和高爐燃料比大幅度提高的方法,即能保持高爐爐況長期穩定順行,又能適合當前原燃料條件下高爐降本需求,成本最低。
(責任編輯:zgltw)