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摘要:在高爐操作實踐中,認為高爐爐頂溫度越低,高爐上部間接還原區(qū)域擴大,利于提高煤氣利用率,降低高爐燃料消耗,但頂溫過低使除塵布袋結(jié)露粘結(jié)灰塵,布袋出現(xiàn)板結(jié),箱體壓差異常升高,影響布袋的使用壽命;通過改變原燃料和操作參數(shù)的調(diào)整,控制頂溫在合理范圍之內(nèi)。
關(guān)鍵詞:頂溫 操作
在高爐操作實踐中,一般認為高爐爐頂溫度越低,高爐內(nèi)的能量利用越好。高爐爐頂溫度低,擴大了高爐上部間接還原區(qū)域,有利于提高煤氣利用率,降低高爐燃料消耗,優(yōu)化高爐生產(chǎn)技術(shù)指標,降低鐵水生產(chǎn)成本。在很多技術(shù)資料中明確指出,降低高爐爐頂溫度100℃,降低高爐燃料比30kg/t。近幾年來,由于多種因素的影響,有一些高爐出現(xiàn)因爐頂溫度過低,影響干除塵工序正常工作,過低的箱體溫度使除塵布袋結(jié)露粘結(jié)灰塵,布袋出現(xiàn)板結(jié),透氣性很差,反吹效果達不到,箱體壓差異常升高,降低了布袋的使用壽命,而且很容易造成煤氣含塵超標,更嚴重的會造成干除塵卸灰困難。因此,提高高爐爐頂溫度,控制頂溫在合理范圍之內(nèi)是亟待解決的問題。
我部3號高爐目前就面臨著上面這種情況:隨著天氣氣溫的降低,上述問題越來越嚴重,高爐爐頂溫度經(jīng)常會出現(xiàn)在70~90℃范圍之內(nèi)持續(xù)幾個小時,為3號高爐10月份頂溫參數(shù)和3號干除塵箱體參數(shù),表2為3號高爐操作參數(shù)。
高爐煤氣經(jīng)上升管、下降管、重力除塵到干除塵箱體,煤氣溫度下降25~30℃,加快了除塵布袋粘結(jié)灰塵,使箱體壓差逐步升高。
高爐配用廠焦水分沒有太大波動,每月焦炭水分基本在6.8%左右;由于燒結(jié)生產(chǎn)區(qū)與我部3號高爐距離相對其他幾座高爐較遠,機燒到高爐料倉溫度只有60℃左右,尤其在冬季生產(chǎn),皮帶輸送機燒時,降溫快,焦炭水分不易蒸發(fā),幾種因素的疊加給爐頂煤氣溫度低制造了先天條件;布袋出現(xiàn)板結(jié),箱體壓差異常升高,造成煤氣含塵超標干除塵卸灰困難。
下面介紹幾種常規(guī)提高高爐爐頂溫度的方法和我部3號高爐提高爐頂煤氣溫度采取的措施。
1 常規(guī)提高高爐爐頂溫度的方法
1.1 降低入爐料的水分
主要是降低焦炭和塊礦的水分,對爐頂溫度影響比較大,如果的確能夠降低焦炭水分到很低的水平的話,可以起到很好提高爐頂溫度的作用,一般情況下控制入爐料水分是有一定的難度,或者是目前水分并不是很高。
1.2 調(diào)整高爐操作制度
1.2.1降低高爐富氧率
通過降低高爐富氧率,控制冶煉強度,降低料速,提高頂溫。這條措施最有效,但是高爐產(chǎn)量大幅度降低,導(dǎo)致鐵水加工費升高,不利于降本增效,此條措施有很大的局限性。
1.2.2采取發(fā)展高爐邊緣煤氣的措施
通過發(fā)展邊緣煤氣,的確能夠起到提高爐頂溫度的作用,但是高爐燃料消耗升高,得不償失。
1.2.3擴大礦批
擴大礦批對提高爐頂溫度能夠起到一定的作用,但是擴大到一定程度后,頂溫有可能降低。
1.2.4提高爐溫控制水平
通過提高爐溫控制水平,降低了料速,單位鐵量煤氣量升高,有利于提高爐頂溫度。但是隨著爐溫水平的提高,高爐燃料比升高,不利于降本增效。
1.3 提高入爐料的溫度
一般情況下,料溫越低,煤氣通過熱交換傳遞給爐料的熱量越多,煤氣帶走的熱量越少,爐頂溫度越低;反之,料溫越高,煤氣通過熱交換傳遞給爐料的熱量越少,煤氣帶走的熱量越多,爐頂煤氣溫度越高。實際生產(chǎn)中,主要是提高燒結(jié)礦的溫度,來降低入爐料的水當(dāng)量,從而達到高爐爐頂溫度的目的。但是燒結(jié)礦溫度也不可能提的很高,一方面目前燒結(jié)工序有余熱回收利用,燒結(jié)礦溫度高會影響余熱回收效率,另一方面,燒結(jié)礦輸送皮帶如果長期在高溫下工作,會減少皮帶壽命,提高皮帶使用成本。
2 本文提供的提高爐頂溫度的途徑
2.1 在燃料比不變的前提下,適當(dāng)提高噸鐵煤氣量
通過適量的增加高爐煤比,可以提高高爐噸鐵煤氣量,提高高爐爐頂溫度。因為煤粉含碳氫化合物遠高于焦炭,碳氫化合物在風(fēng)口前氣化產(chǎn)生大量氫氣,使煤氣體積增大,進而達到提高爐頂溫度的目的。3號高爐煤比目前控制在150kg/t,可以提高至155—160kg/t左右。
2.2 提高煤氣利用率,提高爐頂溫度
在高爐燃料比及其它生產(chǎn)條件不變的條件下,即總的熱收入一定,通過改善煤氣利用,提高間接還原比例,減少直接還原耗熱,減少熱量支出,從而達到提高爐頂煤氣的目的。
3號高爐爐身上部熱流強度處于高的水平,說明邊緣煤氣比較發(fā)展,循環(huán)水帶走了更多的熱量,造成煤氣熱量的損失,是造成爐頂煤氣偏低一個主要原因。
對比實業(yè)部五座高爐在設(shè)計上存在的差別,3號高爐在爐身上部不存在無冷區(qū),其它四座高爐在高爐爐身上部有3.4m左右的無冷區(qū)。3號高爐沒有無冷區(qū),循環(huán)水帶走了更多的熱量,致使高爐熱損失增多,煤氣溫度降低,這也是3號高爐爐頂溫度比其它高爐低的主要原因。
2.3 適當(dāng)控制富氧量,提高入爐風(fēng)量,提高爐頂溫度
控制氧量,降低了產(chǎn)量,可通過提高風(fēng)量來彌補產(chǎn)量的降低,因為風(fēng)量的提高,單位鐵量煤氣量提高,有利于提高爐頂溫度。富氧率控制2.3%以內(nèi),如果爐頂溫度仍然沒有達到要求,繼續(xù)減少富氧量。熱風(fēng)壓力按250kPa±2 kPa控制(預(yù)計風(fēng)量在1700m3/min左右)。
2.4 降低爐頂壓力
通過降低爐頂壓力,提高爐內(nèi)煤氣流速,減少煤氣在爐內(nèi)的停留時間,從而達到提高爐頂溫度的目的。以3號高爐目前的壓力水平,爐頂壓力控制在130~132 kPa,壓差控制在118~122 kPa。當(dāng)出現(xiàn)過吹現(xiàn)象時,不宜提高爐頂壓力,應(yīng)當(dāng)采取控制風(fēng)壓和風(fēng)量的措施,以此維持爐內(nèi)壓差的穩(wěn)定,保持壓差在120 kPa較為合理。
2.5 上部布料制度調(diào)整方向
不宜采取發(fā)展邊緣煤氣的措施,以免引起煤氣利用率降低,燃料比大幅度升高,在條件具備(風(fēng)量平均達到1670~1700m3/min)可以考慮壓制邊緣煤氣的布料制度,進一步發(fā)展中心煤氣流,以此達到提高爐頂溫度的措施。
通過以上幾種措施的實施,3號高爐爐頂煤氣溫度有很大改善,確保了干除塵箱體的正常運行。
3 結(jié)語
維持高爐正常生產(chǎn)是降低燃料比的前提。在爐頂溫度過低,已影響干式除塵運轉(zhuǎn)的情況下,不能單一地為降低消耗而犧牲下道工序來組織生產(chǎn)。高爐頂溫高低是爐內(nèi)煤氣與爐料熱交換的結(jié)果,3號高爐根據(jù)自身條件實施了本文介紹的技術(shù)措施,對操作參數(shù)調(diào)整,使爐內(nèi)煤氣流合理分布比較合理。目前3號高爐平均頂溫由110℃ ,提高到158℃,入箱體煤氣溫度126℃,有效保證了布袋除塵正常運行。
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