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南鋼第二煉鐵廠配用搗固焦生產實驗

時間:2020-01-14 05:49來源:南鋼第二煉鐵廠 作者:鄒建暉 點擊:
  • 摘要  為摸索高爐對不同種類外購焦炭的適應性及進一步尋找煉鐵降本空間,以及國內同類型高爐不乏有使用搗固焦成功的先例,煉鐵事業部決定在二鐵廠兩座高爐進行搗固焦的實驗,從而為事業部下一步降本措施提供依據。

    關鍵詞 高爐  搗固焦  實驗  降本


    1  前言

     南鋼第二煉鐵廠兩座高爐自開爐以來長周期穩定順行,一直使用的是外購焦。在當前鋼鐵企業形勢嚴峻的情況下,為了進一步降低成本,事業部嘗試配用搗固焦生產。大量的生產實踐表明,在相同配煤結構的條件下,搗固焦爐生產的焦炭雖然能夠提高冷熱強度,但堆比重增加,導致在相同的焦炭批重情況下,存在高爐內的焦炭層厚度減薄、燃燒速率降低等問題。

    2  實驗期間生產組織及技術操作要求

    此次實驗搗固焦共來焦104車,總量5928t,第二煉鐵廠從2015年11月20日至24日逐步空出3號焦庫,11月26日,實驗焦炭陸續到達,29日累計入庫搗固焦達到4500t,29日小夜班高爐空出一類焦2A焦倉上搗固焦,30日大夜班兩座高爐相繼配用搗固焦炭,用焦結構由(55%一類焦+45%二類焦)改為(55%一類焦+25%二類焦+20%搗固焦),實驗期間,兩座高爐除30日白班因處理焦倉短暫停用外,均堅持持續使用,至12月7日白班,搗固焦全部使用結束,高爐恢復正常用焦結構。

    2.1高爐車間加強操作管理、爐型管控

    做好搗固焦試驗期間的爐況跟蹤及數據收集工作,及時分析爐況走勢,確保高爐穩定順行,不發生較嚴重的爐況失常情況。試驗結束后,3日內上報試驗總結。

    2.2盡可能采用大礦批,適當降低負荷

     搗固焦堆比重一般在0.62t/m3左右,是一般頂裝焦的1.12倍。堆比重增大,使同等重量焦炭的體積縮小,減小高爐內焦層厚度,使用搗固焦應盡可能采用大礦批。適當降低負荷,增加焦炭層厚度, 減輕礦焦比,改善料柱透氣性。

    2.3盡量保持較高煤比

    在煤粉燃燒良好的情況下,盡量保持較高煤比,將理論燃燒溫度控制在2100℃左右,削弱高溫對焦炭反應性的影響。

    3  實驗搗固焦質量跟蹤

    3.1提出試驗用二類搗固焦質量標準

    為了穩妥進行搗固焦實驗,實驗前事業部及二鐵廠相關部門先后收集了搗固焦試驗及使用資料,并按外廠總結的經驗提出了部分關鍵理化性能指標,要求試驗的二類搗固焦必須滿足下列條件:水分5~6%、反應性≤28%、反應后強度≥64%、灰分≤13%、揮發分≤1.4%、硫分≤0.7%。

    3.2對到廠實驗焦進行質量檢測

    實驗焦到廠后,除每批次進行工業分析外,先后進行了4次熱強度測試(因搗固焦粒級組成特點及檢測手段限制,冷強度及堆比重無法測試)。從到廠搗固焦外觀看,顏色偏黑,焦炭總體粒級偏小,但粒級組成較為均勻。來焦質量總體穩定性較好,除水分及揮發分波動偏大,未達到所提要求外,其他指標均達到或超過采購條件,特別是熱強度指標,甚至遠超一級焦指標。實驗搗固焦實測性能指標與要求指標對比情況見表1。搗固焦質量控制指標與實測數據對比如圖1所示。

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    4 實驗過程的爐況反應

    本次實驗過程爐況總體反應較為平穩,高爐未出現明顯波。實驗結束后,對實驗前后高爐操作數據進行了對比分析。

    4.1 爐況反應

    在本次實驗過程中,兩座高爐總體順行狀況良好,均未出現大幅度爐況波動,四號高爐實驗前進行了爐況調整,實驗過程中爐況穩定性表現較實驗前更為平穩,技經指標較好,實驗結束后,因控產全線停氧及混勻料結構變化,兩座高爐爐況均有不同程度的波動;五號高爐因預熱器故障,風溫大幅度下降等因素對技經指標影響較大,從而對實驗對比造成一定影響。

    4.2 高爐主要指標變化

    4.2.1 高爐操作參數情況如表2和表3所示。

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    從兩座高爐操作參數看,四號高爐總體操作參數較為穩定,實驗數據相對準確,而五號高爐實驗前后爐況發生較為明顯變化,數據參考意義不大(考慮出鐵差異,數據按入爐品位對燃料比、煤比進行了校對)。從四號爐數據可以看出,經過礦耗校正,試驗期燃料比下降5-6kg∕t,考慮風溫、富氧及生鐵含硅等因素變化,實驗期燃料比較實驗前后均低2-3kg ∕t左右。兩座高爐燃料比變化情況如圖2和圖3所示。

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    4.2.2 實驗期間外圍原燃料條件變化

        本次實驗是以中鴻搗固焦替代二類焦,兩者理化性能偏差較大,通過對實驗前后原燃料進行對比,發現原料條件變化不大,用料結構、綜合入爐品位等主要指標沒有明顯差異,但用焦結構的變化對綜合焦炭指標影響較大,實驗前后用焦結構及綜合理化性能變化情況見表4和表5。

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    從表中可以發現實驗過程青町焦比率大幅度降低,期間綜合焦炭反應后強度明顯高于實驗前及實驗后時期,這應該是造成實驗期燃料比變化的主要因素。實驗前后綜合焦炭CSR情況如圖4所示。

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    4.2.3  高爐爐型變化情況

    焦炭條件的變化對高爐爐況的影響往往是一個潛移默化的漸進過程,此次實驗過程對兩座高爐爐型狀況進行了數據跟蹤,如表6所示。

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    從表中可以看出兩座高爐全爐水溫差及熱流強度都處于正常波動,但兩座高爐爐溫度都出現較大幅度下行,高爐爐芯溫度變化趨勢如圖5和圖6所示。

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    5  結語

    (1)從兩座高爐操作參數看,四號高爐總體操作參數較為穩定,實驗數據相對準確而五號高爐實驗前后爐況發生較為明顯變化。從四號爐數據可以看出,經過礦耗校正,試驗期燃料比下降5-6kg∕t,考慮風溫、富氧及生鐵含硅等因素變化,實驗期燃料比較實驗前后均低2-3kg∕t左右。

    (2)焦炭條件的變化對高爐爐況的影響往往是一個潛移默化的漸進過程,此次試驗共8d,時間相對較短,但兩座高爐爐芯溫度都出現較大幅度下行。初步分析,若長期使用搗固焦,對爐型會有負面影響。

    (3)本次實驗過程中,焦炭熱強度上升近2%,但實際燃料比下降幅度偏小,按外單位研究,在爐內高溫及含堿金屬環境下,搗固焦碳溶蝕比率明顯高于頂裝焦炭,常規熱強度具有一定的欺騙性,因此,在采購搗固焦時采購標準應提高等級。

    (4)按照搗固焦與青町焦差價及降低燃料比計算,此次使用搗固焦效益:噸鐵降本3元∕t左右。效益與風險比較,我們認為不值得使用。

    (責任編輯:zgltw)
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