莱钢1#1 880 m3高炉长期稳定顺行实践.pdf

第33卷 第1期 2011年2月 山东冶金 Shandong Metallurgy Vol.33 No.1 February 2011 􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀧘 􀥘􀧘 􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀧘 􀥘􀧘 生产技术生产技术 摘要 莱钢11 880 m3高炉通过建立用料管理制度及高炉操作控制模型， 量化高炉操作参数， 降低休风率， 采用炉况快速 恢复技术等， 实现了长期稳定顺行， 各项技术经济指标得到了大幅度提升， 煤比稳定在170 kg/t， 生铁三类品率降到了0.13。 关键词 高炉； 稳定顺行； 技术措施； 控制模型 中中图分类号号 TF54文献标识码 B文章编号 1004-4620 （2011） 01-0015-02 收稿日期 2010-08-04 作者简介 郎达慧， 女， 1982年生， 2004年毕业于安徽工业大学冶金 工程专业。现为莱芜钢铁集团银山型钢有限公司炼铁厂技术科工 程师， 从事炼铁技术管理及相关专业的技术工作。 1前言 莱钢11 880 m3高炉于2004年6月18日开炉投 产。由于投产初期缺少大高炉操作实践， 原燃料质 量波动及新设备运行不稳定， 2007年前， 高炉炉况 一直处于不稳定状态。主要表现在高炉休风率高， 关键生产过程难以控制， 高炉基本操作制度定性的 多、 定量的少， 导致炼铁成本一直居高不下， 制约了 各项技术经济指标的提升。近年来通过不断摸索， 有针对性地采取措施， 高炉稳定性逐步提高， 技术 经济指标得到了大幅度提升。 2高炉长期稳定顺行技术措施 2.1抓好原燃料质量的管理 由于矿源短缺， 矿种配料不全， 烧结频繁地调 整料堆配比， 致使烧结矿质量存在以下几方面问 题 一是烧结矿化学成分波动较大； 二是烧结矿中 FeO含量偏高， 烧结矿还原性能较差； 三是烧结矿中 铝负荷、 钛负荷较高； 四是烧结矿粒度不均匀， 5～ 10 mm比例过大。 为了使料堆管理更加定量化、 精细化， 将一次 料场和混匀料场布局图以版报的形式记录， 详细统 计每日更换的料堆号及配加比例。具体程序如下 1） 炼铁厂提前与烧结厂、 技术资源部沟通联 系， 确定当前矿种配加比例。2） 每天在固定的时间 内查看料堆配加情况， 在次日调度会上通报昨日实 际配加量。3） 更换新料堆时， 炼铁厂及时取样做冶 金性能分析， 将分析结果反馈给高炉车间， 为高炉 车间提供可靠的操作数据。4） 料堆配加结束后， 高 炉车间立即提交料堆使用情况总结， 并给出对该料 堆的合理评价。5） 炼铁厂将所有更换的料堆配比、 成分、 总结归案存档， 以更好地指导以后的料堆配 比， 对高炉操作起到积极的指导作用。 2.2确定合理的布料框架 2006年， 莱钢11 880 m3高炉装料制度调整较 小， 主要采用开炉时料制。但在2007年初， 休风后 观察料面， 发现料面变得较平坦， 中心漏斗变浅。 后来多次休风观察料面， 发现料面变得更不规则， 中心料面高， 边缘料面低， 休风点火后中心火较旺， 边缘气流较弱。经过分析认为， 由于位于料面中间 带的矿带堆尖间距一般＜0.60 m， 过小的矿带类似 单环， 造成矿的布料偏析变大， 炉料粒度不均匀时 更严重。同时， 过小的矿带也造成炉料的滚动和滑 动随机性变大， 炉况对微小的调剂也比较敏感， 在 此制度下要保持炉况的相对稳定只能发展中心气 流， 而旺盛的中心气流会将炉料粉末吹到边缘， 从 而降低了边缘的透气性， 即加重了边缘。因此， 要 解决炉况不稳的问题， 应对布料制度进行调整。 2007年， 莱钢11 880 m3高炉矿角和焦角都进 行适当的调整， 矿角角差由原来的5增大到7。 随后在2008年逐步扩大矿角， 角差达到10左右。 2008年底， 通过中心加焦， 进一步稳定了炉况。采 用了大矿角、 大焦角、 大角差和中心加焦的布料制 度后， 高炉抗波动能力大大增加， 十字测温中心温度 保持在500～600 ℃， 边缘温度保持在70～100 ℃。 既保证了炉况顺行， 又达到较高的煤气利用率。 2.3选择合理的下部操作制度 在试喷煤初期， 1 880 m3高炉进风面积调整为 0.343 6 m2， 高炉实际风速在220 m/s左右， 鼓风动能 在8 500 kg m/s， 高炉出现渣铁排放困难， 炉缸中心 不活跃等征兆。随后逐步把大风口换成φ120 mm 小风口， 送风面积逐步调整到目前的0.317 m2， 炉缸 的活跃性得到明显改善。 2.4提高煤比 通过改进喷枪结构和材质， 采用合理的喷枪管 径和插入深度， 至2006年5月份以来， 没有出现煤 粉磨坏风口现象。2007年6月份以来， 11 880 m3高 莱钢11 880 m3高炉长期稳定顺行实践 郎达慧， 蒋学健， 裴春亭， 张军， 王莉 （莱芜钢铁集团有限公司， 山东 莱芜 271104） 15 山东冶金2011年2月第33卷 炉进行煤比提升攻关试验， 莱钢高炉车间通过对喷 枪内径扩大改造， 优化原燃料筛分， 强化炉前管理， 喷吹系统关键参数的调整等措施， 煤比提升攻关取 得突破性的成功 2010年1～4月煤比均达到170 kg/t 以上， 阶段性地接近了200 kg/t。 2.5定量化管理铁水物理热 控制好铁水物理热， 保证铁水物理热达到1 500 ℃， 有利于促进渣铁的排放， 及时出净渣铁。炼铁 生产一般密切关注铁水硅数高低， 对铁水物理热关 注不够。因此， 有时生铁含硅量不是很低， 但是渣 铁热量不足， 引起炉缸不活跃、 堆积， 严重时甚至造 成炉凉事故。从莱钢11 880 m3高炉实际生产情况 看， 物理热是衡量铁水质量的最重要的参数。经过 摸索， 正常炉况时， 铁水物理热应不低于1 490 ℃， 单场出铁或雷雨天气时， 铁水物理热要＞1 500 ℃， 这样有利于出净渣铁和应对突发事故。 2.6降低高炉休风率 休风率高是导致高炉燃料比高、 影响高效化生 产的重要原因之一。减少计划、 无计划设备休风率 和工艺休风率是高炉降低燃料比和成本的重要途 径。通过加强高炉日常操作和管理， 稳定基本操作 制度， 运用炉喉十字测温、 铜冷却壁温度监测、 煤气 在线分析、 炉顶红外摄像等手段， 及时调整操作制 度， 保持合理的操作炉型及炉况的长期稳定顺行， 使高炉慢风率、 休风率保持了较低的水平。2009 年、 2010年在原燃料波动较大的情况下， 高炉均没 有出现崩悬料， 休风率在0.2％以下。 建立 “400” 定修管理模式， 通过抓基础管理和 设备技术改造的推进， 定修周期上升到4个月； 定修 周期内事故休风率、 慢风率为0。为高炉的长期稳 定顺行提供了强有力的基础支撑。 2.7成功应用炉况快速恢复技术 成功研究应用了高炉计划检修炉况快速恢复 技术。30 h以内的计划检修， 4 h内实现全风作业。 采用快速复风操作后， 大大缩短了炉况恢复周期， 减轻了炉前操作人员的劳动强度。通过快速复风 实践， 提高了作业率， 每座高炉可增加产量6 000 t/a。 2.8精确计算理论燃烧温度 理论燃烧温度是大高炉生产非常重要的参数。 由于高炉喷吹粒煤， 对理论燃烧温度要求严格， 对 应不同煤比， 除了严格控制风温和富氧参数， 还应 按照实际大气湿度精确计算理论燃烧温度。建立 平衡表， 每小时进行验算、 纠偏， 从而建立科学、 实 用的平衡关系， 掌握好动态平衡。使理论燃烧温度 稳定在合理的范围内， 达到稳定热制度的目的。 3结语 通过实施长期稳定顺行技术措施， 高炉实现了 长期稳定顺行， 各项技术经济指标得到了大幅度提 升 （见表1） 。 年份 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 利用系数/ （t m-3 d-1） 1.827 2.107 2.466 2.601 2.714 2.732 2.668 入炉焦比/ （kg t-1） 586 576 453 404 396 363 357 煤比/ （kg t-1） 0 0 95 129 134 165 167 燃料比/ （kg t-1） 586 576 528 533 530 528 524 风温/ ℃ 913 967 1 123 1 123 1 150 1 156 1 196 ［Si］ / ％ 0.592 0.617 0.595 0.590 0.497 0.440 0.440 三类品 率/％ 33.40 27.40 22.36 11.36 0.30 0.21 0.13 休风率/ 4.258 3.273 1.622 1.649 0.832 0.227 0.147 表1莱钢11 880 m3高炉近几年技术经济指标 高炉操作由定性化向定量化的转变， 生铁含硅 降低了0.15， 入炉焦比、 三类品率大幅度下降， 煤 比稳步提高， 目前稳定在170 kg/t。提高了原燃料的 利用率， 返焦和返矿率稳定在较低的水平， 促进了 节能减排及循环经济的发展， 为炼铁水平的提高及 高炉实现 “高效、 优质、 低耗、 长寿、 安全、 环保” 做出 了贡献。由于矿产资源紧张， 原燃料质量波动较 大， 莱钢将继续抓好原燃料的管理及高炉操作定量 化管理， 确保高炉保持长期稳定顺行。 Experiences of Long Term Smooth Operation of No.1 1 880 m3BF in Laiwu Steel LANG Da-hui, JIANG Xue-jian, PEI Chun-ting, ZHANG Jun, WANG Li （Laiwu Iron and Steel Group Corporation, Laiwu 271104, China） AbstractAbstract Laiwu Steel No.1 1 880 m3BF established management system of site materials and the control model for BF operation, quantified the parameters of the BF operation, reduced downtime percentage and adopted the technology of the furnace condition rapid recovery. Therefore, the blast furnace carried out long-term stable smooth operation, and technical and economic inds got significant increase. The coal ratio was stabilized at 170 kg/t and the rate of three-grade pig iron was reduced to 0.13. Key wordsKey words blast furnace; smooth operation; technology measure; control model 16