青钢6#高炉炉役后期低耗长寿生产实践.pdf

第33卷 第1期 2011年2月 山东冶金 Shandong Metallurgy Vol.33 No.1 February 2011 􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀧂 􀥂􀧂 􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀧂 􀥂􀧂 节能减排节能减排 摘要 通过加强原燃料管理， 合理调整热制度和造渣制度， 优化高炉上下部操作制度， 提高冷却系统操作水平， 加强管理 等措施， 青钢6高炉冷却壁破损得到有效控制， 优化了煤气流分布， 实现了炉役后期的高效、 低耗、 稳定生产。 关键词 高炉； 炉役后期； 低耗； 冷却壁 中中图分类号号 TF538文献标识码 B文章编号 1004-4620 （2011） 01-0055-03 收稿日期 2010-12-01 作者简介 徐安坡， 男， 1974年生， 1998年毕业于安徽工业大学钢铁 冶金专业。现为青钢银钢炼铁厂6高炉工长， 工程师， 从事炼铁生 产和技术管理。 青钢6高炉炉役后期低耗长寿生产实践 徐安坡， 何波， 刘玉猛 （青岛钢铁控股集团有限公司， 山东 青岛 266043） 1存在问题 青钢6高炉2004年12月建成投产， 有效容积 500 m3， 单铁口单渣口， 软水密闭循环， 水冷炉底， 16 个风口， 炉顶为双钟炉顶， 一直维持较高的利用系 数， 各项生产技术指标较好。但2010年以后， 6高 炉存在以下问题 1） 冷却壁破损严重。2007年3月下旬开始冷却 壁大量破损， 主要是 冷却壁材质、 结构和质量不能 满足高炉长寿的要求； 再就是长期冶炼强度偏高， ［如 2006 年 1 月～2007 年 6 月高炉平均利用系数 3.74 t/ （m3d） ］ ， 风口布局不合理， 局部边缘气流过 盛。漏水冷却壁水管集中在6、 7、 8段 （每段均为120 根水管） ， 其中6段破损29根， 7段破损19根， 8段破 损12根。破损部位为冷却关键部位， 维持正常操作 炉型难度很大， 对高炉安全生产、 稳定顺行、 节能降 耗影响较大。 2） 2010年2～5月6高炉炉底温度总体呈加快 上升趋势， 5月份后总体温度较5高炉高300 ℃， 存 在较大隐患。2010年1～10月炉基温度变化与5高 炉比较见表1。 表12010年1～10月5、 6高炉炉基温度比较 ℃ 炉号 5 6 测温点 5-2 5-5 6-1 6-2 6-3 6-4 1月 289 295 285 370 357 351 2月 287 293 293 382 361 328 3月 284 289 337 415 397 371 4月 284 284 415 486 469 448 5月 283 289 470 552 537 508 6月 284 321 484 572 555 523 7月 288 323 477 566 543 517 8月 287 469 547 535 507 9月 250 480 564 553 10月 278 480 561 551 3） 各项生产技术指标下滑较大。块矿比例高， 入炉块矿含粉率高； 冷却壁破损严重且破损趋势没 有得到有效控制， 造成炉缸工作状态差、 风口小套 破损多和炉前出铁差， 造成炉况稳定性差。2010年 1～5月份6高炉主要生产技术指标。 表22010年1～5月份6高炉主要生产技术指标 月 份 1 2 3 4 5 产量/ （t d-1） 1 805.9 1 848.5 1 844.7 1 818.1 1 664.1 利用系数/ （t m-3 d-1） 3.61 3.70 3.69 3.64 3.33 燃料比/ （kg t-1） 515 518 525 530 540 焦比/ （kg t-1） 297 305 310 307 332 煤比/ （kg t-1） 169 173 170 172 162 综合焦比/ （kg t-1） 469 474 479 483 496 入炉品 位/ 56.71 57.21 56.75 56.70 56.11 为此， 从原燃料管理、 冷却壁维护、 上下部制度 调整、 操作管理等方面对6高炉进行改进。 2改进措施 2.1原燃料管理 6高炉焦炭质量差， 而且稳定性差。外购焦比 例大 （占入炉焦总量的50以上） ， 质量波动大， 同时 本厂焦由于煤源紧张和降低成本， 质量也有所降 低。焦炭质量下降对高炉生产造成诸多不利影响。 表3为2010年1～7月6高炉所用焦炭质量指标。 表3青钢6高炉焦炭质量指标 焦炭 兖州焦 本厂焦 硫 0.77 0.73 灰分 12.88 13.10 CRI 38.6 33.0 CSR 50.24 53.36 M25 90.32 90.34 M10 7.69 7.52 为了减小焦炭质量波动， 减少焦炭入炉粉末， 采取以下措施 1） 加强焦炭入场入仓管理， 及时掌 握质量有较大波动焦炭的入仓时间， 降低使用比 例。2） 利用热风炉废气对料仓内的焦炭进行烘干， 减小焦炭水分波动， 降低粘在焦炭块的粉末率， 最 大程度地降低焦炭水分波动和焦炭入炉粉末对炉 况的不利影响， 提高煤气温度， 降低入炉焦比。烘 干温度控制在200～260 ℃， 使焦炭水分降低约5， 且焦炭水分稳定， 特别是雨季时效果更加明显， 焦 炭粉末降低80以上， 煤气流稳定， 有利于保证高炉 顺行。3） 对焦筛进行改造， 加长加宽筛面， 加大振 幅， 同时， 在保证上料能力的前提下， 控制好料流， 最大程度保证筛分效果。 55 山东冶金2011年2月第33卷 6高炉块矿比例高， 近年来一直在20以上， 最 高达30。针对块矿粉料多， 易糊筛面， 筛分效果差 等问题， 在料场增加块矿预筛分工序， 块矿由1次筛 分变为2次筛分， 并合理控制过筛料流， 使入炉粉料 大为降低。同时， 在雨季应减少含粉率高的印度块 矿的入炉比例。 2.2合理调整装料制度 6高炉为双钟炉顶， 布料有局限性， 为此采取大 料批定差料线一车一布料的正分装的装料制度， 煤 气流稳定性好易于强化冶炼。6高炉原燃料波动 大， 当原料变差时， 适当缩小矿批， 减小矿层厚度， 以改善上部透气性； 当焦炭变差时， 适当轻负荷， 增 大焦层厚度， 以改善中下部透气性和透液性。在坚 持基本装料制度稳定、 避免炉况因装料制度频繁变 动造成炉况波动和煤气利用变差的前提下， 在炉况 异常的第一时间， 灵活运用矿焦料线差、 矿批批重 来调剂炉况， 避免炉况大的波动。部分调整料线、 矿批情况见表4。 表4部分调整料线、 矿批情况 日期 2009-09-13 2009-09-17 2010-03-01 2010-05-12 2010-06-28 2010-08-12 矿批/t 16.5 16.0 15.6 15.4 15.2 15.0 矿批料线/m 1.4 1.4 1.4 1.3 1.4 1.4 焦批料线/m 1.2 1.2 1.2 1.3 1.3 1.2 2.3合理送风制度 实践证明， 在顺行的基础上适当抑制边沿气 流， 既有利于煤气化学能的利用， 也有利于减少冷 却设备的烧坏， 同时保护了炉墙。 6高炉开炉不到 1 a， 炉顶西南侧上升管焊缝 漏， 由于处理不及时， 造成炉顶西南侧经常管道行 程， 使高炉长期不顺。在上部制度反复调整无效的 情况下， 将东北侧的2、 3、 4风口长度由310 mm缩 为280 mm， 炉况顺行得以改善， 但焦比比相同原燃 条件相同容积的5高炉高15～20 kg/t， 且东北侧侧 冷却壁频繁破损。为了改善煤气利用， 降低焦比， 首先将东北侧的2、 3、 4风口长度由280 mm全部调 回310 mm， 促使煤气流径向分布更加合理， 综合焦 比很快由505 kg/t降到490 kg/t。然后根据生产实 践， 风口尺寸由最初的φ120 mm310 mm9φ 115 mm310 mm2φ120 mm28 0 mm3φ 110 mm310 mm （直） 2 （铁口两侧） ， 分多次调整 到风口尺寸φ120 mm310 mm1φ115 mm 330 mm6φ115 mm310 mm6φ110 mm 310 mm2φ100 mm330 mm1。其中， 铁口附 近1风口为φ100 mm加长小风口， 对维护炉缸和铁 口， 均匀出铁有明显作用。 随着风口加长以及风口面积由0.173 2 m2缩小 为0.162 7 m2后， 炉况明显改善。首先， 中心煤气流 开放， 煤气分布合理， 煤气利用率提高， 焦比降低； 其次， 炉缸部分堆积消失， 炉缸活跃， 风口套破损率 降低， 为提高煤比创造了条件， 同时铁水质量提高， 炉前劳动强度降低； 最后， 由于冷却壁破损明显和 煤气流不稳定部位风口加长， 对减少冷却壁破损作 用明显。2010年10月以来， 冷却壁未见新的破损。 2.4合理的热制度和造渣制度 1） 全风温操作。6高炉风温水平较高， 日常操 作全关混风， 实行了全风温操作， 提高了风口理论 燃烧温度， 改善了炉缸热状态， 提高渣铁物理热比 较有利， 为进一步提高煤比创造了良好的基础。2） 合理热制度。由于综合管理水平进一步提高， 上下 部制度合理， 炉况顺行有保证， 严格控制炉温， 稳定 铁水含硅量在0.45～0.7。3） 合理造渣制度。首 先， 从入炉料入手， 针对烧结矿碱度波动大的特点， 增加烧结矿抽检次数， 第一时间掌握信息， 用配料 程序准确计算， 及时调剂。利用6高炉烧结矿料仓 多的特点， 减少碱度超范围烧结矿用量， 一般控制 在5左右。其次， 勤观察渣铁样， 根据情况及时调 剂。最后， 适当提高碱度， 减低铁水硫含量。 2.5冷却系统管理 对破损冷却壁， 主要是根据软水水位下降程 度、 检漏泄压程度和炉况综合判断， 对于破损严重 并造成炉况波动大的孔洞型破损冷却壁， 及时盲死 （破损冷却壁主要集中在西北侧， 有背部冷却） ； 对 于软水水位下降不快， 检漏泄压不大并对炉况影响 小的缝隙型破损冷却壁， 主要是通工业水养护， 尽 可能避免其失效， 避免影响相邻冷却壁， 以维持正 常炉型。冷却系统的日常管理上， 主要采取以下措 施 1） 加强软水水质管理， 重点是硬度检测和脱 气。2） 软水流量、 压力、 水温控制， 重点强调水温差 和水位的日常监控， 发现异常及时处理。3） 坚持日 常的置换软水制度。4） 建立高炉炉缸 （炉底） 动态 监测机制。2010年6月增加了炉底炉缸水温差及热 流强度在线检测系统， 做到动态在线监测， 为高炉 安全运行提供有力保障。 2.6提高操作和管理水平 1） 炉内操作。实施精细化管理， 加强工艺管 理， 统一操作思想。对4班风压、 风量、 料批、 炉温和 碱度制定了严格要求， 对特殊炉况的处理制定了详 细预案， 同时， 加大考核力度， 实行优胜劣汰。4班 统一操作， 炉温波动减小， 炉况稳定。 2） 加强出铁管理。①加强设备点检， 对关键设 56 备如泥炮和开口机实行钳工和炉前班长双重巡检， 最大程度避免漏检。②对设备进一步改造优化， 开 口机提高冲击压力， 提高转速， 缩短了开铁口时间， 减少钻头用量。泥炮堵铁口提高压力， 压力泵由原 来 1 台增加为 2 台， 减少了跑泥和减风堵口等事 故。③通过铁口区域使用小风口、 长风口， 提高炮 泥质量， 统一炉前4班操作， 加大保证炉前铁口深度 合格率、 正点出铁率和放净率的考核力度， 改善炉 前出铁， 加强炉缸维护。 3应用效果 青钢6高炉2010年6～10月份主要生产技术指 标如表5所示。 2010 年 7～10 月 6高炉各项指标达到较高水 平， 冷却壁破损得到有效控制， 在煤比平均175 kg以 上的条件下， 炉况稳定， 煤气利用率提高 （特别是进 入2010年11月下旬， 连续多天煤气利用率47以 上） ， 燃料比下降， 实现了炉役后期的高效、 低耗、 安 全、 稳定生产。 Production Practice of Low Consumption and Long Campaign Life at the Later Period of Campaign in No.6 BF of Qingdao Steel XU An-po, HE Bo, LIU Yu-meng （Qingdao Iron and Steel Holding Group Co., Ltd., Qingdao 266043, China） AbstractAbstract Through such measures as strengthening the management of raw materials and fuel, adjusting rationally thermal system and slagging system, optimizing operation system of upper and lower parts, enhancing the operation level in blast furnace cooling system, intensifying management, the damage condition of cooling staves of Qingdao Steel’ s No.6 BF were controlled effectively and the gas-flow distribution were optimized. It realized high efficient, low consumption, safety and stable production in the later period of campaign. Key wordsKey words blast furnace; later stage of campaign; low consumption; cooling stave （上接第49页） 合理的进锯速度。根据以上计算， 可 较容易地得出各规格的合理生产率 （进锯速度） 。 4结论 4.1经过推导与计算， 得出锯机锯切H150150规 格H型钢时最大允许的生产率， 即进锯速度不得超 过43.4 mm/s。在实际生产过程中， 为协调锯速与生 产节奏之间的关系， 轧制各规格时锯速控制在40～ 45 mm/s。经过现场使用后， 锯切时电机电流明显减 小， 跳电次数也明显减少， 锯片消耗量降低， 依据计 算结果， 可以制定相关工艺规程， 较好地平衡了产量 与设备承受能力之间的关系。 4.2实际使用过程中需要考虑夹紧装置、 辊道等的 故障或磨损情况， 酌情减小锯机生产率。 4.3本结果仅适用于恒定速度推进的冷锯机， 对于 推进速度可随负载变化的锯机， 则需计算其总的锯 切时间与锯切面积， 以此得出生产率数值。 参考文献 ［1］ 刘培锷.圆盘式高速金属冷锯机锯切功率计算 ［J］ .重型机械， 1996 （2） 30-34. ［2］ 邹家祥， 赵广禄， 董昉.热切锯片的失效及锯齿的力学分析 ［J］ .北京钢铁学院学报， 1984 （4） 42-54. ［3］ 李茂基.轧钢机械 ［M］ .北京 冶金工业出版社， 1998. Calculation and Application of H-beam Saw Machine Productivity PU Xin, ZHANG Wei-jie, ZHANG Pu, ZHEN Jin, SONG Kai （Laiwu Iron and Steel Co., Ltd., Laiwu 271104, China） AbstractAbstract The writers regard approximately the H-beam sawing process as the cutting course of multi-sawtooth, thus deduced sawing power calculation of sawing H-beam and acquired the optimum productivity and feeding speed fitting motor power by simulating sawing process. According to the calculation, the upper limit of feeding speed was 43.4 mm/s. In practical production, it was controlled between 40 and 45 mm/s, eliminating over loading phenomena of the electric machine and providing data support for smooth operation of H-beam production line. Key wordsKey words H-beam saw machine; productivity; motor power; sawing power 􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣 青钢6高炉炉役后期低耗长寿生产实践徐安坡等2011年第1期 表56高炉2010年6～10月份主要生产技术指标 月 份 6 7 8 9 10 产量/ （t d-1） 1 663.6 1 693.6 1 723.5 1 690.5 1 707.0 利用系数/ （t m-3 d-1） 3.33 3.39 3.45 3.38 3.41 燃料比/ （kg t-1） 526 519 523 515 512 焦比/ （kg t-1） 329 300 299 299 297 煤比/ （kg t-1） 159 175 173 176 174 综合焦比/ （kg t-1） 485 473 476 470 467 入炉品 位/ 56.49 56.97 56.43 56.48 55.47 2010年山东石横特钢集团有限公司完成了 “500 MPa级φ 6φ10 mm超细晶粒碳素钢筋开发” 、“五切分轧制工艺的研究 及工业化应用” 、“贝雷桥用8工字钢开发” 、“基于图像处理的棒 材自动计数系统研究与应用” 、“高强度建筑用钢增氮稳定率研 究与控制” 5项科技成果， 并顺利通过山东省冶金工业总公司的 新产品、 新技术鉴定。此外， 列入山东省技术创新项目计划的 “500 MPa级φ6φ10 mm超细晶粒碳素钢筋开发” 、“五切分轧 制工艺的研究及工业化应用” 、“贝雷桥用8工字钢开发” 3个项 目， 同时通过了山东省经信委的新产品、 新技术鉴定验收。 （肖富君， 李俊芳） 石横特钢5项科技创新成果顺利通过鉴定 􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰 􀤰􀤰􀤰 􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰􀤰 􀤰􀤰􀤰 信息园地 57