重钢公司5号1200m3高炉高风温操作实践
2009-02-25 11:06:03
1、引言
重钢5号高炉容积为1200m³，目前处于炉役中后期。采用四个内燃式热风炉提供风温，设计温度为1200度，但之前一直未达到理论值。自2006年之后，通过改造热风炉管道、煤气富化以及加强槽下筛分管理、采用多环布料等一系列措施，使用风温水平逐步达到1170多度，大大降低了焦比，有效地提高了经济技术指标。表1为近几年主要指标情况。
表1：2004～2006主要经济技术指标
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年份
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日均产量（t）
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利用系数（t/m³·d）
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焦比（kg/t）
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煤比（kg/t）
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CO2利用（%）
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风温（°C）
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富氧率（%）
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2004
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2790
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2.325
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536
|
97
|
18.91
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1089
|
1.14
|
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2005
|
2922
|
2.435
|
539
|
105
|
19.40
|
1099
|
1.98
|
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2006
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2816
|
2.347
|
524
|
95
|
19.60
|
1084
|
1.38
|
2、热风炉改造
2.1煤气富化
富化煤气即通过在高炉煤气中混合高热值的转炉煤气或焦炉煤气，达到提高煤气热值化学热，提高热风温度的目的。重钢5号高炉原来的焦炉煤气管道较短，加人的焦炉煤气混合不均匀。后将其管道加长，并增加了弯道，使焦炉煤气尽可能的混合均匀，煤气质量大幅提高，改善了热风炉的烧炉状况。
2.2烟巷改造
因换热器部分堵塞，助燃空气大部分从烟巷排出，损失了热量。后将直径三米的烟巷用钢板遮了1/2，促使助燃空气强行通过换热器，减少了空气的热量损失，进一步提高了换热器温度。
2.3提高废气温度
重钢5号高炉采用了热风炉烟气余热回收预热助燃空气和煤气。高炉热风炉排放的烟气数量大，将其回收可以提高热效率，还可用回收的热量提高风温。为了提高风温，决定将5号高炉热风炉的废气温度由从前的350度提高到380度，这样就间接提高了风温。图1为废气温度提高前后拱顶温度极值情况。
2.4提高拱顶温度到设计值
5号高炉自开炉以来，为了安全起见，拱顶温度一直没有达到设计值。通过改造之后，根据耐火材料的不同，将拱顶的控制温度提高到设计值。即1号炉和4号炉由过去的1350度提高到1400度，2号炉和3号炉由1300度提高到1350度，为风温的提高提供条件。
2.5优化烧炉方案
加强职工责任心，优化烧炉。采取最佳烧炉方案以最大的煤气量、最小的空气过剩系数配合进行燃烧，使其在最短的时间内达到规定拱顶温度。之后，固定煤气量，适当增大空气过剩系数，维持燃烧到终结。
3、高炉操作方面
3.1加强筛分管理改善原材料粒度
（1）要求槽下操作工每班清理焦碳筛、烧结矿筛板，调节闸门，控制给料机排料速度，利于筛尽5mm以下的末子，提高筛分效果；
（2）对槽下设备进行改造，增加给料机，调节排料速度，促进筛尽末子；
（3）适当调整筛孔度，由原来的8mm调整到现在的5mm，有利于提高筛分效果，减少筛损。
3.2查看原料条件，及时调节
由于重钢原材料供应紧张，质量稳定性在一定程度上不能保证。每个轮班工长接班必须先到槽下查看原料情况，做到心中有数，及时调节，减少炉况波动焦碳水分波动大时，及时补足焦碳，稳定热制度，减少炉温波动。
3.3调整布料方式，稳定高炉顺行
布料矩阵对煤气利用的提高有很重要的作用。五高炉为无料钟旋转溜槽的布料方式，但之前多环布料一直不成熟，仍采用单环布料方式。相比单环布料，多环布料调剂煤气分布更灵活，要改变煤气分布，一般通过改变边缘或中心的矿或焦的环数即可实现，而不必改变所有的环，改后是否准确也容易判断。重钢由于原料粒级总体偏小，粒级差大，单环布料容易产生偏析，炉内气流不稳，料柱透气性差，顺行不稳。
图2为五高炉多环布料后的十字测温和煤气分布图。
3.4加强炉内操作管理，逐步提高风温使用水平
重钢5号高炉之前由于产量压力大，为了保证轮班跑足料批，常常通过采用撤风温来改善压量关系，热量主要通过煤粉和焦炭补充。因此，长时间以来，5号高炉的焦比一直居高不下，大量风温被白白浪费，生产成本也高于其他高炉。为此，操作方针做了以下调整：
（1）通过调整布料角度改善压量关系，为提高风温创造条件。
（2）初期适当降低喷煤量，以减少未燃煤粉对透气性和压量关系的影响随着风温提高，理论燃烧温度提高到一定程度再适当增加喷煤量。
（3）实行定温调煤，逐步将风温用尽。
（4）将热风压力控制值由从前的260Kpa提高到270Kpa，顶压控制在140Kpa～158Kpa。
（5）适当提高风速，进一步开放中心，改善压量关系。
（6）根据炉况及风温使用情况逐步降低焦比。
4、效果
通过一段时间的调整，5号高炉风温逐步使用到了最大水平（1200°C左右），小时平均值亦达到了1700°C。各项指标均有了较大的改善。表2为改造前2006年到改造后2007年各项经济技术指标情况。
表2：2006～2007各项经济技术指标
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日期
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利用系数t/（m³·d）
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焦比kg/t
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煤比kg/t
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风温°C
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冶炼强度t/（m³·d）
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一级品率%
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[Si]%
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[S]%
|
休风率%
|
富氧率%
|
综合煤气（CO2）%
|
入炉品位%
|
|
2006
|
2.347
|
524
|
95
|
1084
|
1.258
|
56.89
|
0.50
|
0.030
|
2.37
|
1.38
|
19.60
|
56.18
|
|
2007.1
|
2.425
|
529
|
109
|
1110
|
1.285
|
53.66
|
0.49
|
0.031
|
0.20
|
1.72
|
19.50
|
55.30
|
|
2007.2
|
2.474
|
516
|
111
|
1110
|
1.275
|
53.74
|
0.45
|
0.032
|
0.00
|
1.40
|
19.52
|
54.80
|
|
2007.3
|
2.475
|
522
|
105
|
1121
|
1.298
|
28.96
|
0.44
|
0.031
|
0.00
|
1.44
|
19.40
|
54.91
|
|
2007.4
|
2.426
|
524
|
119
|
1109
|
1.277
|
56.78
|
0.46
|
0.031
|
0.48
|
1.57
|
19.46
|
55.18
|
|
2007.5
|
2.421
|
524
|
121
|
1134
|
1.295
|
66.40
|
0.49
|
0.028
|
2.00
|
1.43
|
19.65
|
55.10
|
|
2007.6
|
2.365
|
525
|
122
|
1130
|
1.284
|
59.28
|
0.47
|
0.027
|
3.33
|
1.16
|
19.27
|
55.11
|
|
2007.7
|
2.425
|
527
|
123
|
1155
|
1.294
|
72.11
|
0.47
|
0.027
|
1.23
|
1.68
|
19.80
|
55.08
|
|
2007.8
|
2.460
|
522
|
126
|
1154
|
1.288
|
79.46
|
0.49
|
0.025
|
0.25
|
0.99
|
20.14
|
55.45
|
|
2007.9
|
2.330
|
515
|
116
|
1150
|
1.265
|
61.22
|
0.52
|
0.030
|
5.07
|
1.21
|
20.03
|
55.44
|
|
2007.10
|
2.475
|
516
|
116
|
1170
|
1.276
|
71.65
|
0.51
|
0.027
|
0.00
|
1.11
|
20.96
|
55.02
|
|
2007.11
|
2.465
|
518
|
120
|
1169
|
1.279
|
52.74
|
0.48
|
0.030
|
0.12
|
1.14
|
20.98
|
56.96
|
4.1风温、煤比提商
提高热风温度是降低焦比和强化高炉冶炼的重要措施之一，对提高喷煤量和燃烧效率创造条件。重钢5号高炉通过采取以上一系列措施使风温平均水平提高到目前的1170℃左右，煤比提高到目前的120kg/t（见图3）。
4.2风速提高
提高风速的目的是活跃中心，创造合理的送风制度。在炉况稳定顺行的前提下，将热风压力的上限由260Kpa提高到270Kpa后，中心进一步开放，压量关系改善，为料面较为平坦的多环布料创造条件。
4.3煤气利用提高，焦比降低
随着风温使用值的提高和多环布料的实施，5号高炉煤气利用从以前的19.5%左右提高到了21.0%，焦比也由2006年的530Kg/t左右降低到了目前的515Kg/t左右（图4）。
5、结语
重钢5号高炉通过对热风炉的改造和高炉操作制度的调整，风温使用水平大大提高，避免了浪费，有效地降低了冶炼成本。同时通过采取措施使炉况有了较大的改善，在入炉品位下降的条件下，各项经济技术指标仍然有了较大提高。
TNC编辑部整理
