安钢6号高炉降低工序能耗的技术攻关

安钢6号高炉降低工序能耗的技术攻关发表时间：[2007-12-08]作者：牛卫军张晓亮王瑞玲（安阳钢铁集团有限责任公司）摘要对安钢6号高炉降低工序能耗技术攻关进行了总结。通过精料，优化高炉操作，加强上料和出铁管理，TNPM设备运作等，使6号高炉在2006年2月工序能耗达到442kg标煤/t，比去年同期降低67kg标煤/t。关键词高炉工序能耗操作管理安钢去年随着钢铁产品价格下跌，上游原燃料供给日趋紧张，利润空间越来越小。进入2006年，集团公司在铁前系统推行学习邯钢，降本增效。因此，作为钢铁联合企业消耗能源大户的炼铁，如何全面优化高炉操作，降低工序能耗，显得十分必要和紧迫。安钢6号高炉结合自身特点和外围情况，经过不断摸索实践，使多项技术经济指标不断改善，其中在2006年2月工序能耗达到442kg标煤/t，比去年同期降低67kg标煤/t，节能降耗工作取得了较好的效果。笔者对6号高炉降低工序能耗技术攻关实践进行了总结分析。1高炉生产状况安钢6号高炉，有效容积380m3，1个铁口，1个渣口，14个风口，配置D1300—31离心鼓风机，液压双钟布料，陶瓷杯综合水冷炉底，干法布袋除尘，取消了放上渣操作。1999年元月建成投产，2005年5月开始富氧喷煤强化冶炼，已经进入炉役后期，炉喉及及炉喉钢砖变形严重，炉底温度偏高，炉顶及干法除尘煤气管道多处跑煤气，热风炉由于种种原因风温不高，计划2006年停炉大修。高炉主要吃集团公司105m2或360m2烧结，焦炭主要来自焦化厂4m和6m焦炉。但是毗邻的安钢2200m3高炉2005年10月投产后，其煤比目前较低。为确保大高炉生产，6号高炉焦仓紧张，焦炭必须从原料场倒运，常常减风和限制富氧。2精料工作2.1改善入炉烧结质量精料是高炉降低工序能耗的物质基础。6号高炉对烧结实行定时取样，每小时有一个烧结成分，对应所在的料仓，由工长输入计算机无熔剂配料入炉。为了减少粉末，使用了双面上15mm下5mm梳齿式集中振动筛，将料仓料嘴闸门改小，控制烧结给料料流，延长振动时间；同时加强筛分管理，规定槽下每班必须检查和清理集中筛筛网，严防堵塞。此外，还在烧结矿上喷洒CaCl2溶液，降低烧结在炉内的低温还原粉化率。2.2优化炉料结构近几年来，6号高炉一直用烧结矿+生矿+酸性球团，综合入炉品位不高，渣量大。2006年2月，尝试使用价格合适的南非矿，固定5%配比，逐步减少使用品位较低的海南矿，后又采用高碱度烧结矿+酸性球团，全熟料入炉，综合品位达59%。渣量减少，热量消耗降低，改善大煤比条件下高炉料柱透气性。2.3及时、准确判断焦炭质量焦炭是6号高炉强化冶炼的限制性因素。一方面随着煤量的增加，矿焦比增大，料柱块状带透气性变差。另一方面由于种种原因，6号高炉焦仓经常不足1/2，每天还要从原料场倒运许多焦炭。除了焦化厂搞好进煤、配煤优化其工艺外，要求工长每班最多间隔1小时，必须看料仓，尤其在雨雪天气，根据定焦批后焦炭振动筛筛下碎焦量、焦炭在料罐内的体积、目测情况及时判断出焦炭质量变化，同时提高焦炭M40、M10、S、水分和固定碳分析的信息反馈速度，加强工长综合判断焦炭质量变化的准确性。3高炉操作3.1提高风温6号高炉尽管有四座改进型霍戈文式热风炉，但交叉并联送风后，风温不高，一般在950℃左右。为了提高风温，2005年9月进行富化焦炉煤气，风温达到980℃。10月又选择机会，对风温水平较低的2#、3#热风炉进行了轮流抢修，并且在热风炉班组加强烧炉技术培训，提高烧炉水平，目前风温可达1050℃以上，具体情况见表1。对于工长则要求关闭混风大闸，全风温操作，十分必要撤风温时，严禁连续超过2个小时。表16号高炉2005年6月~2006年4月风温、铁水含硅变化日期/月67891011121234风温/℃94295594798198495993697599811001060[Si]/%0.620.640.650.660.660.600.620.610.560.550.533.2增加煤量和氧量，配加焦丁，降低焦比高炉增加煤量后，风口理论燃烧温度降低，而富氧使风口理论燃烧温度升高，两者相结合许多方面相辅相成。6号高炉矿批加到13000kg后，逐渐减少焦批，提高煤量。煤量由8000kg/h加到10000kg/h，氧量具备条件时也随着加到2000~3500m3/h，煤粉燃烧充分，渣铁物理热充沛。增加氧量后，料速也比以前有所加快。为了进一步提高煤比，高炉在坚持全风口操作的同时，一直14个风口全部喷煤，实行广喷、匀喷。其煤比、焦比变化趋势见图1。另外，还在烧结矿中配加焦丁，一般控制在30~150kg/批，改善料柱透气性。3.3确保高炉长期处于稳定顺行状态高炉稳定顺行是降低工序能耗的基本条件。高炉煤量增加，炉缸煤气量增多，鼓风动能增大，燃烧带扩大。6号高炉在下部调剂，适当扩大风口直径，由ø100mm调为了ø114mm，缩短风口长度，由L260mm调为了L230mm，配合使用斜风口，使高炉初始煤气流分布较为合理。但是当煤量达到10000kg/h后，由于富氧采用炼钢余氧，有可能在限氧、氧量不足时，部分煤粉燃烧不充分，沉积在料柱周围，使炉缸难以吹透中心，造成边缘气流发展[1]。于是又适当增加了少数ø100mm和L260mm风口数目，经过3个多月的实践，效果不错，目前风口布局见表2。在上部调剂方面，稳定装料制度5OOCC+2CCOO和料线1300mm，采取小幅度稳步把矿批扩大至13000kg。提高顶压，由70kPa提到75kPa，稳定上部煤气流。通过积极寻求适应大煤比下的最佳冶炼参数，煤气利用率有所提高，高炉一直处于稳定顺行的良好状态。表26号高炉目前风口布局风口1234567891011121314长度,mm260230230230200200200200200230230230230230直径,mm1001001141141141141141141141141141141001003.4合适热制度下的低硅铁冶炼中小型高炉，[Si]每降低0.1%，生铁增产0.5%~0.7%，燃料比降低4~６kg/t[2]。但是低硅冶炼必须以稳定的外围条件，合理的炉温为前提。如果一味地降低炉温，会造成软熔带下移，长期下去还会致使炉缸堆积。6号高炉分析了各个影响因素，不断强化低硅冶炼操作理念，结合高炉已经处于炉役后期，设备等条件有限制，初步制定了如下操作方针：[Si]在0.40%～0.55%，渣碱度在1.15＋0.03，料速每班64＋1批；规定[Si]下限为0.30%，严禁连续两炉铁[Si]小于0.30%，正常条件下两班料速差别不得大于3批。在降低铁水含硅（见表1）的同时，保证渣铁具有良好的物理热，炉缸仍然活跃，炉温充沛，这也便于增加大煤比下的料柱透液性，利于煤粉充分燃烧。3.5制订防止炉况失常预案高炉连续作业强化冶炼，影响炉况因素错综复杂。在炉役后期，制订防止炉况失常预案对于降低工序能耗非常必要。6号高炉结合现实情况，制订了数条预案：高炉减风或限制氧量后操作参数的调整；焦炭急剧恶化后的操作；炉底温度偏高的上限值及控制措施；高炉长期休风后炉况的合理恢复；热风炉抢修由交叉并联改为两烧一送后的风温使用；高炉超过16小时停止喷煤的应对处理；重力除尘器管道跑煤气后顶压的控制等。这些预警体系的建立体现了高炉操作创新，为6号长期实施高风温、大煤比、大富氧、合适顶压、低硅铁冶炼提供了有力的保障。4加强上料和出铁管理6号高炉强化“两口”（地沟上料口和出铁口）管理，为高炉稳定顺行创造条件。对于地沟上料，要求拉料准确和不能亏料线作业，避免拉错料和罐坑跑料；对于炉前出铁，要求按时出净渣铁，杜绝跑大流，撇渣器不透，铁口太浅等事故发生。还专门修订液压炮维护制度，定期修补出铁主沟和撇渣器细则，确保出铁正点率和铁口合格率，减少铁量差。由于取消了放上渣，适当提前出铁，稍微开小铁口，延长出铁时间，防止高炉出铁前憋风。5TNPM设备运作及其它2006年6号高炉积极推行TNPM（totalnomalizedproductivemaintenance）设备运作，为生产提供设备保障，使职工全员参与，步步深入，不断改善设备维护、保养体制。落实“三级点检”，即“岗位点检，班组长点检，专业点检”，发现隐患，及时处理。实行定期检修，运检合一，清洁文明生产，建立易损耗设备档案，减少炉役后期高炉无计划休风率。6号高炉对劳动制度进行改革，按照“以岗定薪，加大活奖金分配比例”的方法，将指标和劳酬相挂钩，充分调动职工降低工序能耗的积极性。6生产效果6号高炉通过技术攻关，技术经济指标逐步改善，生产工序能耗逐月降低，其2006年11月~2007年3月焦比与往年同期对比情况见图2。7结语通过参加这次技术攻关，笔者有如下体会：安钢6号高炉虽然处于炉役后期，但在降低工序能耗方面取得了一些成绩。这和精料工作，不断优化高炉操作，强化上料和出铁管理，推行TNPM设备运作等是密切相关的。（1）精料是降低工序能耗的物质基础，整个铁前系统应该通力合作，共同致力于降低工序能耗，把它作为一项系统工程来组织实施。（2）优化高炉操作，贵在针对高炉特点和冶炼条件，对症下药，找出适合本高炉的强化冶炼措施，不断进行技术创新。（3）加强高炉上料和出铁、设备、人员等管理，对于降低工序能耗工作十分必要。