太鋼高爐降低鐵水硅含量的實(shí)踐

1、文檔來(lái)源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.歡迎下載支持.太鋼高爐降低鐵水硅含量的實(shí)踐1 .概況太鋼不銹鋼股份有限公司目前有三座高爐，爐容分別為3號(hào)爐1800m3、4號(hào)爐1650m3、5號(hào)爐4350m3。1991年1998年上半年，4號(hào)高爐第一代（1350m3）燒結(jié)礦配比只有55%65%,大量使用了進(jìn)口球團(tuán)礦。2002年底尖山鐵礦提鐵降硅工程投入使用，燒結(jié)礦品位提高到59%60.3%,SiO2降低到4.55%,將燒結(jié)堿度提高到1.751.85%。2003年一季度高爐入爐品位達(dá)到60.36%,之后高爐綜合入爐品位長(zhǎng)期保持在60%左右，渣鐵比減少到270290kg/t。4號(hào)高爐第二代（1650

2、m3）2000年11月擴(kuò)容大修后投產(chǎn)，目前已到爐役后期。5號(hào)高爐2006年10月份投產(chǎn)后利用系數(shù)、煤比和燃料比逐年進(jìn)步，但鐵水硅含量平均值高且穩(wěn)定性差，2008年平均Si0.52%,（rSi達(dá)0.193%,個(gè)別月份高達(dá)0.247%。3號(hào)高爐2007年7月擴(kuò)容大修后投產(chǎn)，順行狀況相對(duì)最好，但使用的料種雜，成分、粒度及性能變化區(qū)間寬。煤比提高到190kg/t以上時(shí)，干除塵灰碳含量增加，在高系數(shù)、高煤比、較低燃料比冶煉條件下，渣鐵排放的負(fù)荷加重。2008年下半年以來(lái)，鋼鐵產(chǎn)品出廠價(jià)格和使用的原燃料價(jià)格比以往發(fā)生了較大幅度的變化，煉鐵系統(tǒng)降低生產(chǎn)成本提升EVA成為生產(chǎn)的主流。許多降低鐵水含硅量的措施與

3、降成本提升EVA的方向是一致的，如多用燒結(jié)礦，少用球團(tuán)礦，噴吹用煤多配煙煤，少配無(wú)煙煤。為確保各高爐不同生產(chǎn)條件下，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期爐況穩(wěn)定順行和低硅低硫高溫鐵水冶煉，太鋼進(jìn)行了較長(zhǎng)時(shí)間的探索，并取得了一定的階段成效。2,太鋼高爐鐵水硅含量長(zhǎng)期偏高的原因分析1.1. 原燃料條件相對(duì)較差太鋼三燒的燒結(jié)礦與寶鋼比，同樣堿度時(shí)轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度低3%以上，酸性氧化球團(tuán)礦SiO2含量比寶鋼使用的酸性球團(tuán)礦高0.9%。2008年5號(hào)高爐綜合含鐵爐料的三元堿度（CaO+MgO）/SiO2平均為1.54,3號(hào)、4號(hào)高爐平均分別為1.52、1.58。各高爐含鐵爐料中峨口鐵礦自產(chǎn)的酸性氧化球團(tuán)配比較高，雖然綜合入爐品位在60%

4、左右，但軟熔溫度偏低，造成軟融帶位置高，軟熔層厚，初渣過(guò)早形成，滴落行程長(zhǎng)，鐵水增硅過(guò)程長(zhǎng)，初渣中文檔來(lái)源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.歡迎下載支持.FeO含量偏高，造成直接還原度高，爐缸熱量相對(duì)不足。過(guò)早軟熔的球團(tuán)粘附粉礦后堵塞煤氣上升通道，造成高爐中部高溫區(qū)透氣性下降，是邊緣局部氣流過(guò)剩和產(chǎn)生管道的主要原因之一，而邊緣局部氣流過(guò)剩、管道及脫落發(fā)生時(shí)，渣鐵熱量急劇下滑，鐵水含硫大幅度升高，處理不及時(shí)還引起爐芯死焦柱活性下降，爐底磚襯溫度持續(xù)降低。高爐日常操作中為防止?fàn)t溫大幅度下滑造成爐涼，控制相對(duì)較高的鐵水溫度和硅含量，致使燃料比偏局。2008年12月以前5號(hào)高爐球團(tuán)礦配比20%2

5、8%。球團(tuán)易滾動(dòng)，開(kāi)始軟熔溫度相對(duì)較低，布料偏析較大，混合礦在梢下至爐喉料面的運(yùn)行過(guò)程中，球團(tuán)礦容易在局部集中分布。當(dāng)5號(hào)高爐配比超過(guò)20%時(shí)，因偏析作用，邊緣布料平臺(tái)的寬度和各部位料層厚度波動(dòng)范圍寬，邊緣局部球團(tuán)分布多的區(qū)域氣流穩(wěn)定性不好，實(shí)際的料面形狀和各部位料層厚度經(jīng)常與布料矩陣設(shè)計(jì)不吻合，給布料控制造成很大的難度。1.2. 爐身熱負(fù)荷波動(dòng)劇烈太鋼以往沒(méi)有4000m3級(jí)高爐操作經(jīng)驗(yàn)，5號(hào)高爐在寶鋼專(zhuān)家指導(dǎo)下開(kāi)爐后，對(duì)氣流調(diào)整進(jìn)行了較長(zhǎng)時(shí)間的摸索。邊緣和中心氣流的分配，初期模仿寶鋼高爐的W、Z值來(lái)調(diào)整布料。一段時(shí)期嘗試疏導(dǎo)邊緣控制中心，逐漸加大礦批，礦批最大增加到138t,試圖提高W值到0

6、.7以上，將CCT控制到750c以下。但爐身中上部熱負(fù)荷劇烈波動(dòng)的問(wèn)題無(wú)法得到根除。2008年有8個(gè)月煤比都在200kg/t以上運(yùn)行，其中11月最高達(dá)到209kg/t,隨著煤比提高，邊緣氣流有逐漸升高趨勢(shì)，全爐熱負(fù)荷與煤比同時(shí)升高。2008年7月發(fā)生了一次較大的爐況失常，造成爐況失常的主要原因之一是，焦炭質(zhì)量下降后，煤比未及時(shí)跟著往下退，爐芯焦粉量增加，透氣透液性下降，中心氣流通道受阻，邊緣管道增加，導(dǎo)致頻繁滑料和崩料，最終造成氣流失常和爐涼?；謴?fù)爐況期間控制了風(fēng)量，爐況恢復(fù)后89月也控制煤比到190kg/t以下，但中心氣流指數(shù)Z值仍然降低到6.57.5,爐底炭石專(zhuān)溫度持續(xù)下降。疏導(dǎo)邊緣氣流控

7、制中心氣流的操作模式，也使煤氣利用率難以達(dá)到50%以上，熱流比相對(duì)較低，與綜合爐料軟熔溫度偏低疊加后，軟融帶根部位置靠上，軟熔層較厚，塊狀帶區(qū)域相對(duì)縮小，間接還原不足，直接還原度較高，燃料比長(zhǎng)期在503kg/t以上運(yùn)行。在煤比200kg/t左右運(yùn)行時(shí)，邊緣局部經(jīng)常出現(xiàn)氣流過(guò)剩和管道，并伴隨粘附和脫落發(fā)生，導(dǎo)致?tīng)t身熱負(fù)荷大幅度波動(dòng)，爐溫波動(dòng)劇烈，全爐熱負(fù)荷經(jīng)常在10000X10MJ/h25000X10MJ/h之間波動(dòng)，銅冷卻板出水溫度高峰時(shí)達(dá)到90c左右，鐵水硅含量由文檔來(lái)源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.歡迎下載支持.大于0.8%突然降低到0.1%左右。鐵水溫度由1500C,降低到14

8、20Co1.3. 爐渣堿度偏低初渣由現(xiàn)位置較高2008年各高爐爐渣成分中MgO含量6.5%8%,AI2O3含量12.8%-14.5%,二元堿度R2為1.101.15,三元堿度1.321.36。終渣熔化溫度比寶鋼高爐渣低20-30C,熔化性溫度比寶鋼高爐渣低50-60C。雖然應(yīng)對(duì)爐溫下行的能力較好，但也造成爐渣熱始低，爐缸熱儲(chǔ)備不足。終渣二元和三元堿度控制偏低和熔化溫度低，直接導(dǎo)致初渣出現(xiàn)位置較高，直接還原度高，爐缸渣鐵熱量不足，終渣的脫硫能力和穩(wěn)定性較差。1.4. 渣鐵排放對(duì)爐況沖擊較大2009年1月份以前，5號(hào)高爐使用的炮泥抗渣性不好，排放過(guò)程中鐵口孔道容易越流越大，爐渣排出速度超過(guò)8t/m

9、in后，INBA沖渣能力達(dá)到飽和，必須被迫堵口，否則會(huì)造成沖渣噴濺，由此造成鐵口先關(guān)后開(kāi)現(xiàn)象，引起高爐憋風(fēng)，爐溫升高。3.降低鐵水含硅量的措施及效果3.1. 降硅措施提高燒結(jié)礦產(chǎn)量，增加高爐配料中燒結(jié)礦配比。從2008年12月開(kāi)始將舊燒堿度由1.7下調(diào)到1.65,逐步增加3號(hào)高爐和4號(hào)高爐的燒結(jié)礦配比，減少球團(tuán)礦配比。2009年2月份開(kāi)始增加5號(hào)高爐燒結(jié)礦配比，各高爐燒結(jié)礦配比變化見(jiàn)圖1。優(yōu)化爐料結(jié)構(gòu)，在提高燒結(jié)礦產(chǎn)量的基礎(chǔ)上，提高燒結(jié)礦和塊礦配比，減少球團(tuán)礦配比。高爐增加燒結(jié)礦和塊礦配比，減少球團(tuán)礦配比后，綜合爐料的軟熔性能改善。經(jīng)檢測(cè)每減少1%球團(tuán)比例，綜合礦軟化開(kāi)始溫度T10升高約2C,

10、T40-T10縮小約15c。2009年上半年全廠平均球團(tuán)比例減少約4%,綜合爐料軟化開(kāi)始溫度平均提高約8CO軟融帶位置下移，軟熔層變薄，擴(kuò)大了塊狀帶高度，間接還原比率提高，直接還原度降低，滴落路徑縮短，氣流穩(wěn)定性改善，熱負(fù)荷波動(dòng)范圍大幅度縮小。減少球團(tuán)礦比例4%,綜合爐料軟化開(kāi)始溫度雖然只提高約8C,但隨著球團(tuán)入爐數(shù)量減少，滾動(dòng)和偏析減少，球團(tuán)在局部集中分布的概率減少。實(shí)際上在高爐內(nèi)對(duì)穩(wěn)定軟熔帶和煤氣流的作用，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于檢測(cè)的綜合爐文檔來(lái)源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.歡迎下載支持.料平均軟化開(kāi)始溫度升高值。采取控制邊緣疏導(dǎo)中心的高熱流比操作模式。2009年2月份以后，5號(hào)爐球團(tuán)配比

11、逐步減少后，球團(tuán)入爐后滾動(dòng)和偏析減少，邊緣布料平臺(tái)寬度和各部位料層厚度穩(wěn)定性好轉(zhuǎn)，加寬邊緣布料平臺(tái)寬度的操作得以順利實(shí)現(xiàn)。氣流調(diào)整以適當(dāng)控制邊緣、疏導(dǎo)中心為主，尋找合適的礦石批重。礦石批重基本穩(wěn)定在121125t,W值控制到0.300.6,Z值9.012,CCT在700800C。下部富氧率增大至U4.55.5%,爐腹煤氣量由85009500m7min逐步提高到980010500m3/min,適當(dāng)擴(kuò)大送風(fēng)面積，風(fēng)速提高到270280m/s,爐況順行較好，熱負(fù)荷波動(dòng)區(qū)間明顯縮小，爐頂平均溫度下降約1015C。6月中下旬煤比恢復(fù)到200kg/t以上后，熱負(fù)荷波動(dòng)區(qū)間又有增大趨勢(shì)，但爐況穩(wěn)定性仍比20

12、08年好一些。太鋼5號(hào)高爐布料實(shí)踐表明，高爐布料模式，必須與使用的爐料物理性能、粒度分布、堆角、冶金性能及煤氣量和噴煤比相匹配。在改善爐料物理和冶金性能的基礎(chǔ)上，才有布料優(yōu)化的物質(zhì)基礎(chǔ)，否則只能努力保順行。現(xiàn)階段的爐料條件能夠調(diào)整的范圍還較小，只能在較小范圍內(nèi)減少峨口球團(tuán)礦配比，增大燒結(jié)礦和塊礦配比。2010年660m2燒結(jié)機(jī)投產(chǎn)后，燒結(jié)礦總產(chǎn)能擴(kuò)大，可以緩解目前三燒的生產(chǎn)壓力。屆時(shí)可以減慢機(jī)速，以提高轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度和改善冶金性能為主來(lái)組織生產(chǎn)。5號(hào)高爐使用的燒結(jié)礦質(zhì)量還有提高空間。今后還需要進(jìn)一步改善5號(hào)高爐使用的球團(tuán)礦的冶金性能。建議開(kāi)發(fā)和使用MgO熔劑性球團(tuán)礦，改善球團(tuán)礦的高溫軟熔和還原性能，

13、為5號(hào)高爐長(zhǎng)期保持200kg/t以上煤比和冶煉含硅0.35%的低硅鐵，創(chuàng)造精料條件。調(diào)整炮泥配方，改善抗渣性。2009年2月在5號(hào)高爐開(kāi)始使用新配方炮泥。新配方炮泥增大了氮化硅配比，抗渣性改善。出鐵期間孔徑變化很小，渣鐵排出流速均勻，能夠?qū)t渣排出速度控制到57.6t/min,基本消除了排渣速度超出INBA沖渣能力而被迫堵口的情況。3月以后將5號(hào)高爐原配方炮泥用于3號(hào)高爐，也使3號(hào)高爐的鐵口穩(wěn)定性改善，渣鐵排放均衡性提高。優(yōu)化高爐渣型。增加燒結(jié)礦配比的過(guò)程中，由燒結(jié)礦帶入的MgO數(shù)量增加，爐渣MgO含量也由6%8%左右提高到8%9.5%,二元堿度也小幅提高，三元堿度由1.321.36提高到1.

14、351.39,爐渣粘度降低，也有利于低硅鐵冶煉。細(xì)化高爐操作參數(shù)管理。針對(duì)以往氣流波動(dòng)較大的現(xiàn)象，制定了出鐵溫度的上下限和爐溫偏離控制目標(biāo)時(shí)的增減熱調(diào)整制度，力爭(zhēng)將爐溫波動(dòng)范圍縮小，避免爐溫下文檔來(lái)源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.歡迎下載支持.行破壞爐芯死焦柱的活性及爐溫上行影響順行；將自產(chǎn)和外購(gòu)焦炭質(zhì)量劃分成69種等級(jí)，結(jié)合各高爐外購(gòu)焦配比，制定了各種焦炭質(zhì)量狀態(tài)的噴煤比上限。焦炭質(zhì)量變化時(shí)及時(shí)調(diào)整噴煤量和焦炭負(fù)荷，確保爐芯活性和料柱透氣性在控制范圍；裝料制度和送風(fēng)制度依據(jù)原燃料質(zhì)量狀況及時(shí)調(diào)整，確保氣流穩(wěn)定；對(duì)鐵口深度、孔徑、來(lái)渣時(shí)間、出鐵時(shí)間、排出速度、出鐵爐數(shù)等進(jìn)行了細(xì)化規(guī)定

15、。增大煙煤配比，降低混合煤灰分，磨煤新系統(tǒng)（5號(hào)高爐全部使用磨煤新系統(tǒng)煤粉，3號(hào)高爐35%左右使用新系統(tǒng)煤粉）煙煤配比逐步由30%提高到40%,混合煤灰分由10.2%降低到9.5%。煤粉燃燒率提高，入爐SiO2負(fù)荷減少，減少了風(fēng)口區(qū)SiO2的氣化量，對(duì)降低鐵水含硅量有一定效果。3.2. 效果通過(guò)增加燒結(jié)礦配比、調(diào)整爐料分布、改進(jìn)炮泥質(zhì)量、優(yōu)化渣型、增大煙煤配比等措施的應(yīng)用，高爐穩(wěn)定性好轉(zhuǎn)，各項(xiàng)指標(biāo)都有較大改善。氣流穩(wěn)定性好轉(zhuǎn)，高爐爐身熱負(fù)荷波動(dòng)范圍縮小，5號(hào)高爐爐體熱負(fù)荷波動(dòng)范圍縮小，波動(dòng)區(qū)間由12000X10MJ/h縮小至U4000X10MJ/h以內(nèi)。鐵水硅含量穩(wěn)定性提高，平均含硅量降低。5號(hào)高爐鐵水硅標(biāo)準(zhǔn)偏差（T