郝培軍

（天津天鐵冶金集團(tuán)生產(chǎn)處，河北涉縣056404）

天鐵6#高爐濕焦冶煉生產(chǎn)實(shí)踐

郝培軍

（天津天鐵冶金集團(tuán)生產(chǎn)處，河北涉縣056404）

針對(duì)天鐵6#高爐使用濕焦進(jìn)行冶煉后爐況發(fā)生波動(dòng)，爐頂溫度偏低的問(wèn)題，通過(guò)優(yōu)化高爐內(nèi)部操作，控制熄焦時(shí)間，燒結(jié)礦提溫，加強(qiáng)放灰管理等措施，提高了入爐焦炭的強(qiáng)度及入爐原料溫度，使高爐風(fēng)量及爐頂溫度恢復(fù)到正常水平，焦比降低，產(chǎn)量提高，實(shí)現(xiàn)了高爐的穩(wěn)定順行。

高爐；濕焦；爐頂；溫度

1 引言

天鐵6#高爐自2009年6月投產(chǎn)至今，主要使用干熄焦，高爐焦比穩(wěn)定維持在400～430，平均日產(chǎn)生鐵6 000 t。2014年4月26日，由于金牛天鐵干熄焦系統(tǒng)計(jì)劃?rùn)z修25天，高爐使用金牛水熄焦，濕焦水分在4%～8%范圍內(nèi)波動(dòng)，高爐操作不適應(yīng)，生鐵產(chǎn)量發(fā)生波動(dòng)，約為4 550～5 710 t/a，焦比上升50 kg/t,高爐爐頂溫度由正常的150℃降低到98℃，造成布袋掛泥，放灰十分困難。因此，通過(guò)加強(qiáng)操作高爐內(nèi)部操作，控制熄焦時(shí)間，燒結(jié)礦提溫，加強(qiáng)放灰管理等，改變了這種情況。

2 高爐爐況失常過(guò)程

2.1 加濕焦前高爐爐況

2014年3月底，由于燒結(jié)車(chē)間配料室8#倉(cāng)故障，致高爐大量使用落地礦，影響了爐況穩(wěn)定順行。為恢復(fù)爐況，4月上旬，高爐利用系數(shù)為2.071 t/m3，平均日產(chǎn)生鐵5 797 t，均較3月份有所降低，焦比437 kg/t,較3月份升高近10 kg/t,由于調(diào)節(jié)爐況需要，煤比維持在87.85 kg/t的較低水平，平均熱風(fēng)溫度1 159℃,煤氣利用率穩(wěn)定在45%～47%的范圍內(nèi)，總體水平平穩(wěn)，高爐爐況失常前操作參數(shù)變化，見(jiàn)表1。

2.2 加濕焦后高爐爐況

2014年4月26日起，高爐爐頂溫度持續(xù)變低，由正常的150℃降低到高爐布袋除塵要求的臨界點(diǎn)120℃，但總體運(yùn)行平穩(wěn)。但自5月1日起，由于濕焦水分較高且不穩(wěn)定，焦炭入爐遇到高溫后，焦炭?jī)?nèi)的水分迅速蒸發(fā)，造成焦炭的內(nèi)應(yīng)力迅速降低，強(qiáng)度降低，產(chǎn)生大量粉末，導(dǎo)致高爐料柱透氣性變差，高爐風(fēng)量開(kāi)始持續(xù)降低，高爐操作開(kāi)始不適應(yīng)，入爐焦比變高，產(chǎn)量降低。與此同時(shí)，爐頂溫度開(kāi)始降低，最低不到100℃，由于荒煤氣中水蒸氣的迅速凝結(jié)，造成除塵箱體進(jìn)口閥門(mén)管路堵塞嚴(yán)重，除塵布袋發(fā)生粘結(jié)，放灰困難，對(duì)高爐的生產(chǎn)連續(xù)性造成極大的影響，加濕焦后高爐操作參數(shù)變化見(jiàn)表2。

3 控制措施

表1 使用濕焦前爐況操作參數(shù)變化

表2 高爐加濕焦后高爐操作參數(shù)變化

為使高爐正常生產(chǎn)，制定了以下控制措施。

3.1 高爐操作控制

3.1.1 上部調(diào)劑

為減小所加濕焦水分波動(dòng)對(duì)高爐熱制度的影響，2014-04-30—2014-05-03日期間，降低了礦石批重，焦炭負(fù)荷降低。5月5日起，頂溫開(kāi)始回升至113℃。為徹底改善高爐透氣性，于2014-05-05—07期間加大了礦石批重，焦炭負(fù)荷提高，其中減少了燒結(jié)礦的批重，加大了球團(tuán)批重。由于球團(tuán)本身堆角小，滾動(dòng)性好，在高爐布料過(guò)程中難以控制，因此，通過(guò)調(diào)整裝料制度，使球團(tuán)礦布到燒結(jié)礦上層，球團(tuán)與燒結(jié)礦混合入爐，以更好地發(fā)揮球團(tuán)礦高強(qiáng)度、高透氣性的優(yōu)點(diǎn)。由于大礦批致高爐塊狀態(tài)空隙率下降，且軟熔帶厚度增加，高爐自7日起，風(fēng)量開(kāi)始減小，9日降低到最低，4 410 m3/min，高爐邊緣氣流發(fā)展，煤氣利用率變差，頂溫開(kāi)始不穩(wěn)定，燃料比升高，產(chǎn)量最低降低至4 555 t。為改變?cè)撉闆r，自5月10日起，開(kāi)始中心加焦，降低礦批，以減輕負(fù)荷，風(fēng)量開(kāi)始加升，焦比降低，由于邊緣加礦抑制了邊緣氣流的發(fā)展，于是自11日起，風(fēng)量逐步恢復(fù)至4 684 m3/min，高爐頂溫趨于穩(wěn)定到142℃，產(chǎn)量提高，14日起風(fēng)量達(dá)到4 855 m3/min，取消中心加焦，增大負(fù)荷，產(chǎn)量達(dá)到6 099 t，焦比降到396 kg/t。

3.1.2 鼓風(fēng)濕度控制

在做好高爐各項(xiàng)參數(shù)調(diào)節(jié)的同時(shí)，為穩(wěn)定高爐熱制度，在加濕焦期間，最大限度地控制鼓風(fēng)加濕的數(shù)量，鼓風(fēng)濕度從原來(lái)的30 g/m3調(diào)整為10 g/m3。

3.2 焦炭質(zhì)量控制

為穩(wěn)定高爐熱制度，要求焦炭水分按（5%± 1%）區(qū)間的下限控制，平均在5%以?xún)?nèi)，個(gè)別不超過(guò)5.5%，力求最大限度減少水分的帶入，為此，在保證焦炭被全部熄滅的情況下，盡量減少打水時(shí)間，打水時(shí)間從每次100 s逐步減少至70 s，焦炭水分4月29日最高，到5月9日穩(wěn)定在較低的水平，較好地保證了焦炭的質(zhì)量；與此同時(shí)，及時(shí)安排工人對(duì)槽下的篩網(wǎng)進(jìn)行清理，以減少含水高，粘結(jié)性大的粉末入爐。

3.3 燒結(jié)礦提溫

提高爐頂溫度的另一有效措施是提高入爐原料的料溫，由于6高爐系統(tǒng)并沒(méi)有設(shè)計(jì)焦炭等原燃料的預(yù)熱系統(tǒng)，因燒結(jié)礦在入爐礦石批重比例中高達(dá)70%以上，因此最直接而且不增加額外消耗的措施就是提高入爐燒結(jié)礦的溫度，而且只有通過(guò)提高燒結(jié)礦出環(huán)冷溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)，燒結(jié)機(jī)配套環(huán)冷設(shè)計(jì)冷卻面積為460 m2，正常處理量為870 t/h,，給料溫度為700～800℃，卸料溫度可達(dá)30～150℃，給料粒度為0～150 mm，冷卻時(shí)間為40～120 min，共5臺(tái)離心通風(fēng)機(jī)，合計(jì)風(fēng)量共為356 000～484 000 m3/h，要使燒結(jié)礦溫度提高，不減少冷卻時(shí)間的條件下就要減少總的通風(fēng)量，因此停2#通風(fēng)機(jī)，風(fēng)量變?yōu)?84 800 ～387 200m3/h，共減少風(fēng)量約71 200～96 800 m3/h,于是自5月1日起，在保證不改變環(huán)冷運(yùn)行參數(shù)，且在不燒壞皮帶的情況下（出環(huán)冷皮帶最高耐受溫度為150℃，槽上皮帶耐受溫度為100℃），要求控制燒結(jié)礦出環(huán)冷溫度在80～100℃，經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)嘗試后，出環(huán)冷燒結(jié)礦溫度達(dá)到80℃以上，經(jīng)皮帶轉(zhuǎn)運(yùn)經(jīng)篩分及礦槽后到達(dá)槽下溫度達(dá)到了50℃，而燒結(jié)礦提溫前出環(huán)冷溫度為50℃，到達(dá)槽下為30℃，相比燒結(jié)礦提溫前入爐溫度提高了20℃，經(jīng)計(jì)算高爐每小時(shí)平均使用燒結(jié)礦約為220 t/h，根據(jù)熱量公式，所放出的熱量=0.6 kJ/kg×220×103 kg/h×20℃=2 640 MJ/h

如果將這部分熱量換算成焦炭燃燒放熱:

Q1=m1q1=m1×3×10 MJ/kg=2 640 MJ/h

求得m1=88 t/h

如果將這部分熱量全部用來(lái)使?jié)窠顾终舭l(fā)汽化，則可預(yù)熱的焦炭質(zhì)量=0.8 kJ/kg×m1×103 kg/ h×70℃=2 640 MJ/h

由如上計(jì)算可知，這部分熱量相當(dāng)于每小時(shí)燃燒88 t的焦炭所放出的熱量，而高爐每小時(shí)使用冶金焦平均約100 t/h,因此燒結(jié)礦提溫減少了爐料吸熱，從而具有降低燃料比的不可估量的作用，具體變化見(jiàn)表3。

表3 燒結(jié)礦提溫前后高爐燃料變化

由于3月份使用干焦且燒結(jié)礦未提溫，5月份全部使用的是濕焦且燒結(jié)礦溫度提高，由表3可知，使用濕焦后，高爐焦比上升45 kg/t,自6月1日起，金牛干熄焦系統(tǒng)檢修完畢，開(kāi)始使用干焦，且仍使用燒結(jié)礦提溫措施，同樣使用干焦，6月份使用燒結(jié)礦提頂溫后，較3月份高爐焦比大幅下降，焦丁比及煤比大幅上升，說(shuō)明使用燒結(jié)礦提溫后，實(shí)現(xiàn)了增產(chǎn)節(jié)焦的效果。

為保證燒結(jié)礦提溫正常工作運(yùn)行，第二煉鐵廠要求每班槽下不定時(shí)測(cè)溫4次，出環(huán)冷燒結(jié)礦溫度每班測(cè)溫1次，一旦發(fā)現(xiàn)溫度發(fā)生大幅變化，立即匯報(bào)高爐工長(zhǎng)及廠調(diào)，若環(huán)冷溫度出現(xiàn)大幅下降，應(yīng)立即匯報(bào)集團(tuán)公司總調(diào)進(jìn)行協(xié)調(diào)處理，提高出環(huán)冷燒結(jié)礦溫度，以保證高爐爐頂溫度不發(fā)生大的變化，影響高爐的順行。

3.4 放灰操作控制

為保證布袋不粘結(jié)，當(dāng)荒煤氣的溫度低于100℃時(shí)，箱體布袋反吹次數(shù)由原來(lái)的1次增加到2次，以防止灰塵粘結(jié)，在使用濕焦期間，高爐重力除塵灰要確保放盡，必要時(shí)由每日1次增加到2次，最大限度減少除塵灰對(duì)高爐正常生產(chǎn)的影響。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)高爐的內(nèi)部調(diào)劑，改善了高爐內(nèi)部的氣流分布，通過(guò)調(diào)整濕焦的打水時(shí)間，燒結(jié)礦出環(huán)冷溫度提高，加強(qiáng)放灰操作等措施后，高爐整體順行，焦比降低，產(chǎn)量上升，爐頂溫度趨于正常，于6月1日起啟用干焦后，燒結(jié)礦出環(huán)冷溫度保持不變，及時(shí)安排崗位人員對(duì)出環(huán)冷及高爐槽下等位置的燒結(jié)礦溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)了高爐增產(chǎn)節(jié)焦。

[1]侯向東高爐冶煉操作與控制[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2012.

[2] 朱苗勇.現(xiàn)代冶金藝學(xué)（鋼鐵冶金卷）[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2011.

Practice of Smelting with Wet Coke at Tiantie BF 6

HAO Pei-jun
(Production Division of Tianjin Tiantie Metallurgy Group,She County,Hebei Province 056404,China)

In order to solve the problem of low temperature at furnace top caused by the fluctuation of furnace conditions at Tiantie BF 6,measures of optimizing inner furnace operation,controlling coke quenching time,increasing sinter ore temperature and strengthening discharging management were taken to increase the strength of charged coke and charge temperature,to enable BF air volume and top temperature to recover to normal levels and to reduce coke ratio and increase production,achieving the smooth and stable running of the blast furnace.

blast furnace;wet coke;furnace top;temperature

10.3969/j.issn.1006-110X.2015.06.004

2015-08-11

2015-08-25

郝培軍（1985—），男，工程師，現(xiàn)在天鐵集團(tuán)生產(chǎn)處從事煉鐵燒結(jié)技術(shù)管理工作。