唐晓东 程西亚 李斌宜
(陕钢集团龙钢公司)
摘要:2023年3-5月,龙钢5#高炉通过完善燃料评价、优化结构、规范操作、开展提煤提负荷攻关等管理和措施,炉况稳定性大幅度提升,焦炭负荷由4.20-4.30t/t提高至4.80t/t以上,焦比由390以上降到350kg/t以下。
关键词:高炉;提煤降焦;实践
1 前言
龙钢5#炉炉容1800m3,采用中心加焦装料制度,2022年12月-2023年2月,受原燃料结构变化和有害元素负荷升高影响,整体炉况稳定性较差,压量不适、小崩料、难行、小管道增多,上部气流不稳定,炉身温度、水温差易波动,炉芯温度持续降低,最低降至540℃左右,负荷波动在4.00-4.40t/t,技术指标直线下滑。2023年3月使用40%顶装焦,开展提煤提负荷降焦比攻关,坚持大矿批、抑边缘、稳气流、降温差等制度,通过3个月实践运行,取得较好的指标,焦炭负荷由2022年12月的4.30t/t提高至4.80t/t以上,煤比由130-140kg/t提高到5月份的180kg/t,焦比由390kg/t以上降到350kg/t以下。
项目 |
2022.12 |
2023.1 |
2023.2 |
2023.3 |
2023.4 |
2023.5 |
燃料比(Kg/tFe) |
532 |
525 |
527 |
527 |
524 |
520 |
入炉焦比(Kg/tFe) |
396 |
391 |
390 |
366 |
346 |
349.5 |
喷煤比(Kg/tFe) |
136 |
134 |
137 |
161 |
177 |
170.5 |
风温(℃) |
1169 |
1178 |
1203 |
1201 |
1201 |
1203 |
[Si](%) |
0.44 |
0.42 |
0.36 |
0.35 |
0.36 |
0.36 |
综合品位 |
57.19 |
56.91 |
57.38 |
57.20 |
57.26 |
57.34 |
煤气CO2 |
20.78 |
21.25 |
21.40 |
21.61 |
21.67 |
21.55 |
煤气利用率% |
46.81 |
47.17 |
47.41 |
46.77 |
47.41 |
47.41 |
2 提高负荷措施
2.1 完善焦炭和煤粉质量评价,以质定量,固化品种。
针对2022后12月份以来,焦炭品种增多、小料种增多,完善进厂原燃料质量评价体系,根据燃料成分、强度、冶金性能、单价进行综合评价得分、排名,加大排名靠前燃料采购数量,排名长期靠后燃料品种逐步退出。焦炭由最多的17种降至8-9种,喷吹煤由最多7种降到4种。
4月中下旬主流焦炭平均粒度缩小,小粒度有所增多,5#炉焦丁比由30-32kg/t增至37-29kg/t,及时向公司燃料优化小组反馈焦炭粒级偏小问题,配合公司修订完善外购焦炭粒级评定标准。通过固化焦炭供应和以质定量,入炉焦炭质量整体提升。
|
水分 |
灰份 |
挥发分 |
固定碳 |
S |
M25 |
M10 |
CRI |
CSR |
2022.12 |
1.98 |
12.66 |
1.35 |
86.06 |
0.73 |
93.41 |
4.99 |
24.85 |
66.06 |
2023.1 |
1.10 |
12.45 |
1.25 |
86.46 |
0.74 |
94.19 |
4.79 |
24.90 |
65.92 |
2023.2 |
1.16 |
12.35 |
1.22 |
86.48 |
0.73 |
94.42 |
4.32 |
24.62 |
66.80 |
2023.3 |
1.22 |
12.42 |
1.28 |
86.36 |
0.75 |
93.75 |
4.45 |
24.42 |
66.42 |
2023.4 |
0.99 |
12.46 |
1.31 |
86.29 |
0.74 |
93.22 |
4.57 |
23.40 |
67.54 |
2023.5 |
0.77 |
12.32 |
1.30 |
86.41 |
0.74 |
94.18 |
4.22 |
23.49 |
68.32 |
2.2 坚持中心加焦制度
龙钢焦炭供应长期以来稳定性差,尤其冬春季燃料结构、原料构变化大,是5#高炉长期直采用中心加焦装料制度,在中心最小角布焦炭20-25%,充分保证中心气流。高炉长期使用中心加焦,就是要适应原燃料质量波动和频繁变料的模式。3月份后,使用顶装干熄焦,焦炭质量有所提高,炉况逐步好转,调整装料制度,中心焦角由最小13度调整16度,矿角由4档变为5档,最外档矿角外扩1.5度,矿批由51-52吨逐步增至56.5吨以上,上部气流趋于稳定,煤气利用大幅度提高,4、5月份煤气利用率稳定在47.4%以上。
月份 |
装料制度 |
2022.12 |
C36.8335332.9230.5227.9225.12133O35.0332.9330.5327.92 |
2023.1 |
C36334231.5228.52252163O34.5232.53303272 |
2023.2 |
C36.8335332.9230.5227.9225.12164O35.0332.9330.5327.92 |
2023.3 |
C38336234231.5228.52252164O36.5234.5332.53302272 |
2023.4 |
C38336234231.5228.52252164O36.5234.5332.53302272 |
2.3 优化燃料结构
2022年12月-2023年2月份,焦炭供应不稳定,品种由4-5种增至7-8种,小料种焦增多,由增加水熄焦20%,变料次数由3次增至7-8次/月,受焦炭库存降低、强度下降、变料频繁,有害元素负荷升高,锌、碱富集量增大及操作应对不及时影响,炉况顺行变差,炉底中心温度大幅下降,风量萎缩,压差较高,中心气流弱,边缘气流不稳定,水温差频繁波动,炉温波动较大,出现出炉缸堆积征兆,高炉强化程度低,焦炭负荷仅能维持4.20-4.30t/t的水平,各项经济指标下降明显。
针对上部气流不稳定及炉缸不活问题,2023年1月水熄焦比例下调为10%,2月主流焦炭比例增至60%,3月上旬停用水熄焦,主流焦增至80%,中旬视焦炭供应稳定,库存增加、质量提高,全部使用主流焦,配加顶装干熄焦40%,炉况逐步好转,炉缸中心堆积逐渐消除,边缘气流趋于稳定,水温差波动降到5.0℃以内,有效抑制边缘气流,煤气利用提升。随着降本需要5月中下旬根据价格变化逐步减少高价顶装焦比例,增加主流品种和比例。
|
主流焦 |
顶装主流焦 |
非主流焦 |
水熄焦 |
2022.12 |
50% |
|
30% |
20% |
2023.1 |
60% |
|
30% |
10% |
2023.2 |
70% |
|
20% |
10% |
2023.3 |
54.10% |
20.90% |
25.0% |
|
2023.4 |
57.3% |
42.7% |
|
|
2023.5 |
84.72% |
15.28% |
|
|
2.4优化喷吹煤结构
(1)依靠燃料评价体系,逐步淘汰价高质差、发热值低的的高挥发烟煤,降低高价无烟煤、焦面比例,逐步提高性价比较高的长协煤高挥发烟煤比例至55%以上,喷吹煤挥发分由20-22%提高至24%,喷吹煤发热值由5900-5950提高至6100KJ/Kg。
(2)3-4月喷吹煤供应不平衡,焦面质量下降,出现煤枪结焦情况,及时下调焦面比例、清理分配器、反吹管道,消除结焦、堵枪影响。
(3)喷煤强化内部管控,精准配煤的同时提高磨煤质量和供煤能力,磨机产量由32-35吨/h达到40-45吨/h,喷吹煤粉200目细度由70-80%提高至83-86%,喷吹煤水分由2.0-2.5%降到1.50-2.0%。
2.5优化原料结构控制有害元素
5月下旬,烧结矿锌、铝、碱、钛、铅含量整体升高,单样铝最高达到2.58%,日均最高2.33%,比前期提高0.12-0.13%,入炉锌、硫、钛、铅负荷均呈上升趋势。针对有害元素升高各高炉炉温下限基础提高至0.30%,确保物理热不低于1490℃,控制渣碱下限,关注镁铝比变化及除尘灰锌、碱含量变化,抓好炉前出铁,每旬组织排碱、排锌,减少有害元素炉内富集影响。
2.6开展提煤降焦攻关
在燃料结构趋于稳定、炉况好转的基础上,从3月份开展提煤降焦比攻关,以煤比170-175kg/t为基准,喷煤量由30吨提高至42-43t/h,最高日均达到45吨h,按风口前理论燃烧温度2300±20℃,控制富氧量12000-14000m3/h。煤量增大促进焦炭负荷提升,4、5月焦炭负荷平均达到4.83t/t以上,5月中下旬,焦炭负荷稳定在4.90t/t以上。
项目 |
2022.12 |
2023.1 |
2023.2 |
2023.3 |
2023.4 |
2023.5 |
焦炭负荷t/t |
4.20 |
4.24 |
4.40 |
4.62 |
4.83 |
4.82 |
综合负荷t/t |
3.12 |
3.14 |
3.21 |
3.18 |
3.17 |
3.18 |
喷煤量t/h |
30.1 |
27.82 |
29.86 |
36.98 |
42.58 |
40.41 |
富氧量m3/h |
8460 |
8224 |
10498 |
12347 |
14038 |
12970 |
富氧率% |
3.23 |
3.04 |
3.85 |
4.34 |
4.85 |
4.54 |
T理℃ |
2351 |
2346 |
2399 |
2357 |
2329 |
2332 |
2.7细化炉况调剂,降硅稳硅
以提升高炉炉况顺行为核心,用好用活“八定九固”法、“高炉体检制”、“高炉攻守退”等制度方法,保风量、保顺行,严守工艺底线、红线,坚持渣碱走上限,降硅稳硅过程稳定物理热,实现工艺过程受控、参数控制受控,生铁[Si]由平均0.40%以上降至0.35-0.36%,硅偏差由降至0.100%以内。
项目 |
2022.12 |
2023.1 |
2023.2 |
2023.3 |
2023.4 |
2023.5 |
[Si](%) |
0.44 |
0.42 |
0.36 |
0.35 |
0.36 |
0.36 |
[Si]偏差(%) |
0.200 |
0.143 |
0.115 |
0.090 |
0.106 |
0.096 |
铁水物理热(℃) |
1503 |
1505 |
1502 |
1500 |
1502 |
1500 |
3 取得效果
2023年3-5月,通过开展提煤降焦攻关,5#炉指标明显进步,与去年12月-今年2月对比,焦比、燃料比下降明显,同单价下吨铁成本下降52.5元。
4 结语
(1)持续抓原燃料质量和供应,对炉况稳定顺行和负荷提高起到关键作用。
(2)受价格及环保限产影响,焦炭质量不稳定、供应不平衡,3-5月品种增多,月最高供应焦炭17种,造成阶段性变料频繁,各高炉负荷差异增大。
(3)优化上部装料制度期间,5#炉调整频繁间隔时间短,发生2次上部气流不适应引起的炉况波动。
(4)强化过程5#炉炉芯温度有所下降,通过稳定风量、提高风速、合理用氧,提高铁水物理物理等措施,炉缸活跃性基本保持稳定。
作者:唐晓东 陕钢集团龙门钢铁有限责任公司炼铁厂 电话0913-5180705 邮箱:2352841945@qq.com 邮编715405 通讯地址:陕西省韩城市龙门镇陕西龙门钢铁有公司炼铁厂