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太钢高炉配用碱性球团生产实践

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-03-26  作者:雷霄霆  浏览次数:443
 
核心提示:摘 要:为进一步优化高炉炉料结构,提升综合炉料冶金性能,在太钢 4350 高炉开展配用碱性球团和高比例球 团矿的工业试验。可行性分析及工业试验结果表明,碱性球团各项基础性能基本符合高炉原料的要求,在配加12%的碱性球团情况下,总球团矿比例提高至40%,期间高炉稳定顺行,表明配加碱球可改善综合炉料冶金性能,是提高球团比例有效方法。 关键词:高炉炉料;球团矿;碱性球团
 太钢高炉配用碱性球团生产实践

雷霄霆

(山西太钢不锈钢股份有限公司计财部, 山西 太原 030003)

摘 要:为进一步优化高炉炉料结构,提升综合炉料冶金性能,在太钢 4350 高炉开展配用碱性球团和高比例球 团矿的工业试验。可行性分析及工业试验结果表明,碱性球团各项基础性能基本符合高炉原料的要求,在配加12%的碱性球团情况下,总球团矿比例提高至40%,期间高炉稳定顺行,表明配加碱球可改善综合炉料冶金性能,是提高球团比例有效方法。

关键词:高炉炉料;球团矿;碱性球团

近年来,环保形势愈加严峻,烧结矿在目前超低排放要求下进一步提产困难较大,为提升高炉综合入炉品位,优化炉料冶金性能,改善高炉顺行情况,需要提高球团矿配比。碱性球团具有矿粉要求低、碱度较高、冶金还原度好、抗压强度高等优点,山西太钢不锈钢股份有限公司(全文简称太钢)自2017年起逐步开展配加碱性球团的可行性研究和工业试验,最终高炉球团矿比例达到40%,高炉稳定性改善。

1 碱性球团性能

1.1 碱性球团工业分析

太钢高炉碱性球团的主要工业分析见表1,碱球品位和SiO2较稳定,碱度范围0.72~0.96,w(CaO) 为 3.20%~4.49%,波幅 1.29%。

图片1 

1.2 炉料冶金性能

烧结矿A、烧结矿B、酸性球团A、酸性球团B和碱性球团为目前组成太钢高炉主要炉料。表2 可知,与酸球相比,碱球还原度较高,碱性球团矿的 900 ℃还原度明显要高于酸性球团矿,膨胀率与酸性 球团矿基本接近,均在 15%左右。碱性球团矿的软化开始温度较酸性球团矿明显升高,由酸性球团矿的1 061 ℃升高到碱性球团矿的 1 097 ℃,升高 36 ℃,软化区间变化不大。 综合炉料中球团比例由30%升高到 35%后,软化开始温度降低23.3 ℃,软化终了温度降低64.5 ℃, 软化区间降低 41.2 ℃。碱球比例 12%,球团总比例 40%时,混合料软化开始温度无变化,软化终了温度升高27.7 ℃,软化区间 161.7 ℃,软化区间变宽。

图片2 

1.3 球团抗压强度和粒级

由表3 和下页表4 可知,碱球的冷态抗压强度和粒级与酸球无明显差别。

图片3 

图片4 

碱性球团各项性能符合高炉入炉原料的要求,具备工业试验条件。

2工业试验阶段

2.1 主要技术经济指标

总体来看,试验期间高炉稳定顺行,焦比上升,高炉煤气利用率上升0.98 个百分点,煤比降低,高炉燃料比降低了2.9 kg/t。

图片5 

2.2 送风参数

试验阶段风压、压差、K 值比基准期低。随球团比例的增加,压差升高,采取控制风量稳定压差、适当增氧稳定产量,保证了高炉顺行。

图片6 

2.3 热负荷分析

增加球团比例后热负荷增加,较基准期增加219 MJ/h,增加球团比例后热负荷有升高趋势,主要为下部热负荷升高所致(见表7)。

图片7 

2.4 生铁炉渣分析

提高球团比例后渣比降低约33 kg/t,炉渣碱度增加 0.01,炉温降低 0.04%,铁水测温升高3℃,铁水w([Si])≤0.55%比例升高到 5.60%。

图片8 

3 主要采取措施

1)采取以高炉顺行稳定为前提的操作,合理配置上下部操作制度,稳定风氧量,控制操作压差,保证炉况稳定顺行。每次变动至少观察24 h 以上,炉况稳定后再做下次变动。要求日常操作做到早动少动,避免炉况、炉温大幅波动。

2)控制合适的燃料比,保证渣铁热量,稳定热制度。铁水 w([Si])控制在(0.40±0.10)%,铁水测温> 1 520 ℃,渣铁热量不足必须采取有效提热措施,保证渣铁热量充足。

3) 装料制度以保证中心气流为主的调整思路,兼顾边缘,确保气流分布合理。通过上下部操作制度的调整,稳定合理煤气流分布,维持稳定操作炉型,控制热负荷波动区间在(12 000~16 000)×10 MJ/h。

4)做好外围保证工作。保证物流组织,仓位不小于 70%,不发生混料事件。加强各岗位管理与操作, 加强设备点检,保证设备稳定运行,减少、避免空料线、慢风作业。加强炉前工作,维护好铁口,稳定炮泥质量,稳定铁口深度,保证出净渣铁。增加观察风口的频次,关注风口水温差变化,及时对喷枪进行调整,减少风口损坏。关注原燃料质量变化,保证称量、布料准确,及时调整应对。

5)优化槽下排料顺序调整。在增加球团品种后,酸球 A,酸球 B、碱球依次均匀分布各槽下仓位。

6)制定炉况波动、异常情况应急预案,根据炉况启动相应预案,确保高炉稳定顺行。

4 结论

1)高炉操作是系统工程,要确保外围条件的稳定。碱球试验期间,外围焦化和烧结需全力保高炉稳 定,确保试验过程受控,试验结果有效。

2)提高球团比例过程中,高炉炉况运行稳定,说明在现有原燃料条件下4 000 级大高炉可以使用高 比例球团生产。

3)增加球团比例到 40%,炉料的堆角变化较大, 炉料更容易滚动,料面稳定性变差,导致高炉气流分布发生变化,炉内操作难度增大,可针对性采取增加富氧适当控制风量的措施,降低炉腹煤气量,缓解压量关系紧张的矛盾。

4)配加碱球后提高球团比例到40%,高炉顺行状况有所改善,说明配加碱球可改善综合炉料冶金性能,是提高球团比例有效方法,但还需进一步研究相应操作制度。 

 
 
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