高炉富氧喷煤强化冶炼
一、背景
● 1、新钢公司第一炼铁厂1#、2#炉于2004年4月投产。高炉采用串罐式无料钟炉顶,三座球式热风炉,煤气干法除尘等新技术、新工艺。一铁厂原有喷煤系统,2001年3月投入用,设计制粉能力每小时14—18t/h,供二座高炉喷煤。随着1#、2#炉投产,原有的制粉、喷吹能力远远无法满足4座高炉喷煤要求,1#、2#炉喷煤比一直徘徊在90kg/t较低水平。为降本增效,07年年初公司决定实施喷煤增量工程,满足1#、2#炉富氧喷煤强化冶炼要求。
二、主要开发
内容
财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容
● 2、2.1 实施喷煤增量工程,提高煤粉供应能力
(1)通过管道二铁厂将制好的煤粉输往一铁厂,一铁厂在原有喷煤房附近,新增一套收粉、喷吹系统及相关控制装置,见
表
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1。
收粉、喷吹系统设备技术 表1
收粉系统
喷吹系统
袋式除尘器一台
型号:GM400
过滤面积:384m2
处理风量:18000m3/h
煤粉仓1个,容量154吨
喷吹罐4个,并罐布置
有效容积:15m3/个
容量:10.5t/个
该工程于2007年4月2日一次性投产成功,到2007年12月31日共接受二铁厂输送煤粉共计36158吨,平均每天132t/d
●
● (2)为配合1#、2#炉喷煤量后,高炉富氧喷煤强化冶炼需
要,新增富氧调压站一座,内设二套富氧鼓风减压装置,设计
富氧率为2%。
该工程于2007年6月投入使用。
2.2 抓好精料工作,改善炉况顺行
精料是高炉炼铁的基础。一铁厂在公司精料的基础上,通
过加强对入炉原燃料的检查与管理,实施厂内精料,为煤比达
标供良好的条件。
● (1)优化配料结构。一铁厂一直坚持精料方针,不断
优化炉料结构。具体做法为:①改进自产烧质量。随着烧设
备的改造,自产烧质量大为改善,铁分由56.81%左右提高至
58.89%,转鼓指数提高至81.63%左右,<5mm粉末降至2.79%
以下。②增加球团矿的使用量,提高熟料率。
● (2)搞好过筛工作。过筛效果差,会使大量粉末入炉,料柱透气性变差,导致风量萎缩,影响炉况的稳定和顺行。为了减少粉末入炉,1#、2#高炉主要采取了以下措施:①控制合适过筛速度。控制焦炭闸门开度和烧结矿振动给料机料流速度,延长筛分时间,既保证料速的需要,避免低料线,又保证筛分效果,减少了入炉粉末。②加强对原料系统的日常检查和维护。要求岗位人员每班检查原料系统的设备,清理槽下筛网,保证过筛效果。③加强入炉焦炭质量管理。一方面监控外购焦的质量变化,迅速反馈焦炭的质量变化情况,使高炉能及时采取应对措施;另一方面对不同质量的焦炭,分好、中、差三类混匀堆放,尽量减少因为焦炭质量波动造成对炉况的波动。
● 2.3 改善煤粉在风口前的燃烧条件
● 喷煤量提高后,最重要的是保证煤粉在风口前尽可能燃烧
气化,否则过量的未燃烧煤粉进入炉渣或随煤气沉积在料柱中,
会给高炉冶炼带来很多问题。1#、2#炉采取提高风温、富氧、广
喷、匀喷等技术措施,以改善煤粉在风口前的燃烧条件。
● ⑴提高风温。高风温可以补偿喷煤后风口前理论燃烧
温度的降低,一般认为风温每提高100℃,理论燃烧温度可
提高80℃,另外,风温带入的物理热可以被高炉利用,而
不影响炉腹煤气量的变化。
● 1#、2#炉各配有三座球式热风炉,蓄热面积148m2/m3。为了高炉使用高风温,主要采取以下几个措施:①要求高炉值班工长保持高风温操作。在有炉温波动的情况下,以喷煤量作调节,避免风温大起大落,以更好更经济的调节方式调控炉温;②实施热风炉快速烧炉,增加换炉次数,由每天15次改为18次,提高热风炉的蓄热量。③适当提高废气温度。提高废气温度可以增加热风炉中、下部蓄热量,减少风温的周期性下降。废气温度由310℃提高至330℃(设计最高值不大于350℃),较攻关前提高22℃,07年4—12月风温达到1072℃,为煤比的提高提供了很好的保证。
● ⑵富氧鼓风。富氧可以提高风口前氧过剩系数,提高T理(理论
燃烧温度),改善煤粉的燃烧条件。一般认为每富氧1%,T理增加
35—45℃,而且富氧后可以提高煤气发热值,有利于风温的提高。
2007年6月,1#、2#炉富氧设施正式投用,氧源为炼钢余氧,设计最
大管路输氧量为4000m3/h,最大富氧率为2%。现富氧率基本控制在
1.5%左右,既有利提高风口前理论燃烧温度,促进煤粉燃烧,又有利
于强化冶炼。
● ⑶广喷匀喷。1#、2#炉从2007年4月2日开始双罐连续喷煤,14
个风口全部插枪送煤。同时,加强管理,保证稳定喷吹,杜绝喷煤管
路及喷煤枪受堵现象。要求看水工不间断巡检,发现异常情况及时处
理,防止喷煤管道堵塞而少喷煤粉。
2.4 优化高炉操作
随着煤比的不断提高,焦炭负荷越来越重,焦炭骨架作用越来越明显,料柱透气性和透液性越来越差,为稳定炉况顺行,寻求合理的操作
制度
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以改善料柱透气性成为提高煤比的关键。
⑴上部调剂。2004年6月,1#、2#炉已实现了矿焦多环布料。为了进一步改善煤气利用,增加炉缸热储备,同时也为高炉的上部调剂提供更为合理有效的技术手段,对布料模式进行进一步摸索。放矿角度为28°30°32°,各环位布料圈数视炉况灵活调整,总圈数控制为8圈。考虑对布料平台形成的影响,焦炭布料角度及各环布料圈数调整频率较矿石要少。几经反复终于摸索出大煤比条件下适宜的焦角、矿角以及相应的角差和环位、圈数。对不同炉况如何使用角度差和环位、圈的变化进行调整也取得成功经验。
⑵下部调剂。本着上部疏松边缘,下部吹透中心的原则,
相续将风口直径由¢120缩小到110—100mm,目前风口面
积为0.1266㎡,有利于活跃炉缸。
⑶降硅操作。低硅冶炼是高炉强化冶炼的必须。精料减
少了渣量,风温的提高、富氧及陶瓷杯炉底的使用保证了
较充足的炉缸热储备,即使[Si]较低,也能保证良好的渣
铁流动性及炉渣脱硫能力。2006年全年平均[Si]为0.63%,
2007年4—12月降至0.60%,同时严格控制[Si]偏差,杜绝
炉况大的波动
● ⑷高压操作。喷煤以后,料柱中矿/焦比上升,料柱透气
性变差,喷吹量大时,炉内未燃烧粉增加,恶化炉料的软熔带
透气性,因此,压差会升高,同时,由于焦炭的数量减少,炉
料重要上升,有利于炉料下降,允许适当高压差。因此,1#、
2#炉喷煤量增大后,顶压从0.103Mpa慢慢提升到0.110Mpa,
压差从0.096Mpa上升到0.100Mpa,冶炼强度不断上升。
⑸喷煤调剂。用煤粉调剂炉况时做到:①依据风温水平,富氧率、原燃料质量和炉况确定近期适宜的喷煤量,保证理论燃烧温度合理(﹥2000—2100℃);②充分考虑煤粉调剂的热滞后时间(3h),提前进行调剂,当喷煤量变化时,适当调整焦炭负荷;③保证料速稳定,如连续2h料速偏快,立即减风控制,保证综合负荷的稳定,防止[Si]波动过大;④喷煤时如发现个别风口工作状态不佳,有生降、挂渣时,可暂停该风口喷煤;⑤非
计划
项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载
停煤时,适当加焦,如果停喷时间超过1h,减轻焦炭负荷,加净焦防凉;⑥休风时停煤不宜过早,复风时应尽早恢复喷煤,如遇较长时间休风需全焦冶炼时,减停煤粉过程宜随轻负荷料的作用在8—16内完成,防止炉况波动过大。
⑹加强炉前管理。高炉煤比冶炼,要求炉前耽误尽量少。减少 铁口冒泥,维护合理的铁口深度,减少炉前各种耽误,出净渣铁,有利于炉况持续稳定顺行。同时
将日出铁次数由原来的14次增加到15次,缩短了出铁间隔时间,及时排净了渣铁,消除了铁前憋风现象,为高
煤比的生产打下了良好的基础。
●
●
● 3.1 提高煤粉在风口前燃烧率。提高煤比要具备一定的条
件,限制喷煤量进一步提高有4个因素:煤粉在风口前燃烧率,
喷煤后必要的炉缸热状态,煤气流运动阻力和提高置换比。
限制我厂提高煤比的主要限制因素是,煤粉在风口前燃率
因此我厂结合生产实际,采用将煤粉磨到一定的细度(-200目
>80%),富氧鼓风(1.0~2.0%),提高风温(>1050℃),等措施
提高煤粉在风口前燃烧率。
3.2 改变喷煤罐出粉方式,由下出料改为上出料。上出料
方式具有以下优点:工艺设备简单、维护量小、操作方便、
下料顺畅、不易产生积粉,可以满足喷吹煤量增大后的要求。
3.3 革新喷吹工艺,实现煤粉长矩离输送。由于喷煤房至
高炉的喷煤管路约有230m~240m(较南钢、萍钢长约30~
50m),喷煤管路长管损大,随着喷煤量的增大,到炉前喷
吹压力越显不足,经常造成堵枪,影响煤比的提高。通过采
取在煤粉分配器前端喷煤管道上接入压缩空气提高喷吹压力
的革新改造,有效地杜绝了堵枪现象的发生。
●
● 通过采取以上技术创新,07年4~12月高炉煤比大幅度提
高,各项主要技术经济指标有了明显进步。高炉主要生产技术
指标遥居省内同类型高炉前列。
07年4~12月指标与本省同级高炉指标对比 表2
指标
单位
利用系数
(t/m3.h)
入炉焦比
(kg/t)
煤比
(kg/t)
富氧率
(%)
本厂
3.578
407
135
1.50
南钢
2.873
472
108
1.29
萍钢
3.048
450
115
0
与南钢比
+0.705
-60
+27
+0.21
与萍钢比
+0.53
-43
+20
+1.50
● 通过实施喷煤增量工程,优化高炉操作技术,结合生产实
际采用将煤粉磨到一定的细度、富氧鼓风、提高风温等措施提
高煤粉在风口前燃烧率,改进喷吹工艺,1#、2#炉煤比大幅度
上升,其它技术经济也有明显改善,取得了较好的经济效益,
见表3。
1#、2#炉主要技术经济指标对比 表3
时间
利用系数
焦比
煤比
富氧率
顶压
[Si]
风温
2006年
3.266
536
90
0
0.102
0.63
1050
2007年
1—3月
3.316
438
98
0
0.103
0.63
1054
2007年
4—12月
3.578
407
135
1.50
0.105
0.58
1072
六、结语
● 1#、2#炉通过富氧喷煤的生产实践,基本达到了提高利用
系数,增大煤比,降低焦比的目的。
富氧喷煤后要实现高炉炉况顺行、稳产、高产、低耗,要有
强力有的外部条件作保证:
⑴改善焦炭质量是提高煤比的关键,降低入炉粉末,可以改
善料柱透气性,增加高煤比生产的稳定。
● ⑵始终保持一定范围内中心煤气流畅通,有利于高炉接受
大煤量喷吹。
● ⑶优化高炉操作,坚持使用高风温、高顶压、富氧操作,
有利于保证煤粉的充分燃烧和气流顺行扩散,大大减少煤比
提高喷吹时未燃煤粉在料柱的积留,有利于炉况稳定。
● ⑷富氧提高产能后,要抓住炉前、槽下等关键制约性岗位,
采取多种形式的攻关,尽量即时出净渣铁,以防高炉受憋,尽
量减少对高炉炉况的影响。
七、经济效益
● 1#、2#炉通过实施喷煤增量工程和优化高炉操作等措施,
实现了节焦增产,创造了较好的经济效益,以攻关2007年4—12
月为例,计算喷煤增量工程实施后的经济效益。
7.1 直接经济效益
⑴节焦增效
(135-98)×1100×686935×0.80=2236.66万元
⑵喷煤费用
(135-98)×692×686935=1758.82万元
⑶氧气费用
11931719×0.30=357.79万元
⑷设备折旧费
富氧调压站投资额150万元
折旧费=150×9.5%÷7=2.03万元
注:新增喷吹设施折旧费已列入煤粉制造费用。
⑸2007年4—12月增收节支总额
2236.66-1758.82-357.79-2.03=118.02万元
即一年11个月就可收回喷煤增量工程投资费用。
式中:135—2007年4月份1#、2#炉煤比 kg/t
98—2007年1—3月1#、2#炉煤比 kg/t
1100—焦炭价格 元/t
686935—2007年4—12月1#、2#炉生铁产量 t
0.80—煤焦置换比
692—煤粉价格 元/t
11931719—富氧量 m3
0.3—氧气价格 元/m3
9.5—年设备折旧率 %
7—投入使用时间 月
7.2 间接经济效益
提高煤比,少用了焦炭,创造了较好的间接经济效益,主要有:
⑴可以节约短缺的炼焦煤;
⑵可以降低能耗,因为把煤制成煤粉的能耗比生产焦炭的能耗
少的多;
⑶可以减少焦炭生产中造成的污染。
●
●
●
谢谢!!!