采用公道的裝料制度和送風(fēng)制度,能夠解決煤氣流和爐料逆向運(yùn)動(dòng)之間的矛盾,煤氣流分布均勻公道,會(huì)促進(jìn)高爐生產(chǎn)順行,有降低燃料比的效果。
采用無(wú)料鐘爐頂裝料設(shè)備,可以實(shí)現(xiàn)多種形式的布料。小于1000m3高爐的流槽傾角檔位數(shù)選用5~7個(gè)檔位;1000m3左右高爐選用8~10個(gè)檔位;大于2000m3級(jí)高爐選用10~12個(gè)檔位:終極使?fàn)t喉煤氣曲線形成邊沿CO2含量略高于中心的"平峰"式曲線。綜合煤氣CO2含量是小于1000m3高爐為16%~20%,1000m3左右高爐CO2含量在18%~21%,大寸:2000m3高爐CO2含量在22%~24%。
采用大批重上料,可以穩(wěn)定上部煤氣流。我們??唇古膶雍褚笥?.5m,寶鋼4000m3級(jí)高爐焦批大,層厚在800~1000mm。在生產(chǎn)過(guò)程中調(diào)整焦炭負(fù)荷時(shí),最好穩(wěn)定焦批,調(diào)整礦批。以使焦炭層相對(duì)穩(wěn)定,有"透氣窗"作用,高爐內(nèi)煤氣流也穩(wěn)定。??? 當(dāng)料線進(jìn)步時(shí),爐料堆尖會(huì)向中心移動(dòng),有疏松邊沿煤氣的作用。一般料線選擇為1~2m。
高爐煤氣流是進(jìn)行三次分布:從風(fēng)口送風(fēng)是對(duì)煤氣流的第一次分布,采用調(diào)整風(fēng)口徑和風(fēng)口長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)。我們??达L(fēng)速要高,小高爐要大于100m/s,大高爐是在180~220m/s。以保證風(fēng)能夠吹透爐缸中心。高爐內(nèi)煤氣流二次分布是在軟熔帶。軟熔帶是呈倒V型,寬窄是受風(fēng)溫順礦石的冶金性能等方面所決定的。我們??吹V石的軟熔溫度要高,區(qū)間要窄,減少軟熔帶時(shí)煤氣的阻力;還希看初渣和初鐵的粘度低,活動(dòng)性,滴落性能好,初成渣含F(xiàn)eO要低是保證高爐順序的條件。軟熔帶以上的爐料是對(duì)大煤氣流的第三次分布。這全要是通過(guò)爐頂科學(xué)布料來(lái)實(shí)施的。為進(jìn)步料柱的中心部位煤氣流順暢,大型高爐均采用中心加小塊焦的手段。近年來(lái),為進(jìn)步燒結(jié)礦的透氣性和還原性,將小塊焦與燒結(jié)礦進(jìn)行混裝,有好的節(jié)焦效果。
高爐操縱的原則之一是要實(shí)現(xiàn)煤氣在邊沿和中心存在"兩道煤氣流"。高爐煤氣曲線呈"展翅"或"喇叭花"型。
(2)低硅鐵冶煉
高爐冶煉低硅鐵有較好的經(jīng)濟(jì)效益。生鐵含Si降低0.1%,可降低煉鐵焦比4-5kg/t,生鐵產(chǎn)量進(jìn)步。同進(jìn)減少了煉鋼脫Si的工作量。
高爐冶煉低硅鐵的條件是原燃燒質(zhì)量要穩(wěn)定,選擇適宜的爐渣堿度(減少在爐溫波動(dòng)時(shí)出現(xiàn)短渣現(xiàn)象,)波動(dòng)范圍要窄,生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)良好,高爐處于穩(wěn)定順行狀態(tài)。假如外界條件不穩(wěn)定,易造成低硅鐵冶煉高爐的爐缸凍結(jié),后果嚴(yán)重。高爐操縱采取降低風(fēng)口前理論燃燒溫度,鐵水的物理熱要充沛(溫度在1450℃左右),而化學(xué)熱低,含Si在0.3%~0.4%。
新日鐵名古屋1號(hào)高爐曾創(chuàng)造出生鐵含Si達(dá)到0.12%的世界最優(yōu)水平,攀鋼也創(chuàng)造出年生鐵含Si量達(dá)0.14%的先進(jìn)水平,寶鋼3號(hào)高爐(4350m3)年生鐵含Si量達(dá)到0.31%,上鋼一廠2500m3高爐達(dá)到0.37%,鞍鋼10號(hào)、12號(hào)高爐達(dá)到0.41%,新興鑄管460m3高爐達(dá)到0.30%,唐鋼400m3高爐達(dá)到0.41%。
(3)高壓操縱技術(shù)
高爐爐項(xiàng)煤氣壓力大于0.03mpa時(shí),即稱為高壓。爐頂煤氣壓力進(jìn)步10kpa,高爐可增產(chǎn)1.9%,焦比約下降3%,有利于冶煉低硅鐵。隨著頂壓的進(jìn)步,增產(chǎn)的效果會(huì)遞減。進(jìn)步頂壓之后,高爐的明顯反應(yīng)是促進(jìn)高爐順行,波動(dòng)減少,使鐵礦石進(jìn)行間接還原是向有利方向發(fā)展。高壓操縱是有利于CO向CO,方向反應(yīng),進(jìn)而有節(jié)焦效果。高壓后爐內(nèi)煤氣流的流速會(huì)降低,有利于熱風(fēng)中的熱量向爐料傳遞,爐塵的吹出量也降低,可有效地進(jìn)步TRT的發(fā)電量。
高爐爐頂煤氣壓力大于120kpa時(shí),均應(yīng)配備TRT裝置,而不是按爐容大小來(lái)判定。TRT可回收高爐鼓風(fēng)動(dòng)能的30%,采用煤氣干法除塵時(shí),還可進(jìn)步發(fā)電量30%。一般煤氣濕法除塵的TRT發(fā)電量可達(dá)到36kwh/t以上。??? 近年來(lái),我國(guó)高爐爐頂煤氣壓力得到不斷進(jìn)步,產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)不同容積高爐爐頂煤氣壓力見(jiàn)表2。
表2??? 不同容積高爐爐頂煤氣壓力情況
爐容m3??? 寶鋼??? 鞍鋼??? 首鋼??? 首鋼??? 柳鋼??? 柳鋼??? 杭鋼??? 柳鋼
???????? 4350??? 3200??? 2536??? 1726??? 1080????? 750?????? 422????? 380
頂壓,KPa? 234???? 232???? 196????? 180????? 181?????? 148??? 134????? 112
(4)降低高爐熱量損失????
高爐內(nèi)熱負(fù)荷最大的部位是爐腹和爐腰,分別占高爐總熱負(fù)荷的20%~30%和15%~25%。減少這部分熱量損失的辦法是要保持高爐生產(chǎn)順行,避免爐內(nèi)耐火磚或冷卻壁的渣皮脫落;選擇好隔熱和導(dǎo)熱性能優(yōu)化的耐火磚,以及冷卻系統(tǒng)的冷卻溫度進(jìn)行優(yōu)化控制。高爐操縱抑制煤邊沿氣流過(guò)份發(fā)展,可以有效地減少高爐的熱損失。控制冷卻水的流量和水溫差,就是對(duì)爐體熱負(fù)荷實(shí)行有效控制,對(duì)爐體磚襯的維護(hù)具有極其重要作用,同時(shí)也關(guān)系到高爐的壽命,還可避免高爐結(jié)瘤。
現(xiàn)代化大型高爐要建立科學(xué)的高爐熱負(fù)荷監(jiān)管制度,主要是冷卻系統(tǒng)的水流量和水溫差??梢詫?duì)收集的上白個(gè)數(shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行分析、判定,把握高爐內(nèi)公道爐型的變化,給高爐工長(zhǎng)們提供正確的信息,以利及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。這樣做不但有利于降低燃料比,而更重要的是確保高爐生產(chǎn)穩(wěn)定順行,這也是精細(xì)化操縱高爐的重要內(nèi)容。
4.降低煉鐵燃料比是一個(gè)系統(tǒng)工程
影響煉鐵燃料比的因素有數(shù)百個(gè),但回納起來(lái)是在三個(gè)方面:一是企業(yè)治理水平;二是煉鐵技術(shù)升級(jí)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化;三是量大而廣的單項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)、工藝、裝備等。這三個(gè)方面是有相互關(guān)聯(lián)的作用。煉鐵企業(yè)要用系統(tǒng)工程的思路來(lái)研究、實(shí)施本單位降級(jí)燃料比的工作。
4.1治理現(xiàn)代化可實(shí)現(xiàn)降低燃料比
煉鐵企業(yè)治理層面上的內(nèi)容有,要有專門(mén)職能部分來(lái)管,主要負(fù)責(zé)人要從技術(shù)上的明白人向?qū)<倚头较虬l(fā)展。企業(yè)內(nèi)儀器儀表、計(jì)量用具配備要齊全。其配備率、完好率、周檢率要在95%以上。確保數(shù)據(jù)的真實(shí)、及時(shí)、穩(wěn)定、科學(xué)、可靠。這是保證煉鐵企業(yè)耗能的家底要清楚、正確。要建立企業(yè)內(nèi)能源消耗的治理制度,實(shí)施定額治理辦法,建立企業(yè)內(nèi)的賞罰制度。調(diào)動(dòng)全體員工降低燃料比的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。對(duì)于企業(yè)治理者,要制訂企業(yè)的降燃料比發(fā)展規(guī)劃,有目標(biāo),有措施,有期限地組織實(shí)施,進(jìn)步治理水平,可有節(jié)約企業(yè)總用能5%的效果。
4.2對(duì)產(chǎn)技術(shù)、工藝、裝備進(jìn)行優(yōu)化
要積極采用先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)、工藝、裝備,淘汰落后設(shè)備。高爐爐料結(jié)構(gòu)優(yōu)化工作的重點(diǎn)是要進(jìn)步球團(tuán)礦配比,適當(dāng)增加高品位自然塊礦。不但可有效地進(jìn)步進(jìn)爐礦含鐵品位,而且可以減少煉鐵系統(tǒng)的工序能耗(煉結(jié)工序能耗56kgce/t,球團(tuán)工序能耗為30kgce/t)。
高爐噴煤是煉鐵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的中心環(huán)節(jié),要努力進(jìn)步噴煤比,不但有鋼鐵企業(yè)優(yōu)化用能結(jié)構(gòu)的效果,而且還可大幅度降低煉鐵生產(chǎn)本錢(qián)(目前焦炭?jī)r(jià)格要比煤粉高出1000元/噸以上),還可減少煉焦過(guò)程對(duì)環(huán)境的污染。
4.3單項(xiàng)技術(shù)
煉結(jié)、球團(tuán)、焦比、高爐煉鐵工序均有大量的節(jié)能技術(shù),鋼鐵企業(yè)要做大量細(xì)致的工作。要結(jié)合本企業(yè)的實(shí)際情況,分析出每個(gè)單項(xiàng)技術(shù)對(duì)本企業(yè)適用的條件和經(jīng)濟(jì)效果,分批分階段地組織實(shí)施。
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