江西冶金  2019, Vol. 39 Issue (4): 27-30
直供料模式下烧结矿质量变化对高炉的影响[PDF全文]
闫军    
河钢集团宣钢公司,河北 张家口 075100
摘要:针对宣钢原料厂混匀配料过程中存在的不足进行改善,对宣钢铁混料工艺模式进行改变由平铺直取改变为直供铁混料模式,进而达到烧结提高产量降低成本的效果.但是因为铁混料不能很好地混匀使烧结矿各项技术指标下降,质量变差、成分波动变大,入炉烧结矿粒级减小,导致高炉边缘气流发展,炉体热负荷波动幅度加大,燃耗升高,产量降低.通过采取有效措施,使其混匀料质量得到提高,逐渐满足高炉生产需要的原料条件.
关键词直供料    高炉    烧结矿    热负荷    
A study on the influence of blast furnace under changing quality of sinter in direct feeding mode
YAN Jun    
HBIS Group Xuansteel Co., Ltd., Zhangjiakou 075100, China
Abstract: In view of the shortcomings in the process of blending ingredients in XuanSteel's raw material yard, the mixing process mode of XuanSteel was changed fromflat-laying and direct-feeding to direct-feeding, so as to increase output and reduce cost of sintering. However, due to the poor mixing of iron mixture, various technical indexes of sinter drop, quality becomes worse, composition fluctuates greatly, and grain grade of sinter decreases, leading to the development of blast furnace edge airflow, furnace body heat load fluctuation increases, fuel consumption increases, and output decreases.By adopting effective measures, the quality of the mixed material is improved, and the raw material conditions of blast furnace production are gradually met.
Key words: direct feeding    the blast furnace    sinter    heat load    
0 引言

鉴于成本压力和资金占用,2014年底公司决定混匀料工艺由平铺铁混料改为直供铁混料,这样,大大降低现场库存积压和资金占用,但是,由于工艺模式发生变化,设备陈旧,混匀料稳定率有所下降,较之前平铺直取工艺铁混料时烧结矿质量波动较大,不能保证下游生产工艺要求,影响高炉冶炼生产稳定[1-5].烧结生产中只能通过合理准确的配料,使之保持稳定,这对高炉冶炼至关重要.烧结矿的碱度应根据各企业的条件具体确定,合适的碱度有利于改善高炉的还原和造渣过程,烧结矿碱度应保持稳定,这是稳定造渣制度的重要条件,只有稳定的造渣制度,才有助于热制度和炉况的顺行,并使炉渣具有良好的脱硫能力,改善生铁质量[6, 7].

1 对烧结质量、成分波动的影响

切换前使用经过平铺的铁混料大堆,铁混料稳定率为85%,直供料后,铁混料稳定率为73.6%.直供料较平铺铁混料大堆稳定率降低11.4%.由于直供料成分波动,所以,对烧结各项技术指标影响较大.

1.1 对烧结矿粒级和强度的影响

360m2烧结机使用直供料后,S1皮带烧结矿强度降低0.04%,小粒级含量升高0.07%,含粉升高0.06%. S9皮带烧结矿强度降低0.06%,小粒级含量升高0.13%,含粉升高0.67%.使用直供料前后烧结矿粒级和强度比较见表 1.

表 1 使用直供料前后烧结矿粒级和强度比较
点击放大
1.2 对烧结矿碱稳、品稳、硅稳和FeO稳定率的影响

360m2烧结机使用直供料后,烧结矿SiO2含量很不稳定,烧结矿SiO2稳定率降低了23.3%,烧结矿碱度稳定率降低了4.85%,品位稳定率降低了3.81%,亚铁稳定率降低8.2%,具体情况见表 2.

表 2 使用直供料前后烧结矿碱稳、品稳比较/%
点击放大
1.3 对烧结利用系数、固体燃耗及返矿率的影响

360 m2烧结机使用直供料后,烧结利用系数降低了0.03 t/(h·m2),固体燃耗升高了0.32kg/t,烧结自循环返矿率升高0.39%,高炉返矿率升高0.69%,具体情况见表 3.

表 3 使用直供料前后烧结利用系数、固体燃耗及返矿率比较
点击放大
1.4 入烧结构调整情况

由于直供料成分波动大,为稳定烧结矿质量,入烧原料结构被动进行了多次调整,调整情况见表 4.

表 4 入烧结构调整情况/%
点击放大

从2015年11月17日至12月5日,使用直供料期间,为稳定烧结矿质量,入烧结构调整了10余次,对烧结矿质量波动在一定程度上起到减缓作用,但由于直供料成分波动大,对烧结各项技术指标影响仍较大.

2 对两座2 500 m3高炉的影响 2.1 下部送风参数的变化

由于烧结使用直供料后,烧结矿粒级组成变小,高炉压量关系趋紧,不稳定,减风现象频繁,风量整体水平下降,导致风速、鼓风动能降低,并随着烧结直供料时间的延长,两座2 500 m3高炉风量继续萎缩,压量关系变紧.由于风量、鼓风动能的降低,炉缸FK温度持续下降,炉缸工作活跃性呈下降趋势,1#高炉炉缸FK温度由11月初的348 ℃下降至12月8日的306 ℃,2#高炉炉缸FK温度由11月初的420 ℃下降至12月8日的319 ℃.两座2 500m3高炉部分送风参数见表 5表 6.

表 5 1#高炉部分送风参数
点击放大

表 6 2#高炉部分送风参数
点击放大
2.2 热负荷的变化

1#高炉炉体分区热负荷变化见图 1.

图 1 1#高炉炉体分区热负荷变化

1#高炉分区热负荷不均匀,18日后炉体热负荷波动加大,存在局部气流.

2#高炉炉况对烧结矿FeO含量比较敏感,最适合的FeO在9.5%左右,不能低于9.0%.烧结直供料后,由于FeO的波动,2#高炉分区热负荷不均匀,炉体热负荷波动较大,出现局部气流.分区热负荷见图 2.

图 2 2#高炉炉体分区热负荷变化
2.3 高炉技术经济指标的变化

1#高炉由于压量关系转紧、压差升高,料动变差,边缘气流波动,高炉于12月6日白班15批减小焦200 kg/批,加大焦200 kg/批;7日白班14批变装法矿角41°(2)调到41°(2.5),变为矿角41°(2.5)39°(3)37°(3)35°(2)33°(1)焦角41°(1)39°(2.5)37°(2.5)35°(2.5)31.5°(1)26°(3.8);7日白班43批矿批63 t退至62 t,负荷4.34/3.90,计算焦比由374 kg/t提高至382 kg/t. 1#高炉部分技术经济指标见表 7.

表 7 1#高炉部分技术经济指标
点击放大

2#高炉烧结使用直供料后,由于压量关系转紧,减风频繁,热负荷不稳定.为了改善压量关系,稳定气流分布,12月4日焦炭负荷由4.58/4.05减轻至4.44/4.00倍,计算焦比由371 kg/t提高至380 kg/t,12月7日微调制度矿角:42°(3.5)40°(3)37.5°(2)35.5°(2),焦角:41°(1)39.5°(2.7)37°(3)33.5°(3.2)30°(1)27°(4.5)变为矿角:42°(4)40°(3)37.5°(2)35.5°(2),焦角:未动,抑制边缘气流.高炉焦比、燃料比呈升高趋势,部分技术经济指标见表 8.

表 8 2#高炉部分技术经济指标
点击放大
3 技术措施 3.1 提高计量准确性技术

由于旧配料系统皮带秤运行多年,15台皮带秤,经反复校秤,实际运行误差在4%~7%之间,配料过程中经过15台配料秤进行初配后,再经过平铺直取二次混匀后,铁混料SiO2稳定率可以保证在±0.3%(波动范围要求SiO2±0.3%,TFe±0.5%).受供料模式发生变化,工艺过程简化,没有平铺直取过程,经计算,现有皮带秤实际运行误差,造成的铁混料SiO2、TFe波动范围已超出要求控制范围, 再加上单品种原料自身成分偏差,不能满足工艺要求,须选用并更换为满足工艺要求的皮带秤.

3.2 块清除技术

1)秤体的运行误差

0.3%/15*100%=2%(0.3%为SiO2波动范围,15为15个圆盘)

扣除原料单品种料自身成分偏差,对秤体运行误差要求应不超过2%.

2)瞬时流量值

1 500 t/h*15%=225 t/h(1 500 t/h为最大设定料批,15%为每个圆盘最高设定配比)

3)为了提高皮带秤配料精度,要求皮带秤皮带运行速度每秒0.5 m/t.

3.3 提高计量准确性技术

原料场冬季生产时,由于原料中含有水分,导致出现不同程度的冻块,为了去除冻块在每条入仓皮带前都设有振动筛,原振动筛筛片为圆钢焊接,受料流冲击,圆钢磨损较为严重,频繁补焊影响生产,且在实际使用中效果不佳,冻块易卡在筛缝中造成堵塞,料流大时堵上部溜子,严重时将整个振动筛堵塞,发生原料外溢,后将圆钢加粗,并将间距扩大,堵塞减少了,但是,影响了筛分效果,好多大块筛不出去,影响圆盘正常出料,对直供铁混料的质量稳定性造成影响.为此,需要一种能清除冻块的设备,既能满足原料上仓速度,又要能够清除冻块.作业区针对生产实际情况,决定对振动筛进行技术性改造.

4 结论

在近期高炉操作制度未有调整的情况下,从11月18日烧结矿配用直供料后,由于混匀效果差,烧结矿粒级变小、成分波动大,导致高炉炉况稳定性下降,尤其进入12月份以后,对高炉的影响越发明显,高炉产量明显降低,焦比、燃料比呈升高趋势.通过直供料技术措施和自动化程序的完善,直供铁混料的产量和质量得到了保障和提升,也续高炉稳定顺行提供了有利的保障.

参考文献
[1]
周传典. 高炉炼铁生产技术手册[M]. 北京: 冶金工业出版社, 2003.
[2]
周师庸, 赵俊国. 炼焦煤性质与高炉焦炭质量[M]. 北京: 冶金工业出版社, 2005.
[3]
邱家用. 永通铸铁管公司提高烧结矿强度的实践[J]. 山西冶金, 2010, 33(2): 23-26.
[4]
周国凡, 杨福. 提高高铁低硅烧结矿强度的实验研究[J]. 钢铁研究, 2007(2): 1-3.
[5]
刘琦, 陈洪林. 沙钢2 500 m3高炉的技术进步[J]. 炼铁, 2010, 29(6): 18-23.
[6]
李淼, 李晓东, 杜运来.昆钢2 500 m3高炉低品位冶炼操作实践[C]//第十四届全国大高炉炼铁学术年会论文集.甘肃: 中国金属学会, 2013: 344-348.
[7]
朱仁良. 宝钢大型高炉操作与管理[M]. 北京: 冶金工业出版社, 2015.