直供料模式下烧结矿质量变化对高炉的影响 | ![]() |
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 |
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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/% |
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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 |
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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/% |
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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 |
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表 6 2#高炉部分送风参数 |
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1#高炉炉体分区热负荷变化见图 1.
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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.
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图 2 2#高炉炉体分区热负荷变化 |
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 |
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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 |
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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.
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