梅鋼2號(hào)高爐優(yōu)化上部制度實(shí)踐

蔡剛 （上海梅山鋼鐵股份有限公司煉鐵廠(chǎng),南京 210039)

梅鋼2號(hào)高爐優(yōu)化上部制度實(shí)踐

蔡剛 （上海梅山鋼鐵股份有限公司煉鐵廠(chǎng),南京 210039)

梅鋼2號(hào)高爐自開(kāi)爐一直延用多環(huán)布料，礦批一直維持在26～28 t之間，高爐雖保持了長(zhǎng)期穩(wěn)定順行，但高爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)無(wú)法進(jìn)一步突破。通過(guò)對(duì)高爐嘗試優(yōu)化上部操作制度，采用大礦批分裝操作，提高了爐況穩(wěn)定性和高爐各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

高爐 優(yōu)化 操作 制度 大礦批

1 前言

梅鋼2號(hào)高爐設(shè)計(jì)有效容積1 280 m3，設(shè)置兩個(gè)鐵口，無(wú)渣口，采用奧鋼聯(lián)設(shè)計(jì)的帶前置燃燒爐的熱風(fēng)爐送風(fēng)，設(shè)計(jì)風(fēng)溫1 200℃，實(shí)際使用風(fēng)溫平均1220℃，最高使用風(fēng)溫1 260℃。高爐上部制度主要通過(guò)料線(xiàn)、布料角度、布料圈數(shù)、步進(jìn)角進(jìn)行日常的調(diào)劑。從2004年3月28日開(kāi)爐至今，多環(huán)布料在高爐上部制度調(diào)節(jié)上起到了明顯的作用，為高爐的長(zhǎng)期穩(wěn)定順行奠定了基礎(chǔ)。為進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，從2010年6月23日開(kāi)始，對(duì)高爐上部制度進(jìn)行了一系列的調(diào)整，優(yōu)化了高爐爐況，提高了高爐煤比。

2 上部制度優(yōu)化存在的瓶頸

2.1 料罐能力

2號(hào)高爐上料采用料車(chē)上料，料車(chē)有效容積7 m3，爐頂采用串罐無(wú)鐘爐頂布料，受料斗體積為14 m3，料罐體積為18 m3。根據(jù)梅山燒結(jié)礦及生礦堆比重理論計(jì)算，料罐安全裝料為原料30 t，焦炭10 t，高爐從開(kāi)爐至今，最大使用礦批為28.5 t，采用5車(chē)制上料，無(wú)法再進(jìn)一步突破，主要是受料罐容積的影響。

2.2 料車(chē)能力

料車(chē)有效容積7 m3，滿(mǎn)裝情況下按照梅山原燃料的堆比中理論計(jì)算，燒結(jié)礦為11.5 t，焦炭為3.8 t。由于正常生產(chǎn)中，料車(chē)不可能按照理論情況滿(mǎn)裝，必須有一個(gè)安全系數(shù)，因此，設(shè)定料車(chē)安全系數(shù)為0.95。最大安全裝料能力為燒結(jié)礦11.3 t，焦炭3.7 t。采用5車(chē)制上料情況下，礦批理論上最大可以達(dá)到34 t，焦炭最大7.2 t。

2.3 料線(xiàn)調(diào)節(jié)瓶頸

2號(hào)高爐上部制度料線(xiàn)目前只能設(shè)定一個(gè)焦料線(xiàn)、一個(gè)礦料線(xiàn)，有兩組選擇，若兩組選擇設(shè)定料線(xiàn)不同，需要兩個(gè)料線(xiàn)同時(shí)滿(mǎn)足條件，探尺才能提尺，無(wú)法實(shí)現(xiàn)兩批礦不同料線(xiàn)操作。

2.4 布料角度

2號(hào)高爐布料角度雖然有兩個(gè)周期布料角度可以調(diào)整，但是只能通過(guò)兩個(gè)周期布料圈數(shù)放在不同的角度調(diào)整，而角度不能兩批料差異設(shè)定角度。

2.5 料流閥調(diào)節(jié)瓶頸

2號(hào)高爐料流閥設(shè)定調(diào)節(jié)圈數(shù)為8至12圈，若圈數(shù)小于8圈或大于12圈，布料圈數(shù)控制精度下降，無(wú)法準(zhǔn)確控制圈數(shù)。

3 高爐爐況現(xiàn)狀

2號(hào)高爐自2004年3月28日開(kāi)爐至今，一只沿用多環(huán)布料，且礦批一直維持在26 t至28 t之間，高爐也保持了長(zhǎng)期的穩(wěn)定順行，但高爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)無(wú)法進(jìn)一步突破，特別是在要求降低高爐能耗的情況下，高爐煤比無(wú)法進(jìn)一步提高，焦比無(wú)法下降。2010年上半年高爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 2010年上半年高爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

4 上部制度優(yōu)化實(shí)踐

2010年6月23 日，高爐開(kāi)始嘗試大礦批操作，6月27日因?yàn)樵O(shè)備故障時(shí)間長(zhǎng)，被迫停止，6月30日，再次上大礦批。目的在于優(yōu)化上部制度調(diào)節(jié)，穩(wěn)定高爐中心氣流，提高高爐軟熔帶焦層厚度，改善軟熔帶透氣性，優(yōu)化爐內(nèi)氣流的二次分布。

4.1 大礦批實(shí)踐

由于2號(hào)高爐料罐容積的限制，造成2#高爐礦批無(wú)法擴(kuò)大，為此，我們采用大礦批分裝的方法，運(yùn)用兩批礦及一批焦作為一個(gè)料批，礦布料兩次，焦布料一次。六車(chē)制上料模式。其中1、 2;1、3分別作為1個(gè)料批，第一個(gè)料批和第二或第三個(gè)料批中礦角度和圈數(shù)

進(jìn)行區(qū)別設(shè)置。確保爐頂料面搭建合理的平臺(tái)。其中最大能力為第一周期礦料重23 t，第二周期礦料重13 t（兩車(chē)中一車(chē)為燒結(jié)礦及生礦，另外一車(chē)為生礦及雜礦，未能夠充分使用料車(chē)容積)，焦炭7.2 t。第一周期礦作為上部搭建平臺(tái)的基礎(chǔ)，而第二周期礦作為平臺(tái)優(yōu)化調(diào)節(jié)的手段。在實(shí)踐過(guò)程中，我們采用33～36 t礦批，6.8～7.2 t焦批進(jìn)行試驗(yàn)，過(guò)渡期間使用加焦炭負(fù)荷，避免改變焦層厚度，且能夠保證兩車(chē)焦炭安全上料。上料周期表設(shè)定見(jiàn)表2。

表2 上料周期表設(shè)定

4.2 布料角度設(shè)定

布料角度由于設(shè)定角度只能固定，因此，只能根據(jù)選擇不同的起始角度和布料圈數(shù)進(jìn)行平臺(tái)搭建的控制。

表3 布料角度設(shè)置

其中布料角度設(shè)置中的1周期對(duì)應(yīng)上料周期表設(shè)定中的1周期，布料角度設(shè)置中的2周期對(duì)應(yīng)上料周期表設(shè)定中的2、3周期。

4.3 料流閥設(shè)置

由于料流閥只能將圈數(shù)控制在8至12圈，因此，兩罐礦由于重量和要求布料圈數(shù)不同，料流閥采用差異設(shè)置，根據(jù)圈數(shù)要求，要求下罐在布料圈數(shù)要求的基礎(chǔ)上加1.5圈發(fā)料空，以此確保布料精度。

5 效果檢查

5.1 高爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)提升

通過(guò)近一個(gè)月的上部制度優(yōu)化操作實(shí)踐，全月平均礦批為34.73 t,焦批為7.05 t。高爐各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)穩(wěn)定，但煤比有了提升，2010年7月，高爐煤比平均達(dá)到175 kg/t.Fe。未能進(jìn)一步提高，存在一些客觀(guān)因素，其中主要是爐前渣鐵處理欠佳，炮泥質(zhì)量不穩(wěn)定，造成小套損壞多，本月高爐休風(fēng)達(dá)到4次，對(duì)提高煤比和強(qiáng)化冶煉產(chǎn)生了抑制作用。2010年7月指標(biāo)見(jiàn)表4。

表4 2010年7月指標(biāo)

5.2 爐況順行

通過(guò)使用大小礦批分裝布料，增加焦批量，增大了軟熔帶焦層厚度，爐腰處焦炭平均厚度為0.170 m，改善了透氣性，優(yōu)化了煤氣流的二次分布，實(shí)現(xiàn)了中心氣流的穩(wěn)定，高爐爐底中心溫度較前期有明顯回升（見(jiàn)圖1爐基6 300 mm中心溫度),爐缸邊緣溫度得到控制，爐缸冷卻設(shè)備水溫差未見(jiàn)上漲，對(duì)護(hù)爐工作也起到了明顯的效果，爐身冷卻壁及爐襯溫度波動(dòng)較小，局部管道氣流現(xiàn)象消失。本月圍繞大礦批的上部制度調(diào)整主要經(jīng)歷三個(gè)階段：大小礦批等量;16日實(shí)施大小礦，以大礦作平臺(tái)，小礦調(diào)整氣流;26日開(kāi)始中心氣流調(diào)整期。在第一階段，高爐風(fēng)壓、透指持續(xù)偏高，風(fēng)量逐步收縮至2 300 Nm3/min以下，進(jìn)入第二階段調(diào)整后，爐內(nèi)風(fēng)壓、透指有所改善，風(fēng)量逐步上行，月底風(fēng)量已基本穩(wěn)定在2 400 Nm3/min以上。2號(hào)高爐爐基中心溫度、風(fēng)量和風(fēng)壓趨勢(shì)見(jiàn)圖1和圖2。

圖1 爐基6 300mm中心溫度

圖2 2#高爐風(fēng)量、風(fēng)壓趨勢(shì)圖

6 結(jié)束語(yǔ)

大礦批操作在梅鋼1 250 m3級(jí)高爐上屬于首創(chuàng)，通過(guò)近一個(gè)月的摸索，我們基本取得了成果。煤比指標(biāo)得到優(yōu)化，但仍然存在一些問(wèn)題，需要不斷改進(jìn)。

6.1 在大礦批使用過(guò)程中，由于上料程序的局限性，我們無(wú)法進(jìn)一步提升第一罐礦的重量，若能夠?qū)⒌谝还薜V的重量提升到26～28 t之間，采用三車(chē)礦作為第一罐礦，對(duì)搭建平臺(tái)，穩(wěn)定氣流將有很大的改善。

6.2 若能夠修改部分程序，將第一罐礦和第二罐礦使用不同料線(xiàn)布料，對(duì)上部調(diào)劑能夠更加有利。同時(shí)，對(duì)優(yōu)化邊緣礦焦比有很大的作用。

6.3 在大礦批使用基本成功的基礎(chǔ)上，如何進(jìn)一步爭(zhēng)取風(fēng)量，提高鼓風(fēng)動(dòng)能，是保證爐況長(zhǎng)期穩(wěn)定順行的關(guān)鍵。同時(shí)，在大礦批，大煤比的情況下，我們需要接受高風(fēng)壓，高壓差的操作方式，若順行無(wú)困難，我們需要堅(jiān)持。

6.4 提高設(shè)備保障能力，是保證大礦批長(zhǎng)期使用的關(guān)鍵。若遇單面用礦或單面用焦等情況，勢(shì)必對(duì)大礦批上料能力造成影響，從而波及高爐爐況穩(wěn)定性。應(yīng)避免頻繁在28 t和36 t之間更換礦批。

[1]周傳典.高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)手冊(cè) [M].北京：冶金工業(yè)出版社，2002.

[2]蘭海波，王玉慶.南鋼4號(hào)高爐大礦批分裝操作實(shí)踐[J].煉鐵,2009(1):28-30.

Practice of Optimization of Upper Part System of Meigang BF 2

Cai Gang

Since start up,multi-ring material distribution had been applying to BF 2,Meigang,with constant ore batch of 26 t～28 t.Although the blast furnace had kept long term stable running,further breakthrough could not be made in technical and economic indices.Attempts were made at the blast furnace such as optimizing the operation system of upper part and adopting split charging with big ore batch,the furnace stability and all technical and economic indices improved.

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（收稿 2010-09-15 責(zé)編 崔建華)

蔡剛，2004年畢業(yè)于重慶職業(yè)專(zhuān)科學(xué)校冶煉專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)在上海梅山鋼鐵公司煉鐵廠(chǎng)從事高爐冶煉技術(shù)工作。