八鋼歐冶爐單氣化爐生產(chǎn)實(shí)踐

田寶山

（寶鋼集團(tuán)八鋼公司煉鐵分公司）

八鋼歐冶爐單氣化爐生產(chǎn)實(shí)踐

田寶山

（寶鋼集團(tuán)八鋼公司煉鐵分公司）

八鋼歐冶爐生產(chǎn)期間上料工序出現(xiàn)故障，為避免爐缸凍結(jié)，采取了單氣化爐生產(chǎn)模式。生產(chǎn)實(shí)踐表明，單氣化生產(chǎn)方案可行，并獲得了大量單氣化爐生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)。

歐冶爐；氣化爐；熔煉率

2015年7月8日八鋼歐冶爐因礦垂直皮帶機(jī)故障無(wú)法上料，于凌晨01∶21分休風(fēng)，判斷垂直皮帶機(jī)搶修處理時(shí)間需一周以上。因長(zhǎng)時(shí)間休風(fēng)爐缸熱量散失，復(fù)風(fēng)時(shí)爐況恢復(fù)會(huì)非常困難，為避免長(zhǎng)時(shí)間休風(fēng)造成的爐況恢復(fù)困難，本次垂直皮帶機(jī)故障搶修期間，準(zhǔn)備采取單氣化爐生產(chǎn)方式運(yùn)行一段時(shí)間，渣鐵出凈，同時(shí)保證爐缸儲(chǔ)熱充足。

1 復(fù)風(fēng)前狀態(tài)

7月8日01∶21分休風(fēng)，至7月12日12∶30分送風(fēng)，累計(jì)休風(fēng)時(shí)間6429min，氣化爐拱頂溫度已降至350℃，料位04623滿但04624空。煤線料單配比仍為休風(fēng)前料，且三個(gè)料罐均滿（約12批料）。豎爐因垂直皮帶機(jī)停止上料后，DRI螺旋仍維持0.3rpm低速運(yùn)行直至休風(fēng)，同時(shí)在休風(fēng)4天時(shí)間里為防止豎爐結(jié)料，累計(jì)多次轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋排料，導(dǎo)致豎爐虧料線約3.3m（約150m3）。為此在進(jìn)行單氣化爐生產(chǎn)前必須將煤線三個(gè)料罐內(nèi)燃料排入氣化爐，同時(shí)為防止空燒，必須配合轉(zhuǎn)入一定量的豎爐鐵料。

2 單氣化爐生產(chǎn)實(shí)績(jī)

7月12日12∶30分工廠復(fù)風(fēng)，打開預(yù)設(shè)風(fēng)口，風(fēng)口氧氣總量投入35000Nm3/h，粉塵線氧氣不投入，工廠壓力升至 250kPa。13∶00分煤螺旋啟動(dòng)3.5rpm，14∶00分煤螺旋升至5.0rpm，同時(shí)啟動(dòng)DRI螺旋0.3rpm（總轉(zhuǎn)速2.4rpm），15∶00分DRI螺旋停。同時(shí)因氣化爐料位04623低至18%，把礦垂直皮帶機(jī)停為節(jié)點(diǎn)，到復(fù)風(fēng)2個(gè)半小時(shí)后視為一個(gè)料層，此段料層為復(fù)風(fēng)00129鐵次后期到達(dá)風(fēng)口，16∶00北場(chǎng)鐵口打開，第一罐鐵水溫度1306℃，到堵口時(shí)測(cè)溫已升至1475℃，鐵水硅含量3.42%，因此認(rèn)為此段料層的加入為復(fù)風(fēng)爐熱恢復(fù)創(chuàng)造了較好的條件。

氣化爐第二個(gè)料段共加入20批料。從00130鐵次反應(yīng)來(lái)看爐溫1451℃（堵口1445℃），鐵水硅含量4.89%，物理熱仍略欠，出鐵261t，出渣3.5t。

氣化爐第三個(gè)料段共加入19批料。從00131鐵次反應(yīng)來(lái)看較為合適，爐溫開口1541℃，堵口溫度已達(dá)到1571℃，出渣130t。

氣化爐第四個(gè)料段18∶00入，6.5小時(shí)到達(dá)風(fēng)口，后發(fā)現(xiàn)爐熱不足，在加入28批料后重新改為第二個(gè)料段燃料比。從00132鐵次看爐溫向涼，最低溫度1368℃，未能排渣。后期第二個(gè)料段到達(dá)風(fēng)口（約03∶10）冶煉后，從00133鐵次反應(yīng)來(lái)看后期溫度已明顯回升，且開始出渣。單氣化爐冶煉期間出鐵情況見表1。

表1 單氣化爐冶煉期間出鐵情況統(tǒng)計(jì)表

本次氣化爐冶煉共計(jì)1379min。出鐵5個(gè)鐵次，共計(jì)1336.9t，出渣233.5t，鐵出凈，但欠渣約400t。

3 單氣化爐生產(chǎn)時(shí)的現(xiàn)象分析

3.1 冷煤氣H含量變化

因氣化爐三個(gè)料罐爐料均有燃料粉，故需要先將其排入氣化爐，導(dǎo)致前期煤氣H含量一直偏高。從13∶00分開始煤螺旋啟動(dòng)，H含量迅速升高，14∶05分成分含量達(dá)到最高10.1%之后緩慢下降。15∶00分燃料粉已全部排入氣化爐，全焦段到達(dá)氣化爐拱頂，H含量進(jìn)一步降低，到17∶00分以后H含量已逐步恢復(fù)到正常的2%～4%水平

3.2 氣化爐料位長(zhǎng)時(shí)間低

復(fù)風(fēng)前氣化爐04624料位空，而04623料位滿。12∶30分通氧后，拱頂溫度緩慢上升，直到13∶00啟動(dòng)煤螺旋3.5rpm，此時(shí)04623料位已降低到18%。14∶00煤螺旋提速至5rpm，15∶00提速至6rpm，16∶03分提速至7rpm，16∶50提速至8rpm，因煤線上料能力不足，17∶21降速至7rpm，17∶35氣化爐04623料位滿，17∶50氣化爐04624料位滿。料位補(bǔ)滿后，18∶02降速至6.5rpm，18∶14進(jìn)一步降速至6rpm。氣化爐料位變化趨勢(shì)見圖1。

圖1 氣化爐料位變化趨勢(shì)圖

爐缸儲(chǔ)熱不夠，焦床大量消耗。休風(fēng)時(shí)DRI螺旋轉(zhuǎn)入氣化爐料段集中到達(dá)風(fēng)口后進(jìn)一步消耗焦炭，導(dǎo)致氣化爐料位長(zhǎng)時(shí)間低，低料位時(shí)間長(zhǎng)達(dá)5小時(shí)20分鐘。低料位一定程度上減少了氣化爐冶煉時(shí)間，爐熱更加難以恢復(fù)。

3.3 氣化爐冒尖頻繁

復(fù)風(fēng)后氣化爐較為穩(wěn)定，但在15∶52氣化爐冒尖15kPa，此時(shí)工廠壓力設(shè)定200kPa，15∶57冒尖14kPa，16∶05冒尖10kPa。這段時(shí)間氣化爐料位偏低，而氣化爐壓差也不高，且全焦情況下不存在透氣性不均導(dǎo)致冒尖的可能。認(rèn)為，此段時(shí)間是豎爐DRI料段集中到達(dá)風(fēng)口所導(dǎo)致。

此后在19∶10工廠壓力冒尖至164kPa（設(shè)定150kPa）,19∶45冒尖至120kPa（105kPa），19∶57冒尖至121kPa（105kPa），20∶14冒尖至127kPa（105kPa）。此段時(shí)間集中冒尖主要是工廠壓力設(shè)定過(guò)低，單氣化爐生產(chǎn)時(shí)煤氣全部走過(guò)剩線，壓力過(guò)低導(dǎo)致煤氣體積增大，流速加快，大小錐全開后氣量仍無(wú)法有效排走，導(dǎo)致氣化爐憋壓冒尖。具體見圖2。

圖2 工廠壓力和大小錐開度趨勢(shì)圖

由圖2看到在19∶45開始工廠壓力由150kPa設(shè)定值進(jìn)一步下調(diào)過(guò)程中，工廠壓力冒尖頻繁，特別是19∶52降至120kPa以下時(shí)，大小錐已經(jīng)全開，對(duì)煤氣量的調(diào)節(jié)已經(jīng)失去作用，導(dǎo)致之后頻繁冒尖。

3.4 爐溫低，渣鐵難行

復(fù)風(fēng)第一爐恢復(fù)較好，但焦床消耗過(guò)多，且后續(xù)料層的焦比偏低，導(dǎo)致爐溫一直偏低，特別是1450℃以下排渣難度加大。渣鐵流動(dòng)性變差，積聚在爐缸內(nèi)影響透氣性，進(jìn)一步影響冶煉效果。最后一爐出鐵時(shí)間長(zhǎng)，后期爐熱已經(jīng)明顯恢復(fù)，但因判斷欠妥提前堵口，導(dǎo)致大量爐渣留在了爐缸內(nèi)，最終休風(fēng)停氮后，7個(gè)風(fēng)口2#、6#、7#、12#、14#、26#和27#灌渣。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）在礦垂直皮帶機(jī)故障或者其他原因?qū)е仑Q爐無(wú)法上料，而搶修時(shí)間較長(zhǎng)的情況下，采取單氣化爐冶煉一段時(shí)間，保證爐缸儲(chǔ)熱，為復(fù)風(fēng)創(chuàng)造條件，生產(chǎn)實(shí)踐表明該方案可行。

（2）在單氣化爐冶煉過(guò)程中，建議將復(fù)風(fēng)料層焦比控制在較高水平，出渣鐵正常后視爐熱情況微調(diào)。

（3）單氣化爐冶煉時(shí)，生產(chǎn)煤氣全部走過(guò)剩線，會(huì)造成冷填和過(guò)剩文氏錐負(fù)擔(dān)較大，應(yīng)盡量提高工廠壓力，壓縮煤氣體積，降低流速，可減小煤氣量波動(dòng)對(duì)工廠壓力影響。同時(shí)認(rèn)為維持較高工廠壓力有利于氣化爐冶煉。

（4）本次單氣化爐冶煉主要問(wèn)題是渣沒有出凈，爐溫向涼引起排渣困難，最終積累了近400t渣滯留爐缸無(wú)法排出，休風(fēng)后多個(gè)風(fēng)口及氧槍灌渣。今后要特別注重休風(fēng)出凈渣鐵，渣鐵不出凈不休風(fēng)。

（5）在長(zhǎng)時(shí)間休風(fēng)前，必須保證氣化爐料位，這樣在復(fù)風(fēng)時(shí)可以先不啟動(dòng)煤/DRI螺旋，盡快加熱拱頂溫度，可投入粉塵線氧量，拱頂熱量充足后再啟動(dòng)螺旋。

[1]張先棹主編.冶金傳輸原理.北京∶冶金工業(yè)出版社.

[2]王筱留主編.鋼鐵冶金學(xué).北京∶冶金工業(yè)出版社.

Production Practice of Only Gasifier of OY Furnace in Bayi Steel

TIAN Bao-shan
（Ironmaking Branch,Bayi Iron&Steel Co.,Baosteel Group）

When feeding system breaks down in the production process of OY furnace，in order to avoid hearth freeze-up，the only gasifier production mode is used.Through the production practice,this a great deal data of only gasifier is gained,the production mode of only gasifier is feasible.

OY furnace；gasifier；smelting rate

TF557

B

1672—4224（2015）04—00018—03

聯(lián)系人：田寶山，男，40歲，大學(xué)本科，高級(jí)工程師，烏魯木齊（830022）寶鋼集團(tuán)八鋼公司煉鐵分公司第一煉鐵分廠

E-Mail:tianbs@bygt.com.cn