劉春偉,初云祥,李晏春
(1.山東鋼鐵股份有限公司萊蕪分公司煉鐵廠,山東 濟南 271104;2.山東泰東粉末冶金有限公司,山東 濟南 271104)
根據當前企業的生產形勢,以及受公司焦炭產能影響,6號高爐長期配加外購焦,并且一直處于高產能狀態,焦炭供應十分緊張,加之本公司新舊動能轉換涉及拆除了6號高爐小料場,使得焦炭供料壓力更加巨大。同時外購焦本身性價比低,又受倒運等因素影響,不利于燃耗成本的降低。因此,高煤比冶煉不僅可以緩解生產壓力,還能創造良好的經濟效益。
萊鋼6號爐長期受配加外購焦的影響,高爐在煤比相對偏低的情況下逐年突破,2020年在煤比方面取得了較大的提升,2020年煤比完成情況如表1、圖1所示。

表1 2020年6號高爐煤比完成情況 kg/t

圖1 2020年6號高爐煤比和燃料比完成情況
通過對高爐的各項參數值進行匯總分析,找出導致煤比偏低的四個主要原因為:理論燃燒溫度低、入爐原料粉末多、噴吹不均勻、料柱透氣性差。
為了保證風口前煤粉能完全燃燒,以及風口前的理論燃燒溫度,最關鍵的就是控制風溫。
2.1.1 優化空燃比,提高燒爐效率
規范熱風爐崗位燒爐標準化操作,建立空燃比檔案,實時指導崗位燒爐操作。
2.1.2 提高空氣預熱效率
對6號高爐的熱風爐空氣預熱器進行升級改造,由管式改為板式,空氣預熱效果顯著提升,溫度基本長期保持在1 200℃以上,如表2所示。

表2 2020年1—10月風溫數據統計 ℃
2.1.3 提高富氧率
在保證風口理論燃燒溫度(T理)不過高的情況下(見表3),提高富氧使用量,不僅可以促進噴吹煤粉充分燃燒,提高置換比,同時還能有效提高渣鐵物理熱,富氧率應長期保持在3.5%~4.5%之間,如表4所示。

表3 2020年1月—11月T理數據統計 ℃

表4 2020年1月—11月富氧率數據統計 %
2.2.1 增加原料督查頻次
通過視頻監控、現場督察、質量信息查詢、溝通交流等手段,實時掌握原料信息,同時還能指導爐內實時生產,一旦出現異常及時反饋,從而引起相關部門重視,提高改善速度。
2.2.2 優化設備參數,改善篩分效果
結合各種礦料的配加比例和粒級,優化振篩的篩分控制參數,保證合格料全部入爐,粉末全部篩除。
1)振幅。根據礦料特性,調整振幅,減少因過度彈跳和夾棒情況導致的合格料流失,燒結礦篩為3.5~4.0 mm,球團礦篩為3.5 mm,生礦篩為3.8~4.2 mm。
2)給料料流。燒結礦篩加插棍、受料面增加擋料器,生礦和球團篩增加擋板,以實現礦料篩面均勻薄層平鋪。
3)篩分時間。在保證上料能力的前提下,優化篩網間距、振幅和給料料流三個控制參數,控制合理篩分時間,燒結礦篩為2~3 t/min,球團礦篩為3 t/min,生礦篩為2 t/min。
2.2.3 及時修補并更換篩網
正常生產中,篩網由于質量、篩分礦料分布不均勻等,常會出現局部磨損,間隙增加,從而造成合格料流失的情況。
1)建立日常篩網工作檔案,定期檢查篩網間距,管控篩網磨損情況;
2)篩網壽命到期或是出現異常磨損時,及時更換。
2.2.4 制定雨季篩分控制預案
雨季時,對篩分造成不利影響的主要是焦炭和生礦,因粉末濕、粘而難以篩除,預控方案主要有三個方面:
1)操作上采取適當的提高煤氣流速和爐頂溫度的控制手段,使粉末隨爐頂煤氣一起經除塵設施排出;
2)調整振篩參數(料流和振幅),降低入爐粉末量;
3)加強清篩管理,增加篩網清理頻次,由2 h/次提高至1 h/次。
2.3.1 定期換槍和調整噴槍嘴
做好崗位日常設備點檢維護記錄,定期檢查噴槍磨損情況,通過風口觀察槍嘴位置變化,若發現偏移及時拔槍調整,使噴槍嘴始終處于風口中心位置,確保煤粉順利進入爐內。
2.3.2 增設煤槍堵塞報警
在每支噴槍上安裝溫度計,同時利用微機程序生成噴槍測溫點趨勢圖,通過測試,確定堵槍下限溫度,再根據溫度下限,設定語音自動報警,以此達到縮短堵槍的時間,提高清槍效率,確保噴吹均勻率。
2.4.1 調整布料制度,打通兩股煤氣流
團隊成員需將裝料操作作為一項重點工作來進行管理。通過優化和固化選出適合兩座高爐的布料模式,在布料檔位設置、料線選取、布料圈數的準確率和料序穩定以及特殊狀況下應急方案等方面做了大量工作,最終達到“中心開通,邊緣穩定”的兩股氣流分布。
2.4.2 提升爐頂壓力,穩定煤氣流速
2020年1月份,攻關團隊成員召開提高頂壓專題研討會,從工藝、設備等多個角度研討了提高頂壓的必要性和可行性,最終確定頂壓提高至190 kPa水平,上限可達到200 kPa。此次研討為改善高爐料柱透氣性,進而提高煤比等攻關創造了有利條件。
2.4.3 提高鐵口作業率
結合當前生產現狀,團隊與爐前技術人員共同討論和制定了統一的鐵口操作標準,關鍵內容如下:
1)制定鐵口操作標準:統一打泥量和開口方式,減少二次開口次數;鐵口深度≥2 200 mm,鐵間隔時間≤20 min,出鐵時間60~80 min。
2)若出現異常鐵口操作要進行嚴肅考核(炮泥、跑大流、跑碼子等),并督促爐前工積極做好鐵口維護。
1)6號高爐通過以上措施的改進,煤比提升效果顯著,概括一季度完成數據顯示,6號高爐基本完成了設定的167 kg/t煤比水平目標,后續持續穩定提升,進入二季度,煤比累計值基本達到172 kg/t。
2)當前高爐生產條件下使用外購焦是必然,外購焦的成份和性能波動大,成為影響當前高爐提煤比操作的主要原因,所以要抓住問題的主要原因全面分析高爐操作并總結經驗,才能達到預期的效果。