【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 應(yīng)對(duì)，使高爐穩(wěn)定順行得到相對(duì)改善，也就是說使操作技術(shù)與 原、燃料條件相適應(yīng)，達(dá)到高爐穩(wěn)定順行的目的，在此基礎(chǔ)上不斷改善經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。 高爐原燃料條件劣化爐況的表現(xiàn) 高爐穩(wěn)定性下降。高爐料柱的透氣性明顯下降，透氣阻力系數(shù)升高，爐況出現(xiàn)波動(dòng)，減風(fēng)次數(shù)增加，崩、滑料次數(shù)增加。 噴煤比下降，能耗升高。 在高煤比、高利用系數(shù)冶煉條件下， 焦炭質(zhì)量是高爐穩(wěn)定順行的關(guān)鍵，隨著焦炭質(zhì)量的不斷下降，無論是熱強(qiáng)度還是冷強(qiáng)度均呈下降的趨勢(shì)，灰分和硫含量均升高，高爐透氣性變差，爐況穩(wěn)定性受到影響，接受高煤比能力下降，爐況處于臨界狀態(tài)，負(fù)荷和噴煤比呈下降趨勢(shì)，并且燃料比和工 序能耗增加。 第 5 頁 應(yīng)對(duì)原料粉粒多的技術(shù)對(duì)策 在料場(chǎng)將粉粒篩干凈后再上高爐料倉，在高爐槽下再過篩一次。 加強(qiáng)跟蹤篩網(wǎng)清理，控制小于 5mm的粉礦＜ 5%。 高爐料倉盡量保持高槽位，合理安排排料順序，避免粉粒多的礦布到邊緣或中心。 入爐粉末增加時(shí)，煤氣流調(diào)節(jié)以改善透氣性為主。 在原來基礎(chǔ)上適當(dāng)疏松邊緣氣流，改善邊緣煤氣通道， 同時(shí)邊緣氣流也不宜過強(qiáng)， 防止?fàn)t墻結(jié)厚，以熱負(fù)荷穩(wěn)定為控制目標(biāo)，減少粉礦粘結(jié)和脫落對(duì)氣流影響。 由于原料條件不好，風(fēng)壓升高，導(dǎo)致鼓風(fēng)動(dòng)能降低， 可適當(dāng)降低負(fù)荷，改善透氣性，保證一定 的鼓風(fēng)動(dòng)能， 使氣流橫向均勻分布，煤氣分布變化最小 。 應(yīng)對(duì)焦炭質(zhì)量變差的技術(shù)對(duì)策 焦炭在高爐冶煉中起著舉足輕重的作用，隨著焦煤資源的緊張，焦炭質(zhì)量下降，高爐爐缸死料柱呈現(xiàn)肥大的趨勢(shì)，透氣、透液性下降，高爐的料柱透氣性變差，爐況不穩(wěn)定，不易接受風(fēng)量。 高爐可以采取提高富氧率，降低爐腹煤氣量、降低負(fù)荷，降低煤比等措施，以改善高爐透氣性，可以適應(yīng)焦炭質(zhì)量下降形成的生產(chǎn)條件，但這些技術(shù)對(duì)策是被動(dòng)的，治標(biāo)不治本，且制約了產(chǎn)能的發(fā)揮、能耗降低及成本控制。 應(yīng)對(duì)焦炭質(zhì)量下降的理想技術(shù)對(duì)策是通過上、下部 煤氣流調(diào)劑，改善高爐透氣性，煤氣流分布合理、高爐穩(wěn)定順行，這也是高爐操作努力的方向，高爐煤氣流調(diào)劑是以下部為主，上下部調(diào)劑相結(jié)合，煤氣調(diào)劑遵循 “ 制衡 ” 原則 ， 根據(jù)下部氣流分布，控制上部氣流分布，適應(yīng)焦炭質(zhì)量的變化。 焦炭質(zhì)量變 差，高爐料柱透氣性差， 風(fēng)壓高，鼓風(fēng)動(dòng)能低，回旋區(qū)縮小，死料柱相對(duì)肥大，下部氣流中心受阻，邊緣氣流相對(duì)發(fā)展， 操作技術(shù)對(duì)策以引導(dǎo) 中心氣流為主，適當(dāng)控制邊緣氣流，使煤氣流向中心發(fā)展，縮小死料柱，實(shí)現(xiàn)煤氣流合理穩(wěn)定分布。 4 嚴(yán)格抓好原燃料的化學(xué)成分的檢測(cè)和物理性能檢測(cè)， 為 高爐 實(shí)現(xiàn) 精細(xì)化、量化操作及 時(shí)反饋相關(guān)的數(shù)據(jù)， 減少操作的盲目性，提高工長(zhǎng)的應(yīng)變和應(yīng)急反應(yīng)能力 ， 以便最大程度減少高爐操作的大幅波動(dòng) 。 應(yīng)對(duì)爐料結(jié)構(gòu)性能變化的技術(shù)對(duì)策 高爐煉鐵反應(yīng)是一個(gè)高溫、高壓、多相共存的極其復(fù)雜的反應(yīng)，熔滴區(qū)的形成及其高爐冶煉的影響與軟融帶及其在高爐中所處的位置、厚度和透氣性等因素息息相關(guān)，而爐料的高溫冶金性能對(duì)熔滴區(qū)形成起關(guān)鍵作用。 爐料結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，爐料性能變化，軟化、熔融區(qū)間加寬，還原后的強(qiáng)度低，引起軟熔帶 寬度增加 并且不穩(wěn)定，軟熔帶位置上移，間接還原區(qū)縮小，風(fēng)壓升高、透氣性變差，影響高爐順行。 根據(jù)高爐的冶煉特點(diǎn)和高爐爐型特征，爐料在下降過程中，位置越低，料層越薄，第 6 頁 在爐腰處料層最薄，而且下部溫度梯度大，對(duì)于軟化和熔融區(qū)寬的爐料，采取降低高溫區(qū)的操作，氣流調(diào)劑上適當(dāng)控制邊緣氣流，降低軟熔帶高度，可以減少軟熔帶寬度及波動(dòng)。 根據(jù)高爐煤氣流分布的特點(diǎn)，在原料冶金性能變差條件下，高爐的透氣性變差，高爐的鼓風(fēng)動(dòng)能下降，高爐爐腹煤氣流不易吹透中心，主要分布在邊緣，使邊緣高溫區(qū)上移，邊緣軟熔帶層加寬，透氣性變差，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致邊緣氣流分布不均勻，形成管道，在這種情況下，上部采取適當(dāng)控制邊緣氣流調(diào)劑方法，可以 使中心氣流相對(duì)發(fā)展，使氣流分布更合理，而且控制邊緣軟熔帶根部高度，縮小軟熔帶寬度，對(duì)改善高爐透氣性有利。 原料條件變差的情況下，盡量均勻布料，使料層均勻鋪開，改善軟熔帶穩(wěn)定性，同時(shí)采用高壓操作，控制煤氣流速，適當(dāng)控制爐溫，也對(duì)控制高溫區(qū)有利。 疏松邊緣和中心兩股氣流調(diào)劑手段，如果效果不明顯，在分析爐料性能的基礎(chǔ)上，采取控制軟熔帶高度的方法，降料線，調(diào)布料檔位，高爐透氣性得到改善。 第 3 章 不同焦炭質(zhì)量的應(yīng)對(duì)措施 焦炭在高爐中的作用 焦炭在高爐煉鐵中的地位和作用。焦炭在高爐煉鐵中是不可缺 少的爐料，對(duì)高爐煉鐵技術(shù)進(jìn)步的影響率在 30%以上，在高爐煉鐵精料技術(shù)中占有重要的地位。焦炭對(duì)高爐煉鐵的作用是： 是主要的熱量來源，高爐煉鐵炭素 （ 包括焦炭和煤粉 ） 燃燒所提供的熱量，占高爐煉鐵總熱量來源的 70%。隨著噴煤比的提高，焦炭用量在逐步減少。但是，焦炭的用量總是要大于噴煤量。理論最低焦比為 250kg/t, 焦炭在風(fēng)口燃燒掉 55%～ 65%。 是還原劑，焦炭還原作用是以 C 和 CO 形式來對(duì)鐵礦石起還原作用。爐料到風(fēng)口焦炭溶損反應(yīng)為 25%～ 35%。 是生鐵的溶碳，在高爐煉鐵過程中焦炭中的碳是逐步滲透 到生鐵中。一般鑄造生鐵含碳 %左右，煉鋼生鐵在 %左右。生鐵滲碳消耗焦炭 7%～ 10%。 是爐料的骨架作用，焦炭在高爐內(nèi)是起骨架作用，支撐著煉鐵原料 （ 燒結(jié)礦 、 球團(tuán)礦 、 天然塊礦 ） ，又起到煤氣的透氣窗作用 。 焦炭的 4 種作用中，提供熱源的主導(dǎo)作用不會(huì)改變，這就決定了理論焦比最低值。低于這個(gè)最低值，高爐煉鐵就難以正常生產(chǎn)，或經(jīng)濟(jì)上就不合算了。在各種條件下高爐煉鐵中碳的還原作用和滲碳功能不會(huì)有較大的變化。在高爐大型化和氧煤強(qiáng)化煉鐵技術(shù)不斷進(jìn)展，噴吹煤比逐漸上升入爐焦比下降的條件下，焦炭的骨架作用會(huì)顯得更加突 出，相應(yīng)對(duì)焦炭的質(zhì)量要求也會(huì)越來越高。否則，是難以實(shí)現(xiàn)高噴煤比，高爐煉鐵不能正常生產(chǎn)。焦炭從料線到風(fēng)口平均粒度減少 20%～ 40%。劣質(zhì)焦炭和熱反應(yīng)性差的焦炭粉化率會(huì)很大。 焦炭的熱性能 高爐煉鐵近年生產(chǎn)指標(biāo)不斷改善，但能源的短缺也給高爐帶來新的挑戰(zhàn)，降低焦比，第 7 頁 提高噴煤比成為降低生鐵成本的有效手段之一，而提高噴煤比的有效措施之一就是提高焦炭質(zhì)量，特別是焦炭的熱性能指標(biāo)。焦炭的 CRI 和 CSR 是評(píng)價(jià)焦炭熱性能的重要指標(biāo)，CRI 指焦炭的反應(yīng)性， CSR 是指焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度。高爐大型化以后對(duì)焦炭質(zhì)量提出了新的更 高要求，并對(duì)焦炭熱性能等提出了要求。高爐大型化以后，料柱增高后，料的壓縮率提高了，透氣性變差。特別是爐缸容積變大以后，爐缸的焦炭狀態(tài)對(duì)高爐生產(chǎn)的影響更大了。焦炭的熱性能不好（ CRI 高、 CSR 低），會(huì)使塊狀帶透氣性變差，軟熔帶位置下移，表現(xiàn)為中心氣流弱，邊緣氣流強(qiáng)；爐缸中心死料柱增大，風(fēng)口及回旋區(qū)的碎焦量增加，爐缸的透液性變差，鐵口深度減小等。這些都會(huì)嚴(yán)重影響高爐順行，引起高爐直接還原升高和煤氣化學(xué)能利用降低，導(dǎo)致焦比上升。 焦炭熱性能對(duì)高爐冶煉指標(biāo)的影響 指標(biāo) 范圍 利用系數(shù) /% 焦比 /% 煤比 /% 燃料 比 /% CRI 降低 1% CSR 提高 1% 從上表不難看出，焦炭 CRI 對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)的影響均高于焦炭 CSR 對(duì)其影響。 焦炭的冷態(tài)性能 煉鐵 操作 者要十分關(guān)注 M10 數(shù)據(jù)的變化。 M10 指標(biāo)是個(gè)焦炭抗碎指標(biāo)，它是反應(yīng)出焦炭在高爐冶煉過程中的破碎程度的指標(biāo)。焦炭 M10指標(biāo)不好，在高爐冶煉過程中易粉化，產(chǎn)生較多的粉末。焦炭粉末多會(huì)造成高爐爐料透氣性變差，壓差升高，風(fēng)量減少，不允許多噴吹煤粉；同時(shí)，粉末增多，也容易被高爐 煤氣帶出爐外，造成高爐除塵灰中含碳量增加，也就造成焦炭的高爐利用率的下降，焦比升高；焦炭易粉化，會(huì)造成爐缸內(nèi)焦炭粒度變小，甚至?xí)休^多的焦末，就會(huì)造成爐缸不活躍，直接使高爐鼓的風(fēng)吹不透爐缸中心，還會(huì)促進(jìn)爐缸中心堆積；一些高爐使用 M10指標(biāo)差的焦炭，會(huì)出現(xiàn)高爐休風(fēng)后，不易恢復(fù)風(fēng)量，延 長(zhǎng)爐況處理時(shí)間。就是因?yàn)榻固糠刍?，爐缸內(nèi)焦炭之間沒有多少空隙 （ 正常的應(yīng)有 的空間）。 應(yīng)對(duì)措施 實(shí)踐表明，焦炭質(zhì)量短期稍微下降，會(huì)使?fàn)t況不穩(wěn)定，正常的風(fēng)量及較高的煤比難以維持；焦炭質(zhì)量短期明顯下降，會(huì)使煤氣流嚴(yán)重失 常，順行變差。 劣質(zhì)焦炭入爐，其高溫冶金性能的降低劣化了焦炭的骨架作用，特別是爐缸中心死焦堆的透性、透液性大大降低，圓周工作不均，對(duì)爐況順行構(gòu)成極大威脅。集中表現(xiàn)在中心煤氣通路堵塞，壓差升高，高爐吃風(fēng)、吃熱能力下降，脫硫效率低下，風(fēng)口大量損壞，嚴(yán)重時(shí)將引起爐況失常。針對(duì)焦炭質(zhì)量劣化的狀況，高爐操作以活躍爐缸為主，從上下部調(diào)劑入手，采取疏導(dǎo)煤氣、控制合理的實(shí)際風(fēng)速和鼓風(fēng)動(dòng)能、緩解焦炭在高溫區(qū)粉化等措施，有效地改善高爐的順行狀況。 上部裝料制度以打開中心氣流為主，輔以疏導(dǎo)邊緣，保持煤氣流的兩條通路，可第 8 頁 以 起到緩解壓差的良好作用。通過縮小礦批、增加中心及邊緣焦炭量可以保持或發(fā)展兩股氣流，尤其應(yīng)確保中心焦炭量，合理的調(diào)整將抵消劣質(zhì)焦炭對(duì)煤氣分布的不利影響，從而達(dá)到爐況順行的目的。實(shí)踐表明焦炭質(zhì)量惡化后高爐的操作調(diào)劑應(yīng)以發(fā)展兩道氣流為主，適當(dāng)抑制邊沿氣流及縮小礦批的操作方針 ,以便得到良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 送風(fēng)制度的選擇不僅要考慮活躍爐缸，也要考慮焦炭劣化后下部回旋區(qū)的變化。 噴吹高反應(yīng)性煤，能起到保護(hù)焦炭的作用。優(yōu)化噴吹煤種及燃燒環(huán)境，以減少未燃煤粉量，對(duì)改善爐缸工作、降低高爐壓差有利。高爐噴吹高反應(yīng)性的 煙煤雖然無法改變焦炭與 CO2的反應(yīng)能力，但可以減少焦炭與 CO2反應(yīng)的機(jī)會(huì)，噴吹高揮發(fā)分的煙煤可以抑制焦炭的氣化速度，對(duì)焦炭有保護(hù)作用。高反應(yīng)性煤對(duì)不同焦炭的反應(yīng)性影響不同，隨著焦炭反應(yīng)性的提高，煤對(duì)焦炭反應(yīng)性影響也增大，因此，對(duì)使用劣質(zhì)焦炭的高爐效果明顯。 煤的反應(yīng)性對(duì)焦炭反應(yīng)性影響 噴煤時(shí)焦炭反應(yīng)性的變化051015202530焦炭1 焦炭2 焦炭3焦炭反應(yīng)性，%焦炭反應(yīng)性（不噴煤）焦炭反應(yīng)性（噴煤）焦炭反應(yīng)性的變化 根據(jù)原燃料的供應(yīng)數(shù)量、質(zhì)量、爐況基礎(chǔ)和趨勢(shì)以及季節(jié)特點(diǎn)，完善高爐的操作措施，使之有針對(duì)性和可操作性，以指導(dǎo)工長(zhǎng)操作和爐況調(diào)節(jié)。 抓好爐墻溫度、水溫差、鐵水溫度、理論燃燒溫度、風(fēng)速和鼓風(fēng)動(dòng)能、煤氣分析、十字測(cè)溫、壓量 關(guān)系等冶煉參數(shù)的監(jiān)測(cè)和分析工作，以抓住爐況失常苗頭。不斷完善對(duì)爐缸不活躍征兆和程度的數(shù)據(jù)總結(jié)，保證爐缸工作長(zhǎng)期穩(wěn)定、均勻活躍，并保持合理的操作爐型，把爐況失常消滅于萌芽狀態(tài)。 第 4 章 高爐冶煉低品位礦 降低原料費(fèi)用，可以大幅度降低生鐵的制造成本。目前由于國外鐵礦石的價(jià)格波動(dòng)，運(yùn)輸價(jià)格高昂，增加國內(nèi)鐵礦石的用量是現(xiàn)階段必走之路，發(fā)揮兩種資源的優(yōu)勢(shì)，在粗糧細(xì)作上下功夫，國外大鐵礦，除品位高以外，一般成份穩(wěn)定是很大的優(yōu)勢(shì)，但 Al2O3較高。國內(nèi)及東南亞鐵礦石價(jià)格 較 低，節(jié)約運(yùn)輸費(fèi)用，而且脈石多為酸性，但成份波動(dòng) 大，品位低，渣量大。 精料和爐料結(jié)構(gòu)的合理性只是相對(duì)的 、 暫時(shí)的，隨著資源或產(chǎn)品市場(chǎng)的變化，原有的綜合平衡被打破，其爐料結(jié)構(gòu)也隨之改變。為應(yīng)對(duì)低品位礦，特制定以下措施： 第 9 頁 加強(qiáng)混勻原料的設(shè)施，減少成份波動(dòng)，提高入爐礦石的穩(wěn)定性，提高低品位礦的使用效果。 加強(qiáng)礦石質(zhì)量的管理。改進(jìn)燒結(jié)工藝，使用較便宜的礦粉燒結(jié)出高質(zhì)量的燒結(jié)礦，F(xiàn)eO 合適且穩(wěn)定，其強(qiáng)度、粒度、還原性能都比較好，做到粗糧細(xì)作。加強(qiáng)入爐前過篩的管理，控制燒結(jié)礦的料流，以礦倉閘門不卡料為原則，降低振動(dòng)篩上礦層厚度，延長(zhǎng)篩分時(shí)間，提高篩分效率?？刂?小于 5mm的燒結(jié)粉末低于 2%，對(duì)提高料柱的透氣性十分重要。 穩(wěn)定焦炭質(zhì)量。要保證焦炭的骨料 （ 主焦煤的比例 ） ，確保焦炭的強(qiáng)度，尤其是熱強(qiáng)度（ CRI、CSR）， CSR 要達(dá)到 60%以上，保證其料柱骨架的作用，能有效地解決提高低品位礦用量后爐內(nèi)煤氣出路問題。 小塊焦（不是焦丁，而是中焦）與礦石混裝入爐。減輕煤氣通過軟熔帶時(shí)的阻力，提高高爐的透氣性。高爐采用高焦炭混裝比，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)保持不變的情況下，對(duì)鐵礦石原料的要求可以降低，這就擴(kuò)大了原料的選擇范圍，為降低原料打下技術(shù)基礎(chǔ)。采用高焦炭混裝比技術(shù)還可以提高高爐 生產(chǎn)效率和降低還原劑比。 在原燃料質(zhì)量不能提高的情況下，適當(dāng)降低高爐的強(qiáng)化程度，為提高噴煤量騰出空間，對(duì)節(jié)能降耗有利。降低爐腹煤氣量，多富氧，提高鼓風(fēng)中含氧量，能提高冶煉強(qiáng)度和爐缸燃燒溫度，增加煤氣中 CO 的濃度，減少每噸鐵的煤氣量并降低爐頂煤氣溫度，有利于提高產(chǎn)量和降低焦比。使用阻力系數(shù)保證高爐順行，降低強(qiáng)化程度后，風(fēng)量下降，鼓風(fēng)動(dòng)能降低，要保持爐缸活躍，避免爐缸堆積，防止?fàn)t缸側(cè)壁壁溫度升高，尤其是要注意爐缸透液性下降，引起爐底溫度下降。 高壓操作 。提高爐內(nèi)煤氣的壓力，縮小煤氣體積，降低煤氣流速， 減少煤氣對(duì)料柱的阻力 ,能促進(jìn)高爐順行 ,有利于進(jìn)一步提高冶煉強(qiáng)度，同時(shí)還能增加煤氣在高爐中的停留時(shí)間和減少爐塵損失。 高效地利用設(shè)備，降低非計(jì)劃休風(fēng)率。若頻繁的慢風(fēng)、休復(fù)風(fēng)，極有可能造成爐內(nèi)氣流的重新分布，爐缸不活，進(jìn)而致使?fàn)t況波動(dòng)。 控制爐墻溫度，保證順行。杜絕爐墻溫度過度地降低。 合理渣相，改善爐渣性能，降低爐渣的粘度。渣量增大，如果渣粘度大，不能及時(shí)排出來，會(huì)造成爐缸可利用的空間變小，不利于高爐強(qiáng)化