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方大特鋼1000m3高爐煉鐵技術進步
摘 要：對方大特鋼近年來高爐操作技術和管理方面的主要經(jīng)驗進行了總結，通過不斷優(yōu)化高爐操作，狠抓精料技術和上下部調劑等手段，高爐煉鐵生產(chǎn)的穩(wěn)定性得到顯著提高，取得了高利用系數(shù)和護爐情況下技術經(jīng)濟指標持續(xù)改善。
關鍵詞：高爐、燃料比、礦角、風口、風溫
1、前言
方大特鋼現(xiàn)有2座1000m3高爐，有效容積1050m3;設有南、北兩個鐵口，20個風口。1#高爐于2006年10月投產(chǎn)，高爐采用優(yōu)質碳磚陶瓷杯綜合爐底，頂燃式熱風爐，PW型串罐爐頂，皮帶上料，全儲鐵式澆注鐵溝。2#高爐于2011年12月投產(chǎn)，爐底采用微孔碳磚、陶瓷杯，軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)，設3段銅冷卻壁、串罐無料鐘爐頂，爐頂煤氣紅外線攝像，煤氣自動取樣、擺動溜嘴、3座頂燃式熱風爐(1號、3號熱風爐噴涂節(jié)能覆層涂料)，布袋除塵灰布袋輸送技術、TRT發(fā)電，明特法水沖渣等。
2、技術指標情況
2.1 利用系數(shù)
隨著公司干熄焦投產(chǎn)，本廠焦質量得到改善，高爐獲得穩(wěn)定的焦窗平臺，死料柱透氣、透液性改善，爐況穩(wěn)定得到加強，冶煉強度逐年提高。目前方大特鋼二座1000m3高爐均處于高利用系數(shù)冶煉狀態(tài)， 1#高爐利用系數(shù)最高為3.46t/m3.d，2#高爐為3.58t/m3.d。(截止2016年8月1#高爐已生產(chǎn)近10年，單位爐容產(chǎn)鐵量已達10672.13噸)(方大特鋼1000m3近幾年利用系數(shù)變化趨勢如圖1所示)。
2.2 焦比及煤比
方大特鋼1000m3高爐綜合煤比由前幾年的125～130kg/t提高至140kg/t以上，最高煤比達155.88kg/t。同時隨著爐況的順行和負荷的不斷加重，焦比最低達338.77kg/t;在2016年3月份實現(xiàn)最低焦比338.77kg/t，燃料比489.33kg/t(方大特鋼1000m3近幾年焦比、煤比變化趨勢)。
2.3 關鍵技術經(jīng)濟指標
方大特鋼1000m3高爐綜合技術經(jīng)濟指標，鐵水產(chǎn)量逐步提高，燃料比亦實現(xiàn)逐年下降，2016年1-8月在1#高爐生產(chǎn)近10年護爐的情況下(單位爐容產(chǎn)鐵量已達10672.13噸)，全廠高爐累計燃料比實現(xiàn)503.95kg/t。
3、主要技術進步及措施
3.1精料技術
①提高入爐礦石品位
精料是高爐煉鐵的基礎，提高入爐品位又是精料技術的核心內(nèi)容。方大特鋼始終堅持“精料為主，經(jīng)料為輔”相互結合的方針，實現(xiàn)了入爐品位的逐步提高 。
?、趦?yōu)化槽下篩分系統(tǒng)
嚴格控制槽下料流速度，逐步縮小槽下礦石篩網(wǎng)篩孔，以提高有效入爐礦石量，減少浪費。針對槽下篩分及入爐料，制定了完善的管理體系及流程，作為一項日常工藝紀律進行管理。目前機燒篩孔已由4.5mm減小至3.5mm，生礦篩孔由8～10mm減小至4.5mm。同時每周對入爐樣及返礦粒級進行檢測，控制槽下礦石料流速度≤40kg/s，焦炭料流速度≤25kg/s，每天均進行測定、調節(jié)。
?、鄹纳平固抠|量
方大特鋼自產(chǎn)焦炭量不能完全滿足高爐生產(chǎn)需要，40%需要外購，造成外購焦品種、質量波動較大。為穩(wěn)定外焦質量，2012年開始逐步減少外焦品種，由原來多家穩(wěn)定到每月4家，且以質量較好的A和B焦炭為主流外焦，其它進行補充。不同品種焦炭分堆存放，分爐座進行區(qū)別使用。在爐況順行較差時及時采用質量較好的干熄焦應急 。
3.2上部操作制度
?、俅蟮V批、大礦角
大礦批冶煉能夠增加爐腰處焦窗厚度，利于減少界面反應，提高負荷水平及穩(wěn)定煤氣流。自2012年開始，逐步在三座高爐進行大礦批試驗，同時組織技術人員測定料流碰撞點軌跡，確立了最大角度上限值，實現(xiàn)了中心氣流為主，邊緣氣流為輔的合理煤氣流分布。目前1#高爐已由原來的32噸礦批擴至37～38噸，2#高爐最大礦批用至42噸，礦焦角度逐步加大，最大礦角為44°，焦角為42°，拓寬了礦石平臺，煤氣利用率提高效果明顯。
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高頂壓有利于延長煤氣與爐料接觸時間,提高煤氣熱能和化學能的利用效率;1#高爐由原來的190KPa逐步提高至207KPa;2#高爐頂壓也由198 KPa分階段提高至215KPa。
3.3低硅冶煉
日常操作中，1#高爐[Si]按0.30-0.50%控制，2#高爐按0.25-0.45%控制。
在降低[Si]的同時，適當提高爐渣二元堿度，確保鐵水物理熱及脫硫效果。同時配礦時控制爐渣中Al2O3含量不超過16.5%。
3.4技術突破
①生礦使用比例實現(xiàn)重大突破
2015年8月份，因市場變化，特鋼高爐開始逐步使用生礦，由于1#高爐護爐，故重點在2#高爐進行配比攻關。2#高爐生礦使用比例最高達27%，實現(xiàn)了全部替代球團礦的爐料結構進行生產(chǎn)，且取得了比較好的經(jīng)濟指標。隨著調整生礦入爐順序、改造槽下篩分系統(tǒng)，開發(fā)塊礦烘干工藝以及塊礦與機燒混勻工藝等等，極大的提高了生礦的使用比例，兩座高爐基本上可以穩(wěn)定使用20%以上。
?、谟媱澬蒿L后的快速恢復
休風料凈焦采取分段加入的方式，同時嚴格計算好休風料的堿度及負荷，保證復風后爐缸熱量充足，控制適當高的爐溫及酸性渣，以利于確保復風后的渣鐵流動性。根據(jù)休風時間長短，考慮堵2～4個風口操作。目前方大特鋼計劃檢修后，基本上實現(xiàn)了4小時以內(nèi)全風全氧操作。
?、?#高爐實現(xiàn)了9年生產(chǎn)未燒壞冷卻壁
1#高爐一直堅持抑制邊緣氣流，發(fā)展中心氣流的操作思路。從開爐至2015年期間，爐墻從未出現(xiàn)結厚結瘤現(xiàn)象，未采取螢石洗爐等措施。1#高爐采取的是板壁結合的冷卻結構，形成的渣皮比較穩(wěn)定。對冷卻系統(tǒng)的管理比較重視，一旦發(fā)現(xiàn)局部出水小或水溫差高，及時采取反沖等措施。
④兩座高爐板式預熱器效果好，風溫逐年提升
兩座1000m3高爐均使用板式預熱器，將煤氣和空氣分別預熱至300℃和200℃，效果明顯，在爐況順行情況下，全關混風操作，風溫逐步提高。1#高爐風溫穩(wěn)定在1200℃以上，2#高爐在1240℃左右。僅公司一條龍檢修時，停氧造成風溫大幅降低外，均處于較高風溫水平。
?、菪〉V回收技術的應用
方大特鋼機燒產(chǎn)能不夠，為了提高有效入爐礦石量，減少浪費，近幾年逐步縮小槽下篩網(wǎng)的篩孔(4.5mm →3.5mm)，同時進行小礦回收。高爐返礦率從最初的12%～15%下降到5% ～7%。另外2#高爐采用分級入爐技術，同時利用槽下放料順序，來達到優(yōu)化煤氣流分布的目的。
?、薏捎瞄L風口，以利于打透中心
“吹透中心”是活躍爐缸的關鍵因素。1#高爐在歷年生產(chǎn)中，風口長度由開爐的420mm逐步調整至目前的550mm。2#高爐由于銅冷卻壁薄壁結構，原燃料變化頻繁時，易導致中心氣流不穩(wěn)定，產(chǎn)生渣皮大量脫落現(xiàn)象，嚴重時甚至產(chǎn)生邊緣小管道;為此逐漸將風口由583.5mm加長至630mm。在加長風口后，2#高爐中心氣流穩(wěn)定，爐況保持順行，半年多未產(chǎn)生波動。方大特鋼兩座1000m3高爐的風口長度在全國同類型高爐都少有。
4、結語
方大特鋼通過不斷摸索操作技術，通過精料水平，大礦批、大角差，高頂壓、高風溫、高富氧、大噴煤等技術，以及強化爐內(nèi)外管理等一系列措施，實現(xiàn)了高爐的穩(wěn)定順行和技術經(jīng)濟指標的持續(xù)改善，取得了良好的經(jīng)濟效益。
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