PDF《宝钢 3 号高炉实现高利用系数技术研究》

第23卷第4期炼铁Vol .

2 3 , No .

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4 年8月IRONMA KIN G August

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0 4 宝钢

3 号高炉实现高利用系数技术研究 林成城(宝山钢铁股份有限公司) 摘要宝钢

3 号高炉通过生产攻关 ,实现高利用系数冶炼 ,实际利用系数最高达到 2. 427.重点研究了不同生产条 件下 ,高利用系数冶炼生产技术 ,特别分析了在原燃料恶化的条件下 ,实现高利用系数的生产技术 ,并进行理论分析 和研究 ,为高炉进一步实现高利用系数提供依据. 关键词 高炉 利用系数 原燃料 Technology research achieving high productivity for Baosteel'

s No.

3 BF Lin Chengcheng (Baoshan Iron and Steel Co. ,Ltd. ) Abstract The No.

3 blast furnace had achieved high productivity though production hard. The highest productivity reached 2.

427 t/ (m3 ・ d) . The paper centres on studying production technology of high productivity in distinct conditions of produc2 tion. It particularly analyses production technology of high productivity in raw and fuel material quality worsen. It provides basis for higher productivity and directs blast furnace production. Key word blast furnace productivity raw and fuel material

1 概述 高产、 长寿、 低成本是国内外高炉追求的主要目 标 ,高产与长寿和低成本之间是相互矛盾和相互制 约的.提高高炉利用系数 ,提高冶炼强度 ,不利于高 炉长寿 ;

实现高利用系数 ,需要优质的原燃料条件 , 又限制了铁水成本的降低.因此 ,在保证高炉长寿 的前提下 ,提高高炉利用系数 ,是当前一个重要课 题.同时 ,追求高炉效益最大化 ,在不同原燃料条件 下 ,特别在原燃料条件恶化的情况下 ,如何实现高利 用系数也是一个重要课题. 宝钢自从三期工程投产 ,后道工序的生产能力 远远大于高炉的生产能力 ,高炉成为公司的生产瓶 颈 ,特别在市场好的情况下 ,提高高炉利用系数尤为 重要.另外 ,目前市场竞争激烈 ,要求不断降低铁水 成本 ,使用廉价原燃料 ,必然导致高炉炉料质量降 低 ,在这种情况下 ,如何提高高炉利用系数需要攻关 研究. 宝钢3号高炉自从1998 年喷煤比突破200 kg/ t ,高炉冶炼技术取得突破性进步 ,主要技术 经济指标达到世界领先水平 , 一直保持喷煤比

200 kg/ t ,高炉日产量万吨以上.但近几年 ,韩国和 日本的炼铁技术也取得较大进步 ,韩国浦项光阳厂 的3号高炉(3800 m3 ) 、 浦项厂的4号高炉(3

795 m3 ) 和日本NKK 京浜厂的2号高炉(4

060 m3 ) 的利用系数最高值达到和接近 2.

7 的水 平 ,它们的喷煤比在

150 kg/ t 以下.在目前状况 下 ,如果降低喷煤比 ,必然影响铁水成本 ,因此 ,在保 持高喷煤比的条件下 ,特别在目前市场情况下 ,实现 更高的利用系数技术需要进一步研究 ,形成系统的 核心技术 ,从而继续保持宝钢炼铁技术世界先进水 平.

2 3 号高炉实现高利用系数生产研究 2.

1 生产实绩 从2002 年1月至

2003 年5月,3 号高炉日产 量和利用系数推移图如

1 所示.从图

1 可以看出 ,3 号高炉利用系数基本维持在 2.

4 左右 ,其中有两个 阶段高炉利用系数平均达到 2.

42 以上 ,2002 年1~

2 月 (第一阶段) 和2003 年1月(第二阶段) .这两 个阶段 ,虽然利用系数平均达到 2.

42 以上 ,但生产 条件有所不同 ,原燃料条件发生了变化 ,主要操业参 数也不一样 ,重点对这两个阶段进行分析 ,开发不同 生产条件下 ,特别是不同原燃料条件下实现高炉高 利用系数的技术. 2.

2 生产条件分析 两个高利用系数阶段生产条件对比见表

1 ,高・7・图13号高炉日产量和利用系数推移图 表1两个阶段生产条件对比 项目指标第一阶段 第二阶段 送风制度 风量 高,6920~6950m3 / min 低,6850m3 / min 富O2 量低,16000m3 / h 高,18000m3 / h 富氧率 低,2.

93 %左右 高,3.

3 %左右 BT(风温)

1250 ℃

1250 ℃ BH(鼓风湿度) 8~9g/ m3

10 g/ m3 TF(理论燃烧温度)

2130 ℃

2170 ℃ BP(风压) 较低 ,400~405kPa ,压差 160~165kPa 左右 较高 ,415~420kPa ,压差 175~180kPa η CO

52 %

52 % ,更高 热制度 PT(铁水温度) 1505~1510 ℃ 1505~1510 ℃ [ Si] 0.

28 %左右 0.

28 %左右 [ S] 0.

022 % 0.

020 % 造渣制度 R 1.

23 1.

22 (MgO) 7.

5 %左右 >

8.

0 % (Al2O3) <

14.

8 % >

14.

8 % 渣比 <

250kg/ t >

250kg/ t 原燃料消耗 焦比 275kg/ t 左右 270kg/ t 左右 煤比 202~205kg/ t 202~205kg/ t 燃料比 495kg/ t 左右 495kg/ t 矿铁比 1606kg/ t 1590kg/ t 焦炭 平均粒度 58mm <

55mm 灰分 10.

8 %~11.

2 % 11.

3 % 烧结矿 TFe >

59 % <

59 % FeO 7.

0 %~8.

0 % 7.

5 %~8.

5 % <

5mm 比例

4 %~5 % 3.

5 % 利用系数阶段高炉主要操业参数如图

2 所示. 从两个阶段操业主要参数对比可以看出 :因为 不断推进降成本工作 ,高炉逐步使用一些廉价原燃 料 ,其原燃料质量整体呈下降趋势 ,焦炭灰分上升 , 粒度减小 ,烧结矿全铁含量降低 ,FeO 含量增加 ,操 作技术必然进行对应调整. 因为原燃料条件恶化 ,高炉透气性变差 ,风压上 升 ,因此 ,第二阶段减少风量 ,提高氧量 ,提高富氧 率 ,减少炉腹煤气量 ,目的是降低和稳定风压. 由于生产条件和状况的变化 ,两个阶段高炉煤 气流分布调整也相应变化. 第一阶段 ,适当缩小风口面积.因为原燃料条 件良好 ,高炉容易接受风量 ,采用大风量 ,可以保证 中心煤气流 ,上部通过无料钟炉顶布料挡位进行调 整 ,适当疏松边缘煤气流 ,并适当控制中心煤气流 , 保证煤气流均匀分布. 第二阶段 ,适当扩大风口面积.因为原燃料条 件变差 ,高炉透气性差 ,不容易接受风量 ,扩大风口 面积 ,减少鼓风量 ,有利于改善料柱透气性 ,而上部 使用无料钟炉顶布料挡位适当控制边缘煤气流 ,发 展中心煤气流 ,保证稳定均匀的煤气流分布. 根据不同生产条件 ,两个阶段煤气流分布调整 ・

8 ・ 图2高利用系数阶段高炉主要操业参数 是合理的 ,高炉稳定顺行 ,煤气利用率高 ,都在

52 % 以上.

3 实现高利用系数的措施 3.

1 合理调剂风量和氧量 根据不同的原燃料条件 ,合理调节风量和氧量 , 调剂不同富氧率 ,保证高利用系数实现.在原燃料 条件良好时 ,提高风量 ,控制氧量 ,保证足够的鼓风 动能 ,延长回旋区 ,活跃炉缸状态 ;

在原燃料条件恶 化的情况下 ,减少风量 ,提高氧量 ,提高富氧率 ,减少 炉腹煤气量 ,改善高炉料柱透气性 ,同时提高富氧 率 ,可以提高喷吹煤粉燃烧率 ,减少未燃煤粉量 ,也 有利于透气性的改善. ・

9 ・ 3.

2 调节风口面积 ,达到初始煤气流合理分布 根据冶炼强度、 风量和氧量的总量 ,结合

3 号高 炉炉型 ,合理调节风口面积 ,一般控制一定风口流 速 ,保证适宜鼓风动能 ,可以保证足够的中心煤气流 和适宜的边缘煤气流 ,达到合理初始煤气流分布. 当原燃料条件恶化时 ,需要适当扩大风口面积 ,以降 低风压 ,保证煤气流吹透中心 ,同时适当发展边缘煤 气流 ,有利于改善高炉料柱透气性 ,达到均匀煤气流 分布. 3.

3 调整布料挡位 ,确保煤气流稳定均匀合理分布 布料挡位作为煤气流上部调剂手段 ,要与下部 调整相配合 ,以炉况稳定顺行为目标 ,既保证中心煤 气流 ,又要保证适宜的边缘煤气流.3 号高炉调整 布料挡位 ,保证高炉炉墙热负荷稳........