涂靜彬

(攀鋼集團成都鋼釩有限公司,四川成都610300)

攀成鋼高爐高鈦渣冶煉條件下的噴煤生產(chǎn)實踐

涂靜彬

(攀鋼集團成都鋼釩有限公司,四川成都610300)

對攀成鋼高爐高鈦渣冶煉條件下的噴煤生產(chǎn)實踐進行了總結(jié),通過采取抓好精料工作、提高風(fēng)溫、富氧鼓風(fēng)、改善噴煤煤種以及優(yōu)化爐內(nèi)和爐前操作等措施,攀成鋼高爐的噴煤實現(xiàn)了穩(wěn)定噴吹,2014年在渣中TiO2高達21.33%的情況下,煤比達到122.40kg/t。

高爐;高鈦渣;噴煤;精料;富氧

1 攀成鋼高爐煉鐵概況

攀成鋼煉鐵擁有4×405m3高爐,年生產(chǎn)能力160萬噸左右。無自己的礦山,所需礦石全部外購,主要為攀西地區(qū)釩鈦礦和部分川內(nèi)及周邊普礦。焦炭約70%為自產(chǎn)焦, 28%為省內(nèi)焦,2%為省外(山西、陜西)焦;二級焦比例約40%,三級焦比例約60%,年消耗焦炭約75萬噸;因攀成鋼原來無自己的焦化廠(2010年新建旺蒼焦化,但距離煉鐵廠達300km左右),故建有焦炭料場,兼顧堆料和混勻功能,實現(xiàn)焦炭的“平鋪截取”。噴吹煤來自省內(nèi)4～5家企業(yè)。

攀成鋼高爐由于主要使用攀西地區(qū)釩鈦礦,品位低(入爐品位僅50%左右),渣量大(渣比600kg/t),渣中TiO2高達21%～22%,屬高鈦渣冶煉。由于釩鈦礦冶煉的特性,要求爐溫低,區(qū)間窄,高爐操作難度大,但其優(yōu)點也較為明顯,它的成分穩(wěn)定,有害成分含量不高,價格合理,在進口礦價格高的時段,釩鈦礦就成為攀成鋼的選擇。攀成鋼煉鐵廠通過穩(wěn)定原燃料質(zhì)量、優(yōu)化爐內(nèi)操作、高風(fēng)溫高富氧、提高煤粉質(zhì)量、改善煤粉燃燒等手段,保持了一定的噴煤比,此舉一方面降低了燃料成本,另一方面也成為釩鈦礦高爐操作調(diào)劑的重要手段。在2014年渣中TiO2高達21.33%的情況下,煤比達到122.40kg/t。

2 攀成鋼高爐噴煤系統(tǒng)概況

2004年5月噴煤系統(tǒng)建成投產(chǎn),設(shè)計指標(biāo)為全煙煤噴吹設(shè)計,正常噴吹量100kg/t～150kg/t,最大噴煤量180 kg/t(高爐利用系數(shù)3.4t/m3·d),其工藝流程如圖1。

圖1 攀成鋼噴煤工藝流程

攀成鋼噴煤系統(tǒng)建在4座高爐的中間,采用集中制粉、直接噴吹的方式。整個系統(tǒng)由3個子系統(tǒng)構(gòu)成:原煤儲運、制粉、噴吹。其中制粉系統(tǒng)按雙系列設(shè)計,即在其中一個系列的制粉系統(tǒng)檢修或發(fā)生故障時,另一系列的制粉系統(tǒng)可以同時為兩個噴吹系統(tǒng)供給煤粉。

2.1 原煤儲運

進廠洗精煤先卸入煤場,干燥去除一部分水分,用抓斗行車將不同的煤種抓入配煤斗,按冶煉煤種要求按比例配煤,粒徑≤60mm的不含金屬及其它雜物的煤塊通過1#、2#、3#、4#皮帶機送入2臺原煤倉。

2.2 制粉

倉內(nèi)原煤經(jīng)稱重給煤機和落煤管進入磨煤機圓盤上,原煤被磨輥碾磨的同時,被吸入磨煤機的干燥氣體中干燥,干燥氣體入口溫度260℃～330℃,把較細的煤粉帶入磨機上部的動靜態(tài)分離器,該分離器能把不合格的煤粉返回到磨盤上被再次碾磨,細度合格的煤粉隨干燥氣體經(jīng)上升的輸送管進入布袋收粉器,收集的煤粉經(jīng)落粉管進入2臺煤粉倉。布袋收粉器排氣含煤粉濃度≯50mg/m3,廢氣再經(jīng)主排風(fēng)機的抽引排入大氣。干燥氣體來自煙氣升溫爐,爐內(nèi)燃用天燃氣及高爐煤氣產(chǎn)生的約1 050℃的高溫?zé)煔?經(jīng)引風(fēng)機抽入爐內(nèi)的熱風(fēng)爐廢氣(100℃～140℃)混合成260℃～330℃的干燥氣體。

2.3 噴吹

噴吹系統(tǒng)采用并列罐、上出料。并列罐噴吹工藝是兩罐輪換噴吹作業(yè),一個罐噴煤時,另一罐放散、裝煤、充壓,兩罐輪換噴吹,實現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定均勻噴吹。上出料方式可以在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)噴煤量,調(diào)節(jié)方式主要是通過調(diào)節(jié)罐壓和補氣量來控制煤粉噴吹量。

2.4 磨煤機

由于中速磨具有密封性能好、安全、電耗低、噪聲小等優(yōu)點,我廠選用了沈重生產(chǎn)的MPF1814型中速磨。

(1)該磨碾磨件由磨盤及三只磨輥組成,每個磨輥有各自的液壓加載裝置,壓力可根據(jù)碾磨件磨損狀況調(diào)節(jié),檢修時可將磨輥提起。

(2)采用可調(diào)轉(zhuǎn)數(shù)的動靜態(tài)分離器,確保煤粉達到要求的細度。

(3)電耗低,該磨在磨煤量達到30t/h(原煤)時,實際耗電不到300k Wh/h。

(4)抗震動能力強,非正常斷煤狀態(tài)持續(xù)1min,該磨工作正常。

2.5 收粉裝置

由于設(shè)計中采用一次收粉工藝流程,即中速磨—布袋收粉器—排風(fēng)機流程。每臺中速磨配備一臺布袋收粉器,工況負荷選擇40m3/m2·h～50m3/m2·h,過濾風(fēng)速0.67m/min～0.83m/min,每臺收粉器有1 620條?120×6 000的防靜電滌綸針刺氈濾袋。生產(chǎn)實踐證明該設(shè)備運行可靠,排放濃度符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求,并且系統(tǒng)漏風(fēng)率低,提高了系統(tǒng)的安全性以及布袋的過濾效率。

2.6 原煤倉與煤粉倉

2臺磨煤機系列設(shè)置兩臺原煤倉、兩臺煤粉倉。每臺原煤倉有效容積119m3,煤粉倉有效容積200m3,當(dāng)原煤儲運系統(tǒng)發(fā)生故障不能供煤時,原煤倉存煤可確保磨煤機工作5h,當(dāng)磨煤機發(fā)生故障或斷煤停止制粉時,煤粉倉存粉可以提供4座高爐150kg/t鐵噴煤比時約5h的噴煤用量,完全可以滿足高爐變料周期的要求。

2.7 噴吹裝置

噴吹裝置采用了8個上出料的噴吹罐并聯(lián)和總管加分配器的濃相輸粉方式,采用氮氣使煤粉在噴吹罐中加壓和流化,在混合器處加入壓縮空氣作為輸送載體。噴吹量是以單位時間內(nèi)噴吹罐計量的變化來實現(xiàn)。生產(chǎn)過程中,4座高爐同時噴煤,所耗氮氣約為120m3/h～200m3/h,所耗空氣量為1 200m3/h～1 600m3/h。

2.8 其它設(shè)備

為保證噴吹的穩(wěn)定、均勻,空壓氣、氮氣的穩(wěn)定,清潔是噴吹的核心。為此專門設(shè)計了兩臺40m3/min的空壓機,一備一用,必要時可同時啟用,并配套了油水分離器、冷干機、40m3儲氣罐,氮氣由動力廠提供。

2.9 安全措施

由于本系統(tǒng)按照噴吹全煙煤設(shè)計,以下充分考慮了制粉系統(tǒng)的安全措施。

(1)采用的一次收粉工藝流程,保證了原煤的研磨、干燥、輸送均在密閉狀態(tài)、負壓狀態(tài)下進行,保證煤粉不對外泄露。

(2)廠房設(shè)防雷接地措施,設(shè)備及管道采取防靜電接地,布袋收粉器布袋采用抗靜電材料,電動機選用防爆型電機。

(3)制粉系統(tǒng)的干燥氣體含氧量嚴格控制在12%以內(nèi),采用在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng),分別在磨煤機入口管、布袋入口管、布袋出口管檢測氧和一氧化碳的含量,超限報警、超高限自動緊急充氮,人工判斷系統(tǒng)是否停機。

(4)嚴格控制溫度。中速磨機入口溫度一般控制小于330℃,布袋收粉器入口溫度小于95℃,當(dāng)溫度超限時自動報警并充氮,安全停機。在其它關(guān)鍵部位(煤粉倉、噴吹罐等)也設(shè)有溫度檢測裝置,超限報警、超高限自動緊急充氮。

(5)制粉系統(tǒng)的收粉裝置設(shè)計有足夠的防爆泄壓措施。

(6)除設(shè)有自動充氮裝置外,各層平臺均設(shè)有消防水管路及消防器材。

3 釩鈦礦高爐冶煉的特點

(1)釩鈦礦冶煉必須保持較高的冶煉強度。

(2)釩鈦礦冶煉,要求比普礦冶煉更高的鼓風(fēng)動能,以吹透中心,活躍爐缸。

(3)釩鈦礦冶煉應(yīng)保持物理“熱”,化學(xué)“涼”。

(4)造渣制度。由于釩鈦礦Al2O3含量偏高,對渣流動帶來了負面影響,為此要盡量控制高Al2O3礦入廠;另外,保證渣中MgO含量在合理范圍,以保證爐渣流動性;為保證脫硫效果和充足的熱焓,以做到“物理熱,化學(xué)涼”,爐渣堿度宜適當(dāng)提高。另外,保持爐缸活躍,爐缸中生成的TiC、TiN就少,爐渣的流動性較好,脫硫效果就好。

4 高鈦渣冶煉條件下的噴煤技術(shù)

4.1 抓精料入爐,改善爐料結(jié)構(gòu)

抓好精料工作是搞好高爐順行,降低焦比的首要條件,對于釩鈦礦冶煉而言,精料工作更顯得重要,因為冶煉釩鈦礦對爐溫控制的要求更嚴格,其爐溫控制區(qū)間更窄,高爐煉鐵對原料要求的“高、熟、穩(wěn)、凈、勻、小”,首先要求原料要“穩(wěn)”。冶煉釩鈦磁鐵礦通常采用的爐料結(jié)構(gòu)為“高堿度燒結(jié)礦+部分天然塊礦”,較合理的爐料結(jié)構(gòu)為“高堿度燒結(jié)礦+酸性球團礦+天然塊礦”。釩鈦燒結(jié)礦由于含有較多的TiO2,粘結(jié)相少,強度低,粉末多,嚴重影響高爐的透氣性,要求入爐原料應(yīng)減少粉末,以保證高爐有良好的透氣性,所以減少原料的入爐粉末對強化釩鈦礦高爐的冶煉尤為重要。另外,由于釩鈦燒結(jié)礦的特點,對焦炭的質(zhì)量要求也較高。

(1)優(yōu)化用料結(jié)構(gòu)。攀成鋼高爐經(jīng)過長時間的摸索,目前的爐料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定為“75%～77%的燒結(jié)礦+18%～22%的球團礦+3%～5%生礦”。從實際運行情況來看這種結(jié)構(gòu)有利于合理的軟熔帶的形成、爐況順行和較好的煤氣利用率。

(2)提高燒結(jié)礦質(zhì)量。釩鈦燒結(jié)礦存在機械強度差、轉(zhuǎn)鼓指數(shù)低、返礦量高、燒結(jié)機利用系數(shù)低等問題。攀西地區(qū)釩鈦精礦在成分上具有“四高”(TiO2高、FeO高、MgO高、Al2O3高)和“兩低”(TFe低、SiO2低)的特點,在物理性能上具有粒度粗(-200目僅占45%左右)和比表面小(440cm2/g)的特點。根據(jù)釩鈦精礦理化性能及燒結(jié)性能的特點,在生產(chǎn)釩鈦燒結(jié)礦時必須采取區(qū)別于生產(chǎn)普通燒結(jié)礦時的新的操作方法。主要采取了大風(fēng)量、低碳、低水的操作方針。同時通過加強原料管理,合理劃分礦石品種,努力優(yōu)化配料;強化一、二混操作,加強混合料制粒;改進布料厚度,改善燒結(jié)料層透氣性,從而增加燒結(jié)過程風(fēng)量,降低負壓,提高垂直燒結(jié)速度;通過優(yōu)化配料,適當(dāng)提高燒結(jié)混合料的SiO2,并適當(dāng)提高燒結(jié)礦的R,以獲得大量以鐵酸鈣為主要粘結(jié)相的燒結(jié)礦來提高燒結(jié)礦的強度;通過改善冷卻制度,降低燒結(jié)礦結(jié)晶速度,促使晶粒長大,從而提高燒結(jié)礦強度。目前釩鈦燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓為73.0%,篩分為4.0%。

(3)改善焦炭質(zhì)量和焦炭熱態(tài)性能。釩鈦礦冶煉要求爐溫控制范圍窄,對原燃料的適應(yīng)性差,冶煉過程中要求物理熱化學(xué)涼。所以在原燃料質(zhì)量上要求穩(wěn)定。爐溫波動則頻繁燒壞渣口,爐前被動,爐內(nèi)守不住風(fēng);爐溫穩(wěn)定,則生產(chǎn)主動、順暢。由于高釩鈦礦冶煉條件下,冶煉強度高,焦炭的氣化和溶損反應(yīng)加劇,加之未燃煤粉在料柱中滲入絕對量的增加,造成中下部料柱的透氣性、透液性發(fā)生惡化,焦炭熱態(tài)指標(biāo)CRI和CSR的好壞直接影響高爐的狀態(tài)。

為此,攀成鋼煉鐵廠與旺蒼焦化一起,在穩(wěn)定焦炭常規(guī)指標(biāo)的情況下,努力提高熱強度指標(biāo)。從采購源頭抓起,對每處資源點的單種煤熱強度進行小焦?fàn)t試驗,達到要求后再進行采購;另外,從進廠煤質(zhì)量把關(guān)、優(yōu)化配煤、煉焦操作各個環(huán)節(jié)著手,提高焦炭整體質(zhì)量。旺蒼焦質(zhì)量達到M25≥90%;M10≤6%;CRI≤34%;CSR≥50%;灰分≤14%;硫分≤0.80%,滿足了高爐的生產(chǎn)需要。

另外,由于旺蒼焦化的產(chǎn)量不能完全滿足高爐需要,還要采購一些省外焦,其質(zhì)量有一些波動,旺蒼焦化的焦炭車皮在運輸至煉鐵廠過程中會遇到下雨等影響,造成水分等波動。故煉鐵廠在進廠焦炭的堆取料管理上實行了“堆取分開,平鋪截取”的操作,根據(jù)不同時期的焦炭質(zhì)量和數(shù)量情況,分別堆入A場、B場、C場,再混勻后,分別裝入高爐的左右焦倉,搭配使用,以最大限度地減少焦炭質(zhì)量波動對高爐的影響。

(4)加強入爐原燃料篩分管理。所有焦炭、焦丁、燒結(jié)礦、球團礦、塊礦均經(jīng)過篩分后入爐;塊礦為二級篩分,在裝倉前在礦石處理系統(tǒng)進行初篩,高爐槽下進行第二次篩分后入爐;球團礦在槽下篩分入爐;焦丁在焦炭系統(tǒng)經(jīng)過三級篩分后,直接裝倉入爐;焦炭實行三級篩分管理,進廠堆料時焦預(yù)篩篩分后堆入料場,給高爐送料時通過焦二篩篩分后裝入高爐焦倉,入爐時經(jīng)過高爐槽下焦篩篩分后入爐。

在正常生產(chǎn)時,要求槽下操作工每2小時清理振動篩,以篩條下料順暢,無卡料、堵料為原則。安排原管組每天檢測高爐槽下入爐燒結(jié)礦及返料粒級組成,對異常情況馬上處理。目前,入爐燒結(jié)礦粒級組成為大于25mm的為10.90%,10mm～25mm的為52.27%,5mm～10mm的為35.22%,小于5mm的為1.61%,燒結(jié)返礦粒級組成大于25mm的為0%;10mm～25mm的為1.31%,5mm～10mm的為36.61%,小于5mm的為62.17%。在原燃料裝倉方面,保持倉位大于70%,以減少落料碰撞產(chǎn)生粉末。如遇燒結(jié)機檢修,需上落地時,合理搭配上倉,高爐適量配加,減少對高爐的影響。

4.2 掌握高釩鈦礦噴煤的冶煉特性,優(yōu)化爐內(nèi)及爐前操作

(1)裝料制度的優(yōu)化

通過對上部裝料制度的調(diào)整,優(yōu)化煤氣流合理分布,主要保證中心及邊緣兩道氣流都適當(dāng)發(fā)展,以保順行,提高指標(biāo)。特別是攀成鋼高爐使用的釩鈦礦燒結(jié),其入爐粉末較多,當(dāng)高爐煤比提高后,焦炭負荷增加,焦層氣窗變小,加上未燃煤粉對料柱透氣性的影響,會使高爐透氣性變差,壓差升高。對上部裝料制度的摸索,克服了小高爐爐頂直徑小、多環(huán)布料效果不能顯現(xiàn)的思維。充分利用了無料鐘爐頂?shù)膬?yōu)勢,逐步摸索,目前除2號高爐(為鐘式爐頂)外,其余各高爐均實現(xiàn)了多環(huán)布料,并根據(jù)自身高爐特點,對邊緣或中心多布一環(huán)(或兩環(huán))焦炭,以保持邊緣和中心兩道氣流都得到適當(dāng)發(fā)展。在礦焦布料角差方面,也做了大膽的嘗試,保證高爐順行及指標(biāo)優(yōu)化。比如中心加焦,確保一定的漏斗深度,使軟熔帶中心位置升高,增加焦窗層數(shù);適當(dāng)加大批重,拉寬礦、焦平臺;礦、焦向外平移并在某些環(huán)增大角差;擴礦批時,保持焦批不動上煤比,有利于維持一定的焦層厚度,減少焦層的界面效應(yīng),改善料柱的透氣性。

(2)操作爐型的保持

①根據(jù)高爐各個冷卻壁狀況,制定相應(yīng)進出水水溫差控制范圍,并嚴格執(zhí)行,保證冷卻制度相對穩(wěn)定,冷卻強度適應(yīng)高爐操作爐型的需要。

②在部分風(fēng)口使用長風(fēng)口和斜風(fēng)口,以保證吹透中心。

③在日常操作中密切關(guān)注風(fēng)口情況,發(fā)現(xiàn)斷噴及時處理,以保證噴煤總量及噴吹均勻性,維持好爐況的穩(wěn)定。

④維持適度的邊緣氣流,盡量避免因氣流不穩(wěn)和邊緣管道誘發(fā)的爐身下部渣皮脫落。

⑤對爐身溫度要定時檢測,及時發(fā)現(xiàn)爐墻、爐缸黏結(jié)、堆積現(xiàn)象。

(3)大風(fēng)量、高風(fēng)溫、富氧操作

①釩鈦燒結(jié)礦相對普通礦其原料品位低,渣量大,低溫還原粉化率高,軟熔溫度高,高爐軟熔帶位置低,料柱透氣性差,壓差高,所以維持合適的鼓風(fēng)動能對高爐冶煉的順行以及強化至關(guān)重要,采用大風(fēng)量操作確保爐缸活躍,改善爐缸工作狀態(tài),提高冶煉強度。為此,要強化高爐操作穩(wěn)定,減少爐況波動,確保高爐全風(fēng)冶煉。

②高風(fēng)溫是增加高爐熱量降低焦比的主要途徑,風(fēng)溫還是影響鼓風(fēng)動能的的重要參數(shù),還是提高煤比的重要條件。高風(fēng)溫能明顯提高爐缸渣鐵的物理熱,可適當(dāng)降低化學(xué)熱,有利于釩鈦礦的冶煉。高風(fēng)溫還有利于提高渣鐵物理熱和改善渣鐵流動性,而且在噴煤后可補償風(fēng)口前理論燃燒溫度。熱風(fēng)溫度升高100℃,理論燃燒溫度可升高60℃,可以多噴30kg/t～40kg/t煤粉。通過加強熱風(fēng)爐燒爐,對部分熱風(fēng)爐耐火球進行更換,對助燃空氣進行預(yù)熱,并對風(fēng)溫控制技術(shù)實行獎勵和嚴格考核,確保高風(fēng)溫的實現(xiàn),2014年風(fēng)溫達到1 128℃。

③富氧與高風(fēng)溫結(jié)合,是冶煉釩鈦礦下的噴煤操作的重要調(diào)劑手段。富氧可以減少爐腹煤氣量,提高理論燃燒溫度。根據(jù)燃燒學(xué)理論,要求有1.15以上的空氣過剩系數(shù)。富氧率提高1%,爐缸理論燃燒溫度可升高40℃～50℃,允許多噴煤粉20kg/t～30kg/t。2014年攀成鋼高爐富氧量為1 684m3/h、富氧率為2.29%。

(4)爐缸熱制度

爐缸熱制度直接反映出爐缸的工作狀態(tài),適宜、穩(wěn)定的熱制度是高爐順行的基礎(chǔ)。熱制度以鐵水中[Si]、[Ti]高低以及物理溫度來進行綜合判斷。

根據(jù)釩鈦礦冶煉的特點,實行“低化學(xué)熱,高物理熱”的操作思路。在化學(xué)熱上,從單純的按[Si]控制,到現(xiàn)在的以[Si]結(jié)合[Si] +[Ti]控制;目前,[Si]要求在0.12%～0.15%,[Si]+[Ti]要求在0.20%～0.40%,物理熱在1 410℃～1 430℃。

(5)選擇合適的爐渣堿度

為了保證生鐵的質(zhì)量,其中重要的一條就是硫符合要求。生鐵含硫的高低在硫負荷及渣量相同的條件下取決于爐渣的脫硫能力Ls(= (S)/[S]),影響Ls的主要因素是爐渣的粘度、溫度和堿度,對于含鈦爐渣冶煉來講,前兩點都是不利的。實際冶煉中發(fā)現(xiàn),當(dāng)(TiO2)＞8%, Ls降至14左右,(TiO2)＞12%,Ls降為12左右,(TiO2)超過16%,Ls將降至10以下。2014年5月,對1號高爐和4號高爐的爐渣分別測試了粘度及熔化性溫度,結(jié)果如圖2所示,其對應(yīng)的化學(xué)成分見表1。

表1 爐渣化學(xué)成分(%)

圖2 爐渣粘度與熔化性溫度

從圖2可以看出:

1#樣的熔化性溫度在1 382℃～1 396℃;2#樣的熔化性溫度在1 389℃～1 399℃;3#樣的熔化性溫度在1 370℃～1 380℃;4#樣的熔化性溫度在1 368℃～1 380℃。

3#、4#樣的熔化性溫度相對較低,與其爐渣堿度較低、Mg O含量較高有關(guān)系。

一般情況堿度、Mg O含量以及爐渣中的低價鈦含量對爐渣的粘度有較明顯的影響,堿度高、Mg O含量低,其爐渣的熔化性溫度相對較高,低價鈦含量高其爐渣的熔化性溫度也較高。

在2013年攀成鋼鐵水預(yù)脫硫工程投產(chǎn)后,對高爐鐵水[S]的要求放寬到0.100%。故經(jīng)過摸索,我們認為高鈦渣冶煉二元堿度R2(=CaO/SiO2)控制在1.15左右,隨著渣中TiO2含量的變化靈活調(diào)整,能夠滿足生產(chǎn)需要。

(6)加強爐前工作

由于釩鈦礦冶煉的特殊性,品位低、渣量大且粘鐵溝,爐前工作量將明顯增大,而渣鐵不能及時排盡,爐渣在爐內(nèi)停留時間長,反過來又增加了爐渣的粘度,造成渣鐵更加難放,必然影響爐內(nèi)的操作,所以搞好爐前出渣、出鐵工作對冶煉釩鈦磁鐵礦具有重要的意義。

①鐵口操作

鐵口操作要求穩(wěn)定均勻,鐵口深度控制在1.3m～1.5m,出鐵時間控制在30min～40min內(nèi),吹爐率達到80%以上,要求每次出鐵盡量把爐內(nèi)渣鐵出凈。

爐前操作應(yīng)杜絕淺、潮鐵口出鐵,開鐵口眼的大小以爐況情況,選擇適宜的開口機鉆頭大小和處理鐵口時的操作方法,達到控制出鐵時間與出渣、鐵量效果的目的。

②渣口操作

渣口工作的好壞直接影響爐內(nèi)的守風(fēng)情況,必須堅持放好上渣、多放上渣的原則,貫徹“勤放、勤堵、勤捅”的方針,放好上渣可減少渣在爐內(nèi)的停留時間,改善爐渣性能,同時也會改善爐缸工作狀態(tài),促使?fàn)t缸工作活躍。

4.3 優(yōu)化配煤,優(yōu)質(zhì)磨煤,高效噴吹,提高煤粉燃燒率

置換比較高的噴煤,使燃料比有所降低或不升高,才對煉鐵成本產(chǎn)生貢獻。這就要求生產(chǎn)中提高煤粉的燃燒率,減少爐內(nèi)的未燃煤粉量,采取的主要措施如下。

(1)加強進廠精煤質(zhì)量驗收,杜絕劣質(zhì)煤進廠。因為攀成鋼所用噴吹煤全部外購,噴煤系統(tǒng)投產(chǎn)初期,曾經(jīng)長時間出現(xiàn)噴吹煤質(zhì)量波動的情況,嚴重影響系統(tǒng)正常運行。通過一系列的技術(shù)手段和管理手段,進廠精煤質(zhì)量得到大幅度提高,保證了高爐噴煤的正常進行。

(2)采用瘦煤和無煙煤混噴,直至全噴瘦煤。攀成鋼噴煤系統(tǒng)設(shè)計可全噴煙煤,故噴瘦煤是沒有問題的。瘦煤相比無煙精煤,其揮發(fā)分高,揮發(fā)分遇高溫時要分解,只是煤粉爆裂,促進分解燃燒和殘?zhí)既紵?二者配合有利于提高煤粉燃燒率;瘦煤的可磨性較好,可增加磨機臺時產(chǎn)量,為增加噴煤量提供條件。2014年,攀成鋼噴吹煤比例為30%無煙精煤+70%瘦煤。

(3)加強磨煤操作,提高煤粉的細度。要求煤粉細度-200目要大于70%,以增加煤粉比表面積。

(4)降低噴吹煤粉入爐水分。在投產(chǎn)初期,由于空壓氣汽包故障,導(dǎo)致入爐煤粉水分長期大于2.5%,高的甚至達到4%,以致于高爐經(jīng)常堵槍、斷噴,高爐操作受到影響。經(jīng)過改進,現(xiàn)在噴吹煤入爐水分保持在1.5%左右,基本杜絕了因水分原因的堵槍停噴事故。

(5)均勻噴吹。一方面是噴煤系統(tǒng)保持生產(chǎn)穩(wěn)定,不出現(xiàn)因噴煤系統(tǒng)而出現(xiàn)停噴、斷噴或減量的情況,另一方面,高爐要勤檢查分配器、風(fēng)口的工作狀態(tài),保證每個風(fēng)口煤粉量均勻、穩(wěn)定。

5 高釩鈦礦冶煉條件下的提高噴煤比

攀成鋼高爐在2013年以前,渣中TiO2維持在15%以下,從2013年開始,大幅度提高釩鈦礦用量,渣中TiO2逐步提高,到2014年穩(wěn)定在21%以上。隨著高爐的強化,高爐利用系數(shù)逐步提高;隨著綜合指標(biāo)的改善,高爐的折算綜合焦比下降較多。但隨著釩鈦礦使用量的提高,高爐噴煤比達到130kg/t以上后,高爐除塵灰中的含碳量增加較多。故在目前攀成鋼高爐的冶煉條件下,高爐噴煤不宜超過140kg/t。近年來攀成鋼高爐噴煤比與渣中TiO2及除塵灰含碳的情況,見表2。

6 技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)

攀成鋼高爐近年來主要經(jīng)濟指標(biāo)見表2。

7 結(jié)語

(1)焦炭質(zhì)量的提高和穩(wěn)定,是冶煉高釩鈦礦高爐順行和提高噴煤比的基礎(chǔ),特別是CSR,應(yīng)該達到50%以上。

(2)對于依靠外購的噴吹煤,建立煤資源的常態(tài)跟蹤制度,對其數(shù)量質(zhì)量的變化要及時跟進,隨時調(diào)整配煤。

表2 攀成鋼高爐近年來主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)

(3)入爐原料的篩分工作要高度重視,保證5mm以下的原料小于3%。

(4)保持爐缸正常工作狀態(tài),活躍的爐缸是冶煉高釩鈦礦的基礎(chǔ),要以低的[Si+Ti],高的物理熱來保持爐缸的活躍度。

(5)高冶煉強度是冶煉高釩鈦礦的保證,大風(fēng)量、高風(fēng)溫、富氧噴煤則是強化高爐冶煉釩鈦礦的技術(shù)手段。

(6)爐前及時出凈渣鐵,為爐內(nèi)操作及提高噴煤比創(chuàng)造條件。

(7)在渣中TiO2達到21%以上時,密切關(guān)注除塵灰含碳情況,如除塵灰中含碳達到40%左右時,噴煤比不宜超過140kg/t。

Under the Condition of High Titanium Slag Smelting Coal Injection Production Practice in Blast Furnaces of Pancheng Steel

TU Jing-bin
(Pangang Group Chengdu Iron&Steel Co.,Ltd.,Chengdu 610300,Sichuan,China)

To climb to produce high titanium slag smelting blast furnace coal injection in the conditions of production practice are summarized.Work by taking pays special attention to concentrate,increasing blast temperature,oxygen enriched blast,improve coal injection coal and optimization in furnace and the furnace before operation measures,such as climbing to produce injection in the blast furnace coal injection to achieve a stable,TiO2in the slag is up to 21.33%in2014,under the condition of coal than 122.40 kg/t.

blast furnace;high titanium slag;coal injection concentrate;oxygen enrichment

TF538.6

:B

1001-5108(2015)05-0013-08

涂靜彬,工程師,主要從事煉鐵方面的工作。