天鋼2000m3高爐生產(chǎn)操作實(shí)踐

1、摘要對(duì)天鋼2000m3高爐冶煉工藝發(fā)展過程進(jìn)行了分析總結(jié)。天鋼2000m3高爐經(jīng)歷了長達(dá)1年的慢風(fēng)低強(qiáng)度冶煉過程，通過對(duì)生產(chǎn)制度的調(diào)整保證了爐況的穩(wěn)定。隨著高爐外圍條件的改善，通過對(duì)生產(chǎn)制度的調(diào)整，天鋼2000 m3高爐冶煉全面得到強(qiáng)化。關(guān)鍵詞高爐低強(qiáng)度高強(qiáng)度l概況天津鋼鐵有限公司2000m3高爐于2004年2月29日投產(chǎn)，設(shè)有3個(gè)鐵口，28個(gè)風(fēng)口，采用新日鐵外燃式熱風(fēng)爐，微孔炭磚一陶瓷杯綜合爐底、爐缸結(jié)構(gòu)，軟水閉路循環(huán)，銅冷卻壁與鑄鐵冷卻壁結(jié)合冷卻系統(tǒng)，PW串罐無料鐘爐頂，旋風(fēng)除塵器一環(huán)縫洗滌塔煤氣處理系統(tǒng)等新技術(shù)、新設(shè)備。2低強(qiáng)度冶煉的爐況調(diào)劑天鋼2000 m3高爐開爐初期，一直處于低強(qiáng)度

2、冶煉狀態(tài)，慢風(fēng)時(shí)間長達(dá)1年左右。天鋼煉鐵廠工作者克服困難，保證了高爐的穩(wěn)定順行。21送風(fēng)制度的調(diào)整受外圍生產(chǎn)條件影響，2000 m3高爐風(fēng)量長時(shí)間保持在正常水平的23左右，風(fēng)速和鼓風(fēng)動(dòng)能長期偏低，使煤氣流的初始分布難以向中心發(fā)展，容易造成爐缸中心堆積，影響了爐缸內(nèi)的環(huán)流，給爐前出鐵工作帶來困難，也使鐵水成分和物理熱的穩(wěn)定難以保證。為了使在較低的風(fēng)量下維持正常的風(fēng)速和鼓風(fēng)動(dòng)能，天鋼2000 m3高爐采用了堵部分風(fēng)口的方法。風(fēng)量和風(fēng)速如圖1所示。長期堵風(fēng)口容易造成煤氣流分布不均，使?fàn)t缸內(nèi)產(chǎn)生局部堆積。煤氣流在上升過程中，圓周方向上由于質(zhì)量流速分布不均勻，使?fàn)t內(nèi)的等溫線、等壓線分布混亂。爐內(nèi)等溫線分

3、布不均，容易造成偏行和爐墻粘結(jié)，等壓線分布不均容易造成局部管道行程、崩塌料、懸料。天鋼2000m3高爐采用了定期調(diào)整風(fēng)口布局的方法，最大限度使風(fēng)口進(jìn)風(fēng)均勻，保證爐況穩(wěn)定(懸料次數(shù)統(tǒng)計(jì)如圖2所示)。22熱制度調(diào)整高爐是一個(gè)內(nèi)部高溫的反應(yīng)容器，熱量收支的平衡穩(wěn)定是爐況順行的保證。天鋼2000m3高爐開爐初期，面對(duì)風(fēng)量低、高爐熱量收入明顯不足的狀況，采取了保持高燃料比的方法，使鐵水熱量充足，保證了高爐的順行(如圖3所示)。23上部料制調(diào)劑天鋼2000m3高爐開爐初期，在全焦、慢風(fēng)、低強(qiáng)度冶煉的情況下，為了穩(wěn)定爐內(nèi)的透氣性和滲透性，采用了小料批發(fā)展邊緣和中心兩股煤氣流的上部料制，并在礦批中加入焦丁，確

4、保了爐況的順行。布料制度為 390360330290390350320290150O 3 3 3 3C 2 2 2 22，礦批35t，焦批1225 t，礦批中焦丁350 kg，料線18 m。在這個(gè)階段，爐頂十字測溫曲線為雙峰型，因此煤氣利用率較差，也造成了燃料比偏高(如圖4所示)。3提高冶煉強(qiáng)度的措施2005年4月份以后，天鋼2000 m3高爐實(shí)現(xiàn)了全風(fēng)口作業(yè)，逐步將風(fēng)量加至4200m3min以上，使實(shí)際風(fēng)速達(dá)到250 ms，拉開了強(qiáng)化冶煉的序幕，至2005年年底，平均日產(chǎn)4780 td，利用系數(shù)達(dá)到239。天鋼2000m3高爐從低強(qiáng)度冶煉向高強(qiáng)度冶煉的轉(zhuǎn)變過程中，作了大量周密細(xì)致的工作。31

5、精料(1)提高燒結(jié)礦堿度，改善了燒結(jié)礦的堿度和還原性能，增加燒結(jié)礦中MgO含量，改善爐渣流動(dòng)性能，并使燒結(jié)礦低溫還原粉化率降低。為了保證高爐內(nèi)直接還原度穩(wěn)定，控制FeO在7515。(2)為了降低焦炭人爐粉末，抓好篩網(wǎng)清堵工作，使篩分率提高，并安裝了焦炭中子測水儀，對(duì)焦炭水分進(jìn)行適時(shí)補(bǔ)償，避免爐溫波動(dòng)，重視焦炭的熱反應(yīng)性和反應(yīng)后強(qiáng)度，做到提前處理，保障爐況的穩(wěn)定順行。(3)維持合理的爐料結(jié)構(gòu)。天鋼2000m3高爐采用75高堿度燒結(jié)礦+18酸性球團(tuán)礦+2國產(chǎn)酸性球團(tuán)礦+5塊礦的爐料結(jié)構(gòu)。做到配料中不加石灰石，使?fàn)t內(nèi)軟熔帶薄，爐料的透氣性良好，爐料粒度均勻，并保證人爐料品位的穩(wěn)定。32富氧噴煤200

6、5年7月27日高爐噴吹煤粉系統(tǒng)投入使用。在保證爐況順行的基礎(chǔ)上，逐步增加噴煤量，至年底提高到140kgt左右。9月19日，高爐實(shí)現(xiàn)富氧鼓風(fēng)，高爐冶煉得到進(jìn)一步加強(qiáng)。天鋼2000m3高爐在提高富氧噴煤量的過程中，采取了循序漸進(jìn)的謹(jǐn)慎態(tài)度，充分考慮到兩者的匹配關(guān)系，使兩者對(duì)爐況的影響達(dá)到平衡。至2005年12月，天鋼2000m3高爐煤比達(dá)到140kg/t，焦比369kgt，富氧率14，利用系數(shù)266(如圖5所示)。33綜合調(diào)劑(1)上部調(diào)劑。為了適當(dāng)抑制邊緣煤氣流，提高煤氣利用率，在爐況順行的前提下，逐步擴(kuò)大料批，并且適當(dāng)增加中心焦量，保證中心煤氣流。布料制度為 39036033030037.50

7、34.50310270170O 33 3 2C2 2 2 2 2，礦批39 t，焦批132t，料線15 m。2005年7月，高爐開始噴吹煤粉，9月，開始富氧鼓風(fēng)。在這一階段，天鋼2000m3高爐全面提高了強(qiáng)化冶煉的進(jìn)程，在不斷提高煤比、降低焦比的同時(shí)，為了穩(wěn)定爐內(nèi)煤氣流，采用了擴(kuò)大料批保證焦層厚度的方法。隨著煤比的提高，爐腹煤氣量增加，鼓風(fēng)動(dòng)能也相應(yīng)提高，中心煤氣流得到了保證。為防止邊緣煤氣流自動(dòng)加重，采用了適當(dāng)發(fā)展邊緣的布料制度：在不斷降低焦比的同時(shí)，為了保證爐內(nèi)焦層厚度，以穩(wěn)定爐內(nèi)煤氣流分布，適當(dāng)擴(kuò)大料批，保證焦批大小。增大大焦角，減小小焦角，焦圈增加一擋，使焦層更趨向于平鋪，既照顧了邊緣

8、，又保證了中心氣流。礦批和焦丁混裝入爐，在槽下篩分出的焦丁量不足的情況下，用小塊焦代替焦丁，改善爐料透氣性。布料制度為38035.50330300390360320290230130O3332C 22 222 3，礦批46 t，焦批1057 t，料線17m。天鋼2000m3高爐充分利用了PW無料鐘爐頂?shù)牟剂咸攸c(diǎn)，堅(jiān)持多環(huán)平鋪布料的方法，使煤氣流穩(wěn)定提高了煤氣利用率，為高爐強(qiáng)化冶煉創(chuàng)造了條件（2005年下半年十字測溫曲線如圖6所示)。(2)下部制度調(diào)節(jié)。下部調(diào)節(jié)主要是監(jiān)測爐缸工作狀態(tài)，調(diào)整風(fēng)口配置，控制初始煤氣流圓周均勻分布，保持爐缸工作均勻活躍和渣、鐵物理熱充沛。2005年4月以后，天鋼200

9、0m3高爐開始全風(fēng)作業(yè)，日產(chǎn)量達(dá)到4800td，利用系數(shù)240。高煤量，高風(fēng)量，使鼓風(fēng)動(dòng)能不斷提高，為了維持合理的鼓風(fēng)動(dòng)能，適當(dāng)?shù)臄U(kuò)大了風(fēng)口面積，更換了8個(gè)大風(fēng)口（120mm一130 mm)，保證了煤氣流初始分布合理，為高強(qiáng)度冶煉創(chuàng)造了條件。34冷卻制度調(diào)節(jié)冷卻制度調(diào)節(jié)主要是要監(jiān)控爐身中、下部至爐腹部位冷卻壁水溫差及熱電偶溫度變化，根據(jù)變化情況及時(shí)調(diào)整水量和水壓，保持合理的操作爐型。在調(diào)整效果不佳的情況下，配以上、下部進(jìn)行短期局部調(diào)節(jié)，以達(dá)到滿意效果，確保爐況長期穩(wěn)定順行。天鋼2000 m3高爐隨著冶煉強(qiáng)度不斷提高，冷卻制度也相應(yīng)調(diào)整，采用了提高水系統(tǒng)壓力(800 kPa一850kPa)，增加

10、4個(gè)區(qū)水流量(4個(gè)區(qū)提高近100 m3h)，降冷卻水溫度(50一42)等方法提高了冷卻強(qiáng)度。通過對(duì)冷卻制度的調(diào)整，渣皮更加穩(wěn)定，有利于保護(hù)冷卻壁，保證了高強(qiáng)度冶煉的順利進(jìn)行。4設(shè)備管理及技術(shù)進(jìn)步天鋼2000m3高爐在保證生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)穩(wěn)定的同時(shí)，從工藝上不斷挖掘潛力，為今后的不斷發(fā)展，打下基礎(chǔ)。41爐前系統(tǒng)(1)使用澆鑄泥套這項(xiàng)新技術(shù)，自主創(chuàng)新加強(qiáng)棍套的維護(hù)，使泥套平均壽命超過30天，保證了鐵口合格率。(2)改良開口機(jī)，研發(fā)出水氣冷卻鉆頭一鉆桿技術(shù)，不但大幅度節(jié)省了鉆桿，也提高了開口效率，保證出鐵率。(3)改進(jìn)耐火材料，主溝通鐵量提高至914萬t。(4)開展“定置管理”，改善爐前作業(yè)現(xiàn)場環(huán)境，減

11、少生產(chǎn)事故，確保生產(chǎn)順利進(jìn)行。42熱風(fēng)爐系統(tǒng)(1)采用快速燒爐方法，將燒爐時(shí)間從120min縮短至80min，確保高爐送風(fēng)溫度的平衡。(2)利用廢氣預(yù)熱空氣和煤氣的方法，將空氣和煤氣溫度提高到100140，提高送風(fēng)溫度100，保證高風(fēng)溫的使用。(3)熱風(fēng)爐蓄熱室拱頂溫度測溫電偶改為紅外測溫儀，針對(duì)外燃室熱風(fēng)爐拱頂連接處易變形的特點(diǎn)，重點(diǎn)監(jiān)測拱頂溫度的變化。43沖渣系統(tǒng)(1)為了提高轉(zhuǎn)鼓的脫水能力，對(duì)?；铝峡?、渣水比以及轉(zhuǎn)鼓液位進(jìn)行了調(diào)整，把原設(shè)計(jì)控制轉(zhuǎn)鼓程序里的25個(gè)點(diǎn)改為5個(gè)點(diǎn)，系統(tǒng)沖渣能力由設(shè)計(jì)峰值6tmin提高為現(xiàn)在的12 tmin，降低了水耗。(2)針對(duì)皮帶粘渣現(xiàn)象，改造和增加了皮帶清掃裝置，又增設(shè)了清吹、清洗管線，對(duì)皮帶進(jìn)行清理，大大降低了皮帶及托輥的磨損，延長了設(shè)備使用壽命。(3)調(diào)整自動(dòng)控制程序，克服系統(tǒng)缺陷，保證了設(shè)備安全運(yùn)行。44上料系統(tǒng)(1)原振動(dòng)篩過篩效果差、易堵塞、壽命短，