包鋼豎爐球團配加焦爐煤氣生產實踐

1、包鋼豎爐球團配加焦爐煤氣生產實踐【摘 要】包鋼豎爐球團通過配加焦爐煤氣、工藝設備改造，顯著提高包鋼豎爐混合煤氣熱值，增加了廢氣量，從而達到 提高豎爐球團礦產質量的目的?！娟P鍵詞】豎爐球團煤氣改造生產實踐1. 前言在高爐煉鐵原料中，球團礦作為良好的人造爐料，具有品位高，強度好，粒度均勻和還原度高等優(yōu)點1。另外，酸性球團礦與高堿度燒結礦搭配的合理性和優(yōu)越性也早已為我國煉鐵界所認同。提高球團礦比 例，可以降低矽石配加量，減少渣量，有利于降低焦比，降低生產成本，提高高爐經濟效益。包鋼煉鐵廠從2003年、2005年陸續(xù)建成投產四座8M豎爐并投產，這四座豎爐共用同一座煤氣加壓站， 實際生產中相互干擾。包鋼

2、高爐煤氣存在供小于求的問題，豎爐生產存在煤氣壓力低、煤氣熱值不足等問 題，制約其產能的提高。雖然通過對豎爐工藝、設備進行改進，豎爐產質量有所提升，但是產質量水平與 國內先進行業(yè)存在差距。因此有必要對豎爐球團在原有設備基礎上進行改造，配加一定比例的焦爐煤氣， 通過提高熱值、廢氣量，優(yōu)化工藝制度，來達到提高其生產球團礦產、質的目的。2. 包鋼豎爐生產用煤氣系統(tǒng)改造綜合分析包鋼的煤氣資源狀況，焦爐煤氣有可利用的條件。球團車間兩座煤氣加壓站（豎爐及帶式球 團用）均在同一方向，加設管道連通，具有投資少，施工周期短，見效快的優(yōu)勢。為了進一步提高豎爐產、 質量，在原有設備基礎上對其煤氣系統(tǒng)進行改造，配加一定

3、比例的焦爐煤氣，通過提高豎爐球團生產用混 合煤氣熱值、廢氣量，達到提產、保質的目的。2.1方案確定要想使用焦煤-高煤混合煤氣，必須兩種煤氣壓力匹配，否則造成相互串流，若高煤串入焦煤，則對純焦煤使用過程中存在容易中毒的安全隱患。根據現(xiàn)有生產條件，帶式機使用焦爐煤氣加壓前壓力4.5kpa,加壓后壓力10kpa ;豎爐使用高爐煤氣加壓前壓力6.5kpa,加壓后壓力20kpa。焦爐煤氣熱值高，高爐煤氣熱值低，配加一定比例焦爐煤氣可彌補純高爐煤氣熱值不足的缺陷（焦爐煤氣-高爐煤氣成分對比見表 1）。通過現(xiàn)場測量合理改進方案是通過增設管道把加壓后焦爐煤氣通入加壓前高爐煤氣管道內，加壓后焦爐煤 氣流速提高，

4、確保了焦爐煤氣的供給量，杜絕了高爐煤氣倒流焦煤管道的問題。表1包鋼高爐煤氣-焦爐煤氣成分煤氣類別COCOCHH02N2熱值（kj.m -3）高爐煤氣11.028.50.41.60.556.04200焦爐煤氣3.5725.659.50.57.5170002.2方案實施合理使用焦爐-高爐混合煤氣，首先要建一個煤氣混合站。為了節(jié)約費用，減少投資，根據球團車間 兩座加壓站均在同一方向的情況。帶式機檢修時機，從帶式機焦煤加壓站加壓后煤氣管道，鋪設400 mm管道，與高爐煤氣常壓管道連接，增加管道調節(jié)閥以及孔板流量計，對高爐-焦爐煤氣混合量進行控制，從而實現(xiàn)焦爐-高爐煤氣簡易混合。2.3運行后逐步改進改造

5、使用初期，由于配加焦爐煤氣比例不穩(wěn)定，受四座豎爐連通管道，混合煤氣壓力不穩(wěn)定以及1、2#豎爐與3、4#壓力偏差的影響，焦爐煤氣使用量不穩(wěn)定，熱值波動，豎爐操作困難。通過對四座豎爐煤 氣用量、熱廢氣量的調整。首先，固定焦爐煤氣使用量，對煤氣量及熱值偏高的豎爐采用逐步減少的調整， 達到各座豎爐平衡；其次，逐步提高焦爐煤氣使用量，增加助燃風量，固定燃燒室溫度，盡可能用盡助燃 風量，使廢氣量達到最佳狀態(tài)。最后確定四座豎爐配加2000 m3/h焦煤量，可有效提高豎爐的產質量。3. 改造后的工藝調整3.1提高豎爐干燥能力針對包鋼豎爐干燥采用屋脊形干燥床，生球料層厚度為150-200 mm的特性。預熱帶上升

6、的熱廢氣與從導風墻吹出的熱廢氣在干燥床下部混合，其混合氣溫度達到500-600 C,穿過干燥床與自干床頂部向下滑落的生球進行熱交換，達到生球干燥的目的2。包鋼豎爐為了增大烘干面積，角度提高至45°，相應下料速度較快，未干透濕球易在下料口處堆積，造成濕球入爐，影響干燥，制約順行。要想提高干燥能力，提 高熱廢氣量。因此，在高爐煤氣能力用盡的情況下，配加一定比例焦煤，焦煤的空煤比為5: 1，在四座豎爐配加2000mi/h煤氣，單臺爐為500ni/h，相應提高空氣量2500ni/h，熱廢氣提高接近3000 mi/h，使干燥能力提高，生球干燥效果明顯，使得生球量明顯提高，單臺爐生球量從60t/

7、h增加至75t/h?；径沤^濕球入爐，穩(wěn)定了爐況。3.2熱工參數(shù)改進豎爐使用高爐-焦爐混合煤氣后，燃燒室溫度穩(wěn)定至1030 C，廢氣量總量控制在 53000 m3/h。由于廢氣量的提高，熱量增加，爐篦溫度比過去提高50度。考慮到生球抗暴裂溫度（配加復合粘結劑之后，抗爆烈溫度在680 C以上），爐蓖溫度控制在 550 C650 C之間。隨著煤氣壓力提高，廢氣量提高，燃燒室 壓力提高至13 kpa，比過去提高1.5 kpa，經混氣室進入爐體熱廢氣流速提高及焙燒溫度的提高，穿透力 增強，加快生球焙燒速度，球團礦的S含量逐漸降低，球團礦的FeO含量也逐漸降低，放熱相應增加，更加有利于焙燒；其二，隨焙燒

8、溫度的提高，球團礦的孔隙率逐漸減少，鐵礦物比例增加，赤鐵礦晶粒形狀 發(fā)生變化，晶橋逐漸粗大，進而提高了球團礦的轉鼓強度。其三，焙燒溫度及廢氣量提高，爐內熱源充足 且穩(wěn)定，有利于加大對料柱的穿透性，使焙燒帶固定，溫度比較均勻穩(wěn)定，對料柱焙燒均勻穩(wěn)定，可有效 提高產質量。熱廢氣充足生球放熱均勻穩(wěn)定，爐身溫度顯著提升，而且達到1050 C以上（主要平均參數(shù)對比表2）。由于熱工參數(shù)的改進，豎爐從均勻布料，干燥速度，料柱均勻透氣性，到焙燒、冷卻效果，均達 到明顯效果。表2配加焦爐煤氣主要參數(shù)配加焦 煤量 m/h廢氣 量m/h煤氣 壓力kpa燃燒室 壓力kpa燃燒 室溫度°C爐蓖 溫度C1000

9、5000022111030550 ± 5020005300022131030600 ± 502600540002213.11030650 ± 503.3有利于巴潤礦焙燒2008年7月，球團車間3、4#豎爐進行了為期24小時的配加15%S潤精礦工業(yè)試驗，其鐵料比為15%巴潤精礦+15%昆合精礦+70%!磨再選精礦。數(shù)據分析可知，生球各項指標實驗前、后變化較??；成品球物理性 能基本保持不變，冶金性能還原度提高3.65百分點，膨脹率上升2.78百分點，基本滿足高爐要求。在巴潤精礦工業(yè)試驗的基礎上，2009年4月份，隨著原料采購結構變化，巴潤礦特性的要求，豎爐間斷性配比了

10、15%巴潤精礦。巴潤礦成分分析（如表3）,巴潤礦粒度表3巴潤精礦與再磨再選精礦成分料種-200目水分(S)Si02(F)巴潤 礦95%6.8%0.23%3.12%0.43%再磨 礦84.5%10.3%0.1%3.54%0.14%比較10.50%-3.50%0.13%-0.42%0.29%細，S、 F偏高，F(xiàn)eO偏低。為了確保球團礦的指標，針對巴潤礦的特性，從焙燒理論分析，保 證強氧化氣氛，充足的熱量，因此，使用焦爐-高爐混合，可保證高溫度、較高含氧量、大量熱廢氣。保證巴潤礦的氧化、結晶、再結晶，以及球團礦穩(wěn)定生產。 實際操作中提高焦煤配比，單臺爐提升至600 m/h,從2009年的指標可得出措

11、施得當。根據2010年原料采購計劃，巴潤礦配比要達到30% 2009年的生產實踐為進一步加大巴潤礦配比奠定了基礎。4. 改造效果分析4.1豎爐球團礦產質量指標對比2006年-2009年豎爐球團礦產質量指標如下:表3豎爐球團產質量對比轉鼓（產量 ( t)利用系數(shù)（t/m 2.h ）2006年89.81616239076.0982007年91.50216672766.3062008年91.61517330656.6672009年90.83517303767.041從表4中數(shù)據可以看出：通過制定目標管理，包鋼豎爐球團礦轉鼓指數(shù)由2006年的89.816%,提高至2008年的91.615%（2009年

12、由于豎爐烘干爐檢修，期間原料水分偏大，生球粒度較難控制，轉鼓偏低，造成總 體水平偏低，但是保證廠控指標90.5 ）;豎爐利用系數(shù)由2006年的6.098t/m 2.h，提高到2009年的7.041t/m2.h ;達到了提高豎爐球團礦產量質的目的。4.2經濟效益分析與2006年相比，2007年豎爐球團礦產量增加 43369噸；2008年豎爐球團礦產量增加 109158噸；2009年 豎爐球團礦產量增加106469噸；以球團礦單價750元/t ,成本單價662元/t計算，2007年創(chuàng)直接經濟效益381 萬元；2008年創(chuàng)直接經濟效益960萬元，2009年創(chuàng)直接經濟效益937萬元。5. 結語5.1通過煤氣系統(tǒng)改造包鋼豎爐球團配加焦爐煤氣后，其生產的球團礦轉鼓指數(shù)2006年的89.816逐步提高91.5%以上；豎爐利用系數(shù)由220