高風溫對高爐冶煉的影響

1、高風溫對高爐冶煉的影響2011年第1期本鋼技術5高風溫對高爐冶煉的影響黃迎春(本鋼煉鐵廠,遼寧本溪ll7021)摘要:隨著高爐冶煉技術的不斷發(fā)展,高爐冶煉強度逐年得到提高,為達到節(jié)能降耗的目的,對風溫的要求也越來越高,我廠的風溫水平和國內高水平風溫相比有一定的差距,同時也存在著很大的潛力.關鍵詞:高風溫;焦比;高爐;熱風爐中圖分類號:TF538文獻標識碼:BInfluence.ofHighBlastTemperatureonBlastFurnaceHUANGYingchun(IronMakingplant,BXSTEEL,BenxiLiaoning117021)Abstract:Withthe

2、developmentofsmeltingtechnologyofblastfurnace,thesmeltingintenisityisgrowingupeachyear,inorderOtreachthepurposeofenergysave,therequirementsontheairblasttemperatureisalsoontheincrease.myfactorybreezingthetemperatureSlevelhasacertainmargincomparedwiththedomesticthetemperaturelevelbreeze.Alsoexsitsvery

3、bigpotentia1.Keywords:highblasttemperature;cokeratio;blastfurnace;hotblaststove1簡史19世紀20年代以前高爐使用冷風煉鐵,燃料消耗很高,生產率低.1828年英國尼爾森(13.Neilson)建議在高爐上使用熱鼓風煉鐵,并于1829年在蘇格蘭克拉依特廠首次實現(xiàn)了這一建議,風溫雖然只有149cC,但效果驚人,每噸生鐵的燃料消耗由8.06t/t降到5.16t/t.降低了30%以上,產量提高46%,而用于加熱鼓風消耗的燃料只有0.4t/t生鐵.1831年該廠將風溫提高到316C,燃料消耗降到了2:25t/t,產量比用冷風煉

4、鐵時翻了一番.從此熱風很快被推廣,它成為高爐煉鐵史上極重要的技術進步之一.180余年來風溫水平不斷提高,在日本,西歐,北歐,北美高爐的風溫普遍達到1250,有的先進高爐的風溫達到1350C,前蘇聯(lián)的全蘇平均風溫到1990年已達1150C左右.2007年我國重點鋼鐵企業(yè)高爐煉鐵熱風溫度為l125,創(chuàng)造出歷史最好水平,寶鋼股份公司的高爐平均風溫在1240(以上,其它鋼鐵企業(yè)的熱風溫度均在l180以下,只有太鋼達到了年平均風溫1175qC.近年來,我國新建設的2000m?以上容積的大高爐熱風溫度均可以實現(xiàn)1200C以上的高風溫.但是,作者簡介:黃迎春(1980),男,煉鐵工程師,2003年畢業(yè)于包頭

5、鋼鐵學院,鋼鐵冶金專業(yè).E-mail:37824778qq.corn總體上講我國熱風溫度與工業(yè)發(fā)達國家相比差距仍在100(2150%.這說明我國煉鐵工作者仍要在努力提高風溫上下功夫.2對高爐冶煉的影響2.1風口前燃燒碳量減少在冶煉單位生鐵的熱收人不變的情況下,熱風帶入高爐的顯熱替代了部分風口前焦炭燃燒放出的熱量,這種替代給高爐冶煉帶來很大的節(jié)焦效果.因為熱風帶人高爐的熱量能在高爐下部全部被利用,而焦炭燃燒放出的熱只利用了大部分,有一小部分隨煤氣帶出高爐而損失.但是隨著風溫的提高,風口前燃燒碳量減少的數(shù)值是遞減的,例如風溫由0C提高到100,燃燒碳量減少20.6%;而由1100oC提高到1200

6、(2,燃燒碳量只減少5.2%.這也是風溫提高降焦效果遞減的主要原因之一.2.2高爐內高度上溫度發(fā)生再分布具體表現(xiàn)為:1)t理升高,每1O0風溫t理上升6080C,因而爐缸溫度升高,1000C以上的高溫區(qū)下移;2)爐身和爐頂溫度降低,因為風口前燃燒碳量減少造成煤氣量減少,使煤氣和爐料水當量比值下降.這種爐身溫度與爐頂溫度的下降也是隨風溫進一步提高而減緩的,例如風溫在500800C范圍內,爐頂溫度降低值為30oC/100oC風溫,而在7001O00C范圍時,該降低值降為6本鋼技術2011年第1期22.【=/100風溫,到10001l00c(=范圍時,它只有15C/100qc風溫;3)中溫區(qū)(100

7、0以下)略有擴大,這是高溫區(qū)下移造成的.這種溫度的再分布無疑對高爐內的還原和煤氣運動有影響.2.3鐵的直接還原度上升采用高風溫以后,風口前燃燒碳量減少使形成的CO減少,再加上爐身溫度降低,使鐵氧化物的問接還原減少,盡管中溫區(qū)略有擴大有利于問接還原進行,但是前兩者的影響大于后一影響,所以使直接還原度有所上升.2.4爐內料柱阻損增加使用高風溫以后,焦比降低,料柱內焦炭減少,料柱透氣性變壞,同時爐子下部的溫度升高,煤氣的實際流速增大以及爐子下部溫度過高造成SiO大量產生等,使爐內壓差升高,爐子下部尤為嚴重.這給爐料下降造成困難,如果不采取措施改善料柱透氣性,為使高爐順行,將迫使高爐降低冶煉強度,據統(tǒng)

8、計風溫每提高100%爐內壓差升高約5kPa,冶煉強度下降2%2.5%.3高風溫對焦比和產量的影響由高爐熱平衡計算可知,熱風帶人的熱量占高爐總熱量收人的20%30%.由提高風溫帶人的物理熱,代替了一部分由焦炭燃燒所產生的熱量,并對高爐冶煉帶來下列影響.1)高風溫帶人了物理熱,代替了一部分作為發(fā)熱劑那部分熱所消耗的焦炭.2)風溫提高后焦比降低,使單位生鐵生成的煤氣量減少,煤氣水當量減少,爐頂煤氣溫度低,煤氣帶走的熱量減少.3)由于風溫提高焦比降低,產量相應提高,單位生鐵熱損失減少.4)風溫升高,爐缸溫度升高,爐缸熱量收人增表1風溫變動對焦比和產量的影響Tab.1TheEffectofVafiaeb

9、lasttemperatureOUOutputandcokeratio溫贏說明/焦比/%產量,%.60o.70010O700-8ool800.900lO0900-l00oIO0】0oOl1oo1oo.45-64535-45354.545:.一多,可以加大噴吹燃料數(shù)量,更有利于降低焦比.風溫水平不同,提高風溫的節(jié)焦效果也不同.風溫越低,降低焦比的效果愈明顯.風溫變動對焦比和產量的影響如表1所示.4高風溫對噴吹燃料的影響高風溫為噴吹燃料提供了良好的條件.風溫提高后,增加了爐缸熱量,確保燃燒帶具有較高溫度水平,促進噴吹燃料的裂化和燃燒,有利于噴吹燃料的熱能和化學能的充分利用.據計算,風溫每提高1,可

10、多噴重油0.25kg/t鐵.鞍鋼某高爐風溫由1031(提高到1l49,油比增加35kg/t鐵,焦比降低55kgA鐵,燃料比降低20kgA鐵,日產量增加279t鐵;優(yōu)質率上升1.06%,煤氣中CO2增加O.9%.扣除風溫本身和生鐵含Si影響后,提高置換比0.3,降低焦比約6kg,這就是提高風溫改善了噴吹效果的原因.高風溫是提高噴煤比的基本保障.高爐冶煉正常生產是要求風口理論燃燒溫度在220050.I二但是每噴吹10kg/t煤粉會使理論燃燒溫度下降,噴無煙煤下降15cC20C,噴煙煤會下降20cc一25C.如果噴煤比在100kg/t以上,就會使理論燃燒溫度下降150cIC一250C.如果不采取有效

11、地提高風口理論燃燒溫度,高爐生產就會難以正常運行.而熱風溫度升高100C,會使理論燃燒溫升高約60C,采取富氧鼓風和脫濕鼓風,提高理論燃燒溫度的力度均不如提高風溫的力度大.一般來說高爐煉鐵提高熱風溫度IO0C,可以降低焦比1520kgA,允許多噴吹3040kg/t煤粉.5其他高風溫的使用活躍了爐缸,提高了渣鐵物理熱,改善了渣鐵流動性及爐渣脫硫能力,有利于及時出凈渣鐵,保持爐況穩(wěn)定順行.現(xiàn)在主要以冶煉煉鋼生鐵為主,要求爐溫恒定在一個較低的范圍內,而高風溫的使用給予其很好的保障,特別在我廠一原燃料成分不穩(wěn)定的情況下,即使爐溫偶爾下滑到較低水平也能保證渣鐵有足夠的物理熱,良好的流動性,使操作者有足夠

12、的時間調劑,保持高爐穩(wěn)定順行.(下轉第21頁)高峰:冷年L胍EI!II荊的試制2燃I4:Lf】寸采門Jf氐的JJJI9潔l度.;P,/fLf果川j陵ffK下棼干結品巡火制度可使冷軋尤墩電r剛(100)構寶分增多,強度增強,漫做艘減小,從I提高俐的磁性.此,試制鋼熱軋時的J【j熱泓J芝為(1150_+20)I冷軋時各道次采用大壓r牢軋制,總的壓F率為80%,冷軋前熱軋板酸洗表麗鍍化鐵皮去除:r凈,在巡火前先冷軋鋼帶表嘶上無軋制油等,退火制度為(820_+20)xO5)min.在f:的20%H2+80%N2保護氣氛中進行,保證了試制鋼獲得了所需的強(100)011旋轉立方織構(圖2,圖3).試制鋼

13、的磁性能,硬度等力學性能符合試制要求條件,鐵損P15,5(】為4.02W/kg,試制要求最大鐵損P150為7.O0W/kg,磁感應強度B5(xx為1.78T,試制要求最小磁感應強度B5【xx1為1.68T,抗拉強度382MPa,延伸率35%,試制要求抗拉強度不小于320MPa,延伸率22%,硬度HV115,試制要求硬度HV在l10.120.可見,試制的冷軋無取向電工鋼磁性能,硬度等力學性能達到了GB/T25211996中50W470的性能指標要求.m試制帶鋼表面質量的檢驗結果可知,試制的冷軋尤ikli電工鋼表平滑.塒試制帶鋼厚度進行測援.結果表明,試制帶鋼厚度均勻,偏差小.鋼板表面平滑,厚度均

14、勻能提高鐵芯的疊裝系數(shù),對于徽,小和中型電機,空氣隙減少可使激磁電流減小.這與改善冷軋無取向電工鋼本身的磁性能同樣重要4結論綜上所述,試制的冷軋無取向電工鋼表面平滑,厚度均勻,偏差小,冷軋帶鋼退火織構為強的(10(】)0JJ旋轉立方織構,試制鋼的磁性能,力學性能符合試制要求條件,并達到GB/T25211996中50W470的性能指標要求,表明冷軋無取向電工鋼化學成分設計合理,試制工藝方案可行.參考文獻本鋼冷軋無取向電工鋼試制總結材料【2】GB/T25211996冷軋晶粒取向,無取向磁性鋼帶(片)【3】梁英.攀鋼冷軋無取向電工鋼的工業(yè)試制.第七界(2009)中國鋼鐵年會論文集fG1f上接第6頁1

15、6現(xiàn)狀分析-現(xiàn)在由于焦煤供應緊張,其產量和質量都比以前下降,而價格卻不斷攀升,促使各個鋼鐵企業(yè)把節(jié)能降成本作為自己的首要任務,用以增強自己的市場競爭力.今年以來通過提高風溫本鋼7號高爐配備了3座霍戈文(DEC)高風溫內燃熱風爐,設置煙氣余熱回收裝置預熱助燃空氣及混合煤氣.受條件的限制,熱風爐全部使用高爐煤氣做燃料,減少了高爐煤氣對空氣的排放量,從而減少資源的浪費和對環(huán)境的污染.從開爐至今通過不斷的探索和改進,風溫的使用水平由不到1000%提高到現(xiàn)在的1】60,為高爐的穩(wěn)定,順行,高產,低耗做出了巨大貢獻,其生產成本大幅較低,取得可喜的經濟,效益和技術指標.表2本鋼7號高爐2005年2010年主要技術經濟指標Tab.2MaineconomiCindicatorsofN0.7BFinBXSTEEI時間風溫日平焦比煤比焦丁比綜合焦比/年/t/d/kg/t/kg/t/kg/ttkg/t7總結大風量,高風溫,大噴吹已成為現(xiàn)代高爐高產低耗的努力方向,高風溫的使用不僅有效地降低焦比,節(jié)約成