高煤比下高炉长期稳定顺行

高煤比下高炉长期稳定顺行

陈亮 夏三 颜江林

重庆钢铁股份有限公司炼铁厂

摘要：目前我国焦炭资源紧张，提高喷煤比，降低入炉焦比，以煤代焦，既可以减少焦炉对环境的污染，又可以降低炼铁成本，同时还能保证高风温和低湿份的使用。提高喷煤比是炼铁技术发展的大方向，同时高煤比高产量下高炉长期稳定顺行成为关键。

关键词： 高煤比  高产 稳定顺行 炉腹煤气             

一，前言

重钢目前拥有3大（2500㎥）一小（1750㎥）4座高炉，2高炉10月开始中修，3高炉即将中修，目前除2高炉外，其他3座高炉经济技术指标如下：

表1  1高炉2020 7-11月指标情况

表2  3高炉2020 7-11月指标情况

表3  4高炉2020 7-11月指标情况

从表1，表2，表3可以看出1,4高炉经过中修后，利用系数较高，但目前我们的煤比水平较低，我们存在较大提升空间，我们还要逐步提高我们的喷煤比，节焦增铁，提质降耗。由表2可以看出，虽然3高炉煤比明显比1,4高炉高，但燃料比却比一高炉高太多，我们在生产中也不能一味追求高煤比，而燃料比上升，这样毫无意义。我们要摸索属于我们自己的最佳喷煤比。

二，高煤比对炉况的影响

伴随着大量的煤粉喷入，特别是喷吹高挥发性的烟煤后，炉腹煤气量增加，煤气流速增加，压差上升，炉料下降阻力上升，同时在燃料比没有大幅度上升的情况下，焦比下降多，焦负荷加重，焦窗减小，再加上起骨架作用的焦炭减少，未然煤粉的增加，炉内透气性变差。同时大量喷吹煤粉后，理论燃料温度大幅度下降。随着喷煤比提高，十字测温中心温度会降低，边缘温度会有所升高，边缘气流会随着喷煤量增大而有所提高，炉体的热负荷也会相应增加。[3]

当高炉强化冶炼时,一方面要尽量提高高炉的炉腹煤气通过量,同时应降低单位生铁的炉腹煤气量,才能达到高产的目的。[2]而提高富氧率，鼓风氧气浓度的增加,炉腹煤气中的CO浓度提高,从而提高了单位体积和单位生铁的炉腹煤气的热能和化学能。既满足冶炼单位生铁热能和化学能的需要,又为降低单位生铁需要的炉腹煤气量创造条件，同时也能提高理论燃烧温度，增加煤粉燃烧率，减弱高喷煤比带来的副作用。

三，高煤比下的生产操作管理

1. 焦炭质量

表4,12月1日-12月21日焦炭强度CSR变化

表5,12月1日-12月21日焦炭反应性CRI变化

高富氧喷煤要求焦炭具有高的反应后耐磨强度。主要原因是，随着喷煤量增加，风口前回旋区的粉尘增多，风口前高速气流使焦炭剧烈运动。如果焦炭反应性好及热耐磨强度低，焦炭磨损会产生粉焦，粉焦堵塞煤气流通道，导致炉况不顺，冶炼不稳定。所以，高富氧喷煤需要焦炭反应性低及耐磨强度高。目前来看，依据宝钢经验，CRI和CSR分别控制在24%和69%,高炉喷煤比能达到200kg|t左右[3]，重钢目前的焦炭质量完全能满足高炉进一步提高煤比的需求，但焦炭强度波动较大，需提高稳定率。

2. 煤粉质量

表6,12月1-21号煤粉固定C含量变化趋势图

表7,12月1-21号煤粉中H2O含量变化趋势图

表8,12月1-21号煤粉中灰分含量变化趋势图

表9  12月1-21号煤粉中挥发分含量变化趋势图 

媒粉中含有H2O、含氢化合物及其他挥发性物质，它们的燃烧产物为气体状态，随着喷吹煤粉的增加，炉腹煤气量明显增加，因此要增加喷吹量，提高煤比，就要求煤粉中H2O、含氢化合物及其他挥发性物质占比减少，以此来减少炉腹煤气量，提高炉腹煤气量的‘质量’。从表6~表9可以看出重钢目前煤粉固定C含量，H2O还有灰分波动较大，要进一步稳定我们的固定C含量，减少水分，目前灰分基本都在12%以下较好，挥发份较稳定20%左右。

3. 喷枪

日常生产中，要加强煤枪的位置的调整观察，从调整喷枪结构、枪头与风口的相对位置着手，解决煤粉与风口接触问题，从而避免风口结焦和减轻煤粉对风口侧壁的磨损。尽量让所有喷枪全喷吹，避免投入枪数过少，导致圆周方向喷吹不均匀，不利于炉况稳定顺行。同时认真监视监控画面，一旦有枪停喷，查出原因，及时喷出。

4，炉温控制

  高煤比操作炉温呈现的特点是：铁水温度正常，硅较低，所以对炉温控制的要求是：以物理热为主，控制合理的铁水温度（1480℃-1520℃左右），不能长期过低；化学热作为参考，不能看硅操作。太钢进行高煤比，高利用系数生产时，生铁硅含量定位在0.25~0.45，炉渣二元碱度1.18~1.24，物理热控制在1480℃-1515℃

[1]。

四 结论

1，提高富氧率，增大风量，提高顶压，降低燃料比，提高入炉矿石品位。提高作业率，减少休慢风，是高强度冶炼的手段。但提高煤比，降低燃料比来提高产量是最经济的手段。

2，随着煤比提高，中心相对走弱，边缘气流发展，我们可以采取适当压边的装料制度。

3，高风温，高富氧能够提高理论燃烧温度，减弱高煤比对理论燃烧温度的影响，明年鼓风脱湿的投用，能够进一步降低高煤比对理论燃烧温度的影响，同时也能降低炉腹煤气量，对高炉稳定顺行起积极作用。

4，目前重钢氮气压力波动比较大，经常因压力波动导致煤量喷不够设定量，影响炉况稳定顺行。

参考文献

[1]唐顺兵等.大型高炉实现高煤比高产量生产的条件和措施[J].炼铁，2012.05

[2]项钟庸等.降低燃料比和提高富氧率增加高炉产量[J].高炉炼铁人，2020.6.11

[3]朱仁良 等编著.宝钢大型高炉操作与管理[M].北京.冶金工业出版社.2018.258-276

联系人：陈亮  1987年2月 男 民族：土家族，籍贯：重庆

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