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浅谈450 m3高炉煤量调整及停煤操作
黄晓弟
(无锡市惠山区安全生产监督管理局,江苏 无锡 214174)
摘 要:针对江苏沙钢集团锡兴特钢有限公司炼铁分厂2座高炉自开炉投产以来,其日常炉温管理不够理想,标准[Si]偏离理想的目标还是较远,日常操作是用煤量调整来平衡炉温的情况。同时介绍了450 m3高炉煤量调整及停煤操作心得,对炉温水平的管理有一定的好处。 关 键 词:高炉;煤比;停煤;炉温
江苏沙钢集团锡兴特钢有限公司炼铁分厂(以下简称炼铁分厂)2座高炉(有效容积都是450 m3)自开炉投产以来,通过大家8年多的实践和摸索,随着原燃料质量的日趋改善和操作管理水平的日益提高,各项技术经济指标都在稳步提高,其中2号高炉在2010年下半年持续稳定地获得了近3.8的月利用系数,并创下了炼铁分厂有史以来单座高炉单日产量1995 t和月利用系数3.96的两项最高纪录。
但是也要看到,2座高炉的日常炉温管理还是不够理想,标准[Si]偏差大多(w(Si)
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=0.17%~0.22%),离理想的目标还是较远1。工长的日常操作是基本固定热风炉目前所能提供的最高风温,用煤量来调整平衡炉温的。怎样根据炉温趋势较为准确的调整用煤量是本文所要阐述的问题。
1 喷煤热滞后时间的确定
大家知道,喷煤后有一个热滞后时间,一般认为在2~4 h,但是随着现在450 m3高炉综合
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冶炼强度的提高,根据生产中滞后时间估算式1:Tr= V总/(V批·n)算得目前 2 座高炉的喷煤热滞后时间大概在1.24~1.41 h。式中:V总为参与间接还原开始处的平面(等温线1100~1200处)至风口平面之间的容积(m3),近似认为:V总=V炉腰+V炉腹+V炉腹到风口中心线平面=43.62+75.4+9.16=128.18(m3),V批为每批料的体积12.97m3(14 t矿批);n为每小时下料批数(7~8批)。因此,准确的掌握喷煤热滞后时间,根据炉温趋势及时考虑是否应该重新调整煤量显得极为重要。 2 喷煤变动量的确定 2.1 每小时理论煤比
在交时,要分析一下上一班的炉温变动情况,如果波动大,不稳定,可以视情况再分析;如果是较为稳定合适的,那可以2~4 h作为一个时间段,用其在这个时间段的喷煤总量和下的总料批数来算得一个理论煤比,例如上一班后4 h的情况见表1。
若按2h为一个时间段来算,理论煤比为121.2kg/t。而后前4 h跑料情况见表2。
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如果这时再按8.0 t/h的煤量来操作,其煤比为139.8 kg/t,这显然是不合适的。一旦呈现这样的跑料趋势,那么承接上一班121.2 kg/t的理论煤比,重新调节喷煤量应该为7.0 t/h左右。当然在这里不再考虑其他因素的影响,按照保持理论煤比基本不变来操作,正常情况下炉温应该不会造成很大的波动。 2.2 根据估测w(Si)值来确定喷煤量
根据炉内各计量参数和炉外渣铁处理情况来判定炉温走势十分重要。 经验是一旦炉温呈下行趋势而后面又没有相应的动作,其炉温将会快速降温。即使有时 w( Si)连续两炉稳定在 0.40%左右,渣铁处理的很好,炉缸所带走的物理热较多,其下行幅度也将会较大。
根据生铁含w(Si)变化1%,影响燃料比40~60 kg/t来确定所需的增减煤量。例如估测这一炉w(Si)在0.30%,理想的是要把w(Si)调整到0.40%左右,那么按经验公式得到每小时所需增加的煤量在330 kg(按料批7.5批/h,影响燃料比50 kg/t,不考虑置换比来计算)。 但是,要考虑到炉温下行会有一个惯性,又考虑到置换比的问题,在实际操作中可以在此基础上每小时再相应增加200~400 kg,及时阻止w(Si)的一路下行趋势,以防w(Si)跌的太低,被迫退负荷又插净焦甚至减风处理,给下一班操作带来极大的被动。如果炉温走势判定的越早(看风口变化趋势是最有效的),w(Si)值估测的越准确,那么煤量的调节会更到位。 3 停煤操作 3.1 停煤概况
2007年8月10号,因喷煤故障,1号高炉被迫全焦冶炼,当时中班按8.3 t/h煤量,7批/h的料速,0.8的置换比在停煤(21:00停煤)4 h前也即17:00加焦950 kg/批,从8月11 号夜班开始连续一天低炉温,w(Si)平均0.25%,风压平均198 kPa慢风操作,3个班又连续退负荷加焦700 kg,其间还陆续插净焦8批左右,之后到8月12号夜班开始逐渐全风操作,炉温才稳定下来,平均w(Si)在0.42%。紧接着下午14:10开始恢复喷煤,13:40左右开始分步减焦,95批第一次减掉焦600 kg/批,103批第二次减掉焦400 kg/批,135批第三次减掉焦200kg/批,整个减焦过程比较顺利,煤粉在第一次减焦碳半小时之后就以4 t/h开始逐渐增加,炉温也比较合理。整个停煤过程,炉况基本保持顺行状态,没有造成较大的炉况波动,但是显然炉温太低,有较大的风险。 3.2 停煤操作经验小结
1)停煤前4~5 h就应该预先置换加焦。
2)停煤全焦冶炼置换焦炭量比较大,一定要把10%左右焦炭水分充分考虑在内。 3)按照10%的水分被扣除,总共加干焦1485 kg/批。按原来8.3 t/h煤量,7批/h的料速来置换,置换比为1.253。造成这么大的置换比,可能有两个原因:其一当时的焦炭灰分可能比较大;其二,全焦冶炼后煤气利用率有较大变化。
4)恢复喷煤后,减焦要分步进行,不要一次减到位,让料柱骨架有一个平缓的过渡(以防塌料),煤量从少到多缓慢喷上,让其有个适应过程,以免造成炉况大的波动和气流失常。
5)从这次停煤全焦冶炼来看,连续低炉温跟气流变化影响较大,以后一定要吸取教训,
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高度重视。 4 结语
高炉操作千变万化,错综复杂。炉温的变化受原燃料质量、渣铁处理、工长操作水平等各方面的影响。因此实际操作中不可能会理所当然的如以上所说的那样顺顺利利的调节到位,但是可以肯定的是,只要时刻关注炉况变化,密切注意炉温走势,理论计算和经验心得相互结合,及时调节煤量,我想炉温水平的管理会越来越到位,从而实现节能降耗优质高产的目标。 参 考 资 料
[1] 王筱留.高炉生产知识问答[M].第2版.北京:冶金工业出版社,2005.