大喷吹试验方案

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大喷吹试验方案2003年一炼铁部高炉受原料条件影响，一方面烧结由于设备限制产量偏低，机烧配比较低（1-11月累计75％），为了减少熔剂量，机烧碱度提高到2.0-2.2，致使机烧品位降低，入炉综合品位降低。另一方面，本厂竖炉球团供给量不足，导致外购酸性料（球团、生矿等）增加，而外购料受市场影响，质量不稳定且供货量和品种变化较大，先后有唐山球、邢台球、武安球、巴西矿、南非矿、大冶球、密云球等，这些都造成高炉变料频繁，影响高炉的稳定顺行。在这种情况下高炉的煤比一直维持在较低的水平（3＃高炉约135kg/t），进一步提高煤比受高炉原燃料条件和透气性的制约，消耗居高不下。2004年公司改造球团生产，球团产量计划提到约70万吨，高炉基本实现机烧＋竖炉球团，球团计划配到50％，根本上缓解烧结矿供给紧张的局面，也进一步提高精料水平，为提高煤比（200kg/t以上）和富氧率打下基础。因此，为给明年做准备，在3＃高炉进行机烧配竖炉球团（50％）和富氧大喷吹试验：一、试验目的：寻找最佳的机烧和竖炉球团性能及配比，提高精料水平，使煤比>=200kg/t、富氧率>=2.5%和风温>=1200℃，高炉达到稳定顺行，最终实现高产低耗。二、试验领导小组：为圆满完成此次试验，事业部成立试验领导小组：组长：陈连生负责总指挥、协调副组长：朱利斌负责高炉生产指挥、协调史国现负责烧结生产指挥、协调王世锋负责外围组织、协调及与球团部的联系等宋宇辉负责高炉工段的生产组员：罗阳波负责试验期间的高炉操作数据收集、整理及炉况变化记录、高炉操作、槽下含粉检测张建平负责试验期间的生产指标、操作数据的收集、整理及炉况变化记录3＃高炉工长负责试验期间高炉操作及数据收集、记录等。监测站负责除尘灰成分、堆比重变化检测及球团强度检测11 周友军负责试验期间3＃高炉的煤粉数量和质量保证。试验组成员每日上午9：00在3＃高炉开会，总结前天生产情况，制定下一步操作措施及注意事项。一、试验前应具备条件：（一）基准期确定：选取10月份3＃高炉的操作参数和生产指标以及原燃料条件为基准期，基准期各项数据如下：1、原燃料条件：1）焦炭：成分水分灰分挥发份硫M25M104.1612.600.960.5489.507.41粒级<25mm25~40mm40~60mm>60mm10.0612.0731.4547.072）烧结矿：成分TfeFeOSiO2CaOMgOR2S转鼓指数57.79.44.949.592.801.990.0469.2粒级<5mm5~10mm10~25mm25~40mm>40mm入炉含粉16.1923329.01137.7833310.5296.4864.373）煤粉：灰分挥发份硫原煤水分煤粉水分煤粉粒度12.1613.170.386.080.5880.034）竖炉球团：TfeFeOSiO2CaOMgO二元碱度62.885.277.920.841.200.115）原料配比：机烧邯球唐山球大冶球回转球73.814.873.211.2616.862、操作参数：1）操作参数：风量冷压热压顶压透指煤气含尘1260216195912673.27送风面积鼓风动能T理富氧率综合品位煤气利用率0.13520540421271.9158.9245.12）炉墙温度：炉顶东温炉顶南温炉顶西温炉顶北温炉喉东温炉喉南温炉喉西温炉喉北温167159180171319351464427炉身上东炉身上南炉身上西炉身上北炉身中东炉身中南炉身中西炉身中北11 279522415162452236230303炉身下东炉身下南炉身下西炉身下北炉缸南炉缸中温炉缸北温　49214290211318412509　1、生产指标：日产平均SiSi偏差焦比煤比综合品位15100.3120.08737013558.91综合焦比矿耗风温利用系数冶强478161511384.191.55（二）试验应具备条件：1、为保机烧性能最佳，碱度控制在1.85左右，碱度发生变化时，以SiO2（4.75％）定CaO含量（调整生石灰或白云石量），机烧转鼓要大于70％。2、球团成分按照球团部提供方案进行选取，球团部生产高碱度（R2：0.8-1.0）球团。球团强度要大于75％（2KN/个），相邻两个样碱度波动要小于0.05。（附球团成分）：序号原料种类TFeSiO2CaOMgOAl2O3二元碱度三元碱度1酸粉+膨润土+白灰60.40%7.265.821.040.6140.8010.872酸粉+碱粉+膨润土+白灰62.395.444.431.290.60.8140.953碱粉+膨润土+白灰63.693.973.411.510.650.8591.064酸粉+碱粉+膨润土+白灰+炼钢红泥62.325.414.291.310.610.80.935碱粉+膨润土+白灰+炼钢红泥63.624.013.271.520.650.8151.033、试验期间焦炭要求：灰份要低于12.6％，M25要大于90％，M10要小于7％，水分控制到4.0％以下，硫磺低于0.55％，且各种成分要稳定。2、喷吹煤粉要求：原煤灰份小于11％，挥发分在15-25％，粒度（-180目）>75％，侧重于给3＃高炉，煤粉水分<1%，硫<0.35%。3、富氧在现有条件下满足3＃高炉需要，富氧率要大于2.5％。11 1、3＃高炉热风炉在煤气中配入焦炉煤气，提高煤气热值，强化烧炉，风温使用在1200℃左右。2、除尘加强布袋检漏工作，确保煤气含尘<4mg/m3。提高短节、弯头、吹管的打制质量，特别是吹管要承受1200℃高温的攻关(下一步要做)。3、渣中MgO含量由机烧配加白云石量调剂，渣中Al2O3含量控制在15％以下。（三）相关单位配合：1、干除尘：（1）加强检漏工作，确保煤气含尘不超标。（2）观察、记录煤气温度变化。（3）检测除尘灰中C变化。2、喷煤：（4）加强原煤验收，保证煤粉质量稳定（煤粉水分、灰份、粒度符合要求）。（5）为保证足够的喷煤量（约15吨/小时），要对喷嘴进行改进（喷嘴直径减少）。（6）煤粉喷吹稳定均匀，喷煤误差要小。3、烧结：（7）按要求逐步降低碱度，成分要均匀稳定。（8）机烧含粉<13％，转鼓指数要大于70％。（9）随着烧结矿碱度的降低，球团配比增加，3＃高炉烧结矿的用量将减少，这部分余量转到100立高炉，可以满足100立高炉因烧结矿碱度降低而对烧结矿数量的增加（同时可以用外购球调剂），这样烧结矿供应基本平衡。4、焦化部：（10）确保焦炭成分符合要求。（11）焦炭含粉要小于5％，M25要大于90，M10要小于7％。5、调度：组织炼铁、烧结的生产、协调好球团和焦炭的供应等。二、试验步骤：（一）试验步骤：11 1、试验过程图：选一种球团生产方案选另一种球团配比方案配35％球团定机烧碱度、生产机烧如球团配比达50％高炉试验操作参数、指标等检测加5％球团配比无变化或降低透气指数检测升高攻煤比、风温、富氧率透指稳定、高炉顺行总结2、试验步骤：从今年高炉生产情况看，球团最高配比约35％，高炉生产基本正常，因此此次试验球团配比从35%起步，然后每5％一个台阶，直到配比达到50％。11 烧结矿目前生产的是高碱度烧结矿，由于烧结矿原料中的SiO2含量基本稳定在4.0-5.0％之间（平均在4.75％），机烧碱度以配入生石灰和白云石的量来进行调节，因此可以根据球团成分及配比确定机烧碱度，但由于烧结矿碱度低于1.8后，烧结矿质量将会降低，主要是转鼓强度会降低、低温还原粉化加重，因此确定烧结矿碱度最低为1.85（目前平均2.19左右），这样通过高炉配料计算得出，当球团配比低时，高炉需加入一定量的矽石，才能使炉渣碱度控制在要求的范围，而加入熔剂又会影响高炉的顺行和消耗，影响试验结果，所以球团部在提高球团碱度时要和炼铁部配合，通过调节白灰的加入量逐步提高球团的碱度，炼铁部逐步将烧结矿碱度降到1.85，这样在试验过程中可避免高炉加熔剂。（详细见附件）。试验开始以35％球团其余配机烧进行，炉料下达后，观察各项操作参数的变化（与基准期对比），特别关注透气性指数的变化，如透指变化不大可以增加球团配比，如透指升高（大于270）可以增加煤量、富氧量和风温，加煤量和风温的原则是（1）保持风口前理论燃烧温度在2100℃，理论燃烧温度由下式计算：T理＝1560+0.79*风温-2.5*煤量（kg/min）/风量/漏风率*1000-43.2*鼓风湿度。（2）鼓风动能要维持在基准期水平。（3）加煤量和风温后，透指不能低于基准期，炉况要稳定顺行。增加富氧量可以参考除尘灰含C和煤气含尘，含C和含尘升高，说明未燃煤粉增加，可以增加富氧量，提高煤粉燃烧率。如果加煤量和风温、富氧率后炉况能够稳定住，则可以继续增加球团配比，然后再增加煤比、富氧量，直到球团配比达到50％且煤比不能再增加，此时确定为最佳方案，如试验过程中透指下降或炉况变差，则立即停止试验。试验时要做好详细记录，并做好分析。试验周期为15天，球团每增加5％后生产时间不低于2个高炉冶炼周期。（二）试验方案：1、试验日期：试验从？？？？到？？？？。球团配比从35％开始，配比变化至少应间隔2个冶炼周期，试验完成后将配比降下来，烧结矿碱度恢复正常。2、试验方案：以3＃高炉为试验高炉，炉渣碱度一般控制在0.98，考虑焦炭和煤粉对碱度的影响，设定调碱系数为1.3（目前使用的调碱系数）。根据球团部提供的5种高碱度球团生产方案中，按照烧结矿中SiO2在4.75％的范围，计算烧结矿碱度，但为了确保烧结矿的性能，烧结矿的碱度不低于1.85，这样5种方案中：方案1球团44.5％、烧结矿55.5％时，球团碱度0.8、烧结矿碱度1.85，可以实现无熔剂操作，但该方案球团品位低（60.4％），且全酸粉采购困难，故不易生产；方案4球团51％、烧结矿49％时，球团碱度0.79、烧结矿碱度1.85，可以实现无熔剂操作；其它几种球团配料由于配比都超出50％以上才能无熔剂操作，这几种方案按球团部提供的成分不可取，只有降低球团碱度才能实现，因此选取球团配料方案411 进行配比试验，对该方案综合考虑比较实用。（高炉配料计算附后）。试验方案如下：选球团生产方案4，球团成分如下：球团成分TFeSiO2CaOMgOAl2O3二元碱度三元碱度酸粉+碱粉+膨润土+白灰+炼钢红泥62.325.414.291.310.610.7930.93高炉配料计算如下：炉渣碱度0.98，调碱系数：1.3。4球团成分TFeSiO2CaOMgOAl2O3二元碱度三元碱度综合品位配比酸粉+碱粉+膨润土+白灰+炼钢红泥62.325.414.291.310.610.7930.9335球团成分65.153.97-0.051.310.61-0.010.1465机烧成分58.54.758.802.711.852.0660.8340球团成分63.285.412.771.310.610.510.6260机烧成分58.54.758.802.711.852.0660.4145球团成分62.805.413.531.310.610.650.7755机烧成分58.504.758.802.711.852.0660.4350球团成分62.415.414.141.310.610.770.8850机烧成分58.504.758.802.711.852.0660.4651.3酸粉+膨润土+白灰62.325.414.291.310.610.7930.9348.7机烧成分58.54.758.792.711.852.0660.46从上表计算可以看出，球团配比在35％以下时，球团为全酸性，高炉仍应配加少量矽石，当烧结矿碱度稍微降低在1.83-1.85时，不用配加熔剂。另外，通过计算，烧结矿碱度在工艺要求的下限1.85时，需要球团的碱度逐步提高，即球团配比和碱度都逐步提高，高炉配料可以实现全球团+烧结矿，否则就得配熔剂。（三）试验过程控制：1、选定一种球团生产方案，确定机烧配比，原则是机烧碱度下限，确保机烧品位最高。11 2、强化球团成分检测（特别是强度）。1、记录每一种试验方案下的操作参数（主要是透指）以及煤比、风温使用、富氧等情况。2、记录高炉顺行状况。3、对比指标（产量、焦比、煤比、矿耗、风温等）变化。4、观察除尘灰、渣中Al2O3、MgO变化以及高炉炉缸工作状况和放渣情况。5、分析煤气利用、煤气温度（顶温）变化情况。6、改变机烧原料配比，生产试验用机烧（3＃炉）和正常生产用机烧（100立高炉），确保机烧强度不降低，（解决生产组织问题）。逐步提高焦炉煤气含量，强化热风炉烧炉工作，风温提高到1200℃以上。（四）试验注意事项：1）试验前要处理一次炉况，确保炉缸工作均匀活跃。2）试验期间确保烧结矿入炉含粉要<5%，焦炭入炉含粉<3％。3）如透指升高，煤气流速太快，可适当提高顶压，但由于炉顶设备限制，顶压不应超过110Kpa，顶温低于300℃。4）球团强度或焦炭强度不合格要果断将配比降下来，以防炉况难行。5）除尘灰含C和含尘升高以及上渣中煤粉增加，应增加富氧量，如富氧量不能提高，应考虑煤粉的燃烧率，煤量不应再增加。6）试验过程中根据实际情况，及时调节各种操作制度。7）试验过程中要密切注意风渣口的冷却和破损情况，及时制定措施和调整，必要时要停止试验。8）如炉况变差且不能再坚持，应降低球团配比或停止试验。二、总结：1、确定球团成分（主要是碱度）、性能及最佳配比，不同成分下球团强度变化。2、总结原料结构对透指、煤比的影响，风温、富氧量对煤比的影响。3、提高综合品位及精料水平以及原料平衡测算。4、煤比攻到200kg/t以上、富氧率提高到2.5％以上的可行性和成果。5、风温达到1200℃的可行性和送风系统的耐高温攻关。。6、继续提高顶压，进一步强化冶炼，寻找高产低耗的途径。11 第一炼铁部2003-11-26附：高炉配料计算不同球团配比机烧碱度计算炉渣碱度0.98调碱系数1.31球团成分TFeSiO2CaOMgOAl2O3二元碱度三元碱度综合品位配比酸粉+膨润土+白灰60.47.265.821.040.6140.8010.87　　　　　　　　　　　35球团成分61.437.264.141.040.6140.570.66　65机烧成分58.54.758.802.711.852.0659.53　　40球团成分60.827.265.131.040.6140.710.79　60机烧成分58.54.758.802.711.852.0659.43　　　　　　　　　　44.5酸粉+膨润土+白灰60.47.265.821.040.6140.8010.87　55.5机烧成分58.54.758.802.711.852.0659.35　　　　　　　　　　45球团成分60.47.265.821.040.6140.8010.87　55机烧成分58.474.758.862.711.862.0859.34　　　　　　　　　　50球团成分60.47.265.821.040.6140.8010.87　50机烧成分58.144.759.482.712.002.2159.27　2球团成分TFeSiO2CaOMgOAl2O3二元碱度三元碱度　配比酸粉+碱粉+膨润土+白灰62.395.444.431.290.60.8140.95　　　　　　　　　　　35球团成分64.065.441.831.290.60.340.45　65机烧成分58.54.758.802.711.852.0660.45　　40球团成分63.425.442.811.290.60.520.63　60机烧成分58.54.758.802.711.852.0660.47　　　　　　　　　　45球团成分62.935.443.571.290.60.660.77　55机烧成分58.504.758.802.711.852.0660.49　　　　　　　　　　11 50球团成分62.555.444.181.290.60.770.88　50机烧成分58.504.758.802.711.852.0660.52　　　　　　　　　　52.4酸粉+膨润土+白灰62.395.444.431.290.60.8140.95　47.6机烧成分58.54.758.802.711.852.0660.54　3球团成分TFeSiO2CaOMgOAl2O3二元碱度三元碱度　配比碱粉+膨润土+白灰63.693.973.411.510.650.8591.06　　　　　　　　　　　35球团成分65.973.97-0.051.510.65-0.010.15　65机烧成分58.54.758.802.711.852.0661.11　　40球团成分65.313.970.941.510.650.240.40　60机烧成分58.54.758.802.711.852.0661.22　　　　　　　　　　45球团成分64.803.971.701.510.650.430.59　55机烧成分58.504.758.802.711.852.0661.33　　　　　　　　　　50球团成分64.403.972.311.510.650.580.75　50机烧成分58.504.758.802.711.852.0661.45　　　　　　　　　　62.5酸粉+膨润土+白灰63.693.973.411.510.650.8591.06　37.5机烧成分58.54.758.802.711.852.0661.74　4球团成分TFeSiO2CaOMgOAl2O3二元碱度三元碱度　配比酸粉+碱粉+膨润土+白灰+炼钢红泥62.325.414.291.310.610.7930.93　　　　　　　　　　　35球团成分65.153.97-0.051.310.61-0.010.14　65机烧成分58.54.758.802.711.852.0660.83　　40球团成分63.285.412.771.310.610.510.62　60机烧成分58.54.758.802.711.852.0660.41　　　　　　　　　　45球团成分62.805.413.531.310.610.650.77　55机烧成分58.504.758.802.711.852.0660.43　　　　　　　　　　50球团成分62.415.414.141.310.610.770.88　50机烧成分58.504.758.802.711.852.0660.46　　　　　　　　　　51.3酸粉+膨润土+白灰62.325.414.291.310.610.7930.93　11 48.7机烧成分58.54.758.792.711.852.0660.46　5球团成分TFeSiO2CaOMgOAl2O3二元碱度三元碱度　配比碱粉+膨润土+白灰+炼钢红泥63.624.013.271.520.650.8151.03　　　　　　　　　　　35球团成分65.803.97-0.051.520.65-0.010.15　65机烧成分58.54.758.802.711.852.0661.06　　40球团成分65.114.010.991.520.650.250.41　60机烧成分58.54.758.802.711.852.0661.14　　　　　　　　　　45球团成分64.604.011.751.520.650.440.60　55机烧成分58.504.758.802.711.852.0661.25　　　　　　　　　　50球团成分64.204.012.361.520.650.590.75　50机烧成分58.504.758.802.711.852.0661.35　　　　　　　　　　60酸粉+膨润土+白灰63.624.013.271.520.650.8150.98　40机烧成分58.54.758.812.711.852.0761.57说明：1、烧结矿碱度不低于1.85。2、球团配比低时应降低碱度，否则高炉要配加熔剂（矽石）。3、烧结矿中MgO含量根据渣中Al2O3含量调整白云石配比。4、计算中如球团CaO为负数，则为全酸性球团，该配比下高炉应加矽石。11