6号高炉燃料比降低的理论分析-冶金之家官方网

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1、冶金之家网站6号高炉燃料比降低的理论分析闭立钢，祝和利，李宏玉，张海峰，黄海滨(炼铁厂)摘要：阐述了在原燃料贫化的条件下，通过对6号高炉各项操作参数进行统计，并对这段时间的数据进行了Rist操作线和热平衡的对比分析，找到降低燃料比优化操作的方向。关键词：高炉；燃料比；Rist操作线；热平衡1引言Rist操作线最初是法国A.Rist和N.Meysson教授提出的高炉操作线理论抓住“氧的转移”这一高炉冶炼最本质的特征，直接表达出Fe-O-C体系的变化和高炉各项技术经济指标间的内在联系[2]。本文对柳钢6号高炉（1500m3）在2012年12

2、月（基准期）和2013年1月（试验期）操作参数以及指标情况进行理论分析，可望找到燃料比降低的原因和优化操作的方向。为了应对钢铁市场危机，公司采用低成本战略，原料入炉炉品位维持在54.5%～56.5%，焦炭热强度维持在58%左右（见表1~2）表1柳钢6号高炉焦炭成分性能指标，%时间CRICSRM10M40灰分挥发分全硫固定碳基准期28.5587.1386.3612.811.060.5985.91试验期27.3597.0886.5512.781.050.5885.96表2柳钢6号高炉原料的主要化学成分，%时间TFeFeOAl2O3MgOSi

3、O2基准期55.895.491.441.585.98试验期56.375.621.441.505.872013年1月（试验期）和2012年12月（基准期）指标对比，焦比降低了21.9kg/t，燃料比降低了13kg/t，煤气利用率提高了0.4%。为了找到降焦但燃料比下降幅度较小而且煤气利用不高的原因，通过两段时期的Rist操作线和热平衡对比综合分析，为下一步继续降低燃料比提供操作指导。2操作线的对比分析2.1含氢燃料操作线在当前高炉均采用大量喷混合煤技术，且柳州地处南方空气湿度大，含氢量高的情况下，H2的作用不能被忽略，操作线要做一定的修正

4、，Y轴修正为m(O+H2)/m(Fe)；X轴修正为m(H2+O)/m(H2+C)。这样，操作线的斜率变为μ=m(H2+C)/m(Fe)，如图2所示，A点的横坐标XA=1+（CO+CO2）/（CO2+CO+H2+H2O），E点的纵坐标增加了鼓风湿分和喷吹燃料带入氢（yH2）这两项。冶金之家网站图1高炉喷吹含H燃料操作线图2.2不同时期操作线分析这里选取2012年12月（基准期）和2013年1月（试验期）进行操作线比较分析，由于公司开始以焦定产，1月份焦炭为全干熄焦，焦炭质量较基准期有一定的提高，特别是CSR值，但基本成分灰分和挥发分含量变

5、化不大（基准期分别为12.8%和1.605%，试验期为12.785%和1.05%）；矿石品位从基准期的55.89%上升到56.375%，有一定的改善；6号高炉的喷吹混合煤的燃烧性也有较大程度的提高，特别是灰分的降低（基准期的17.93%降低到试验期的15.31%）以及挥发分的提高（基准期的10.48%升高到试验期的11.82%）。总体来说，试验期的原燃料质量较基准期有一定的提升。以以上原燃料以及操作参数为依据计算，绘出两个时期所示的操作线图（如图2，图3）。冶金之家网站图2高炉基准期操作线'图3高炉试验期操作线冶金之家网站对这两个不同时

6、期的高炉操作进行了操作线理论分析发现，基准期铁的直接还原度rd=0.495，理想操作线的铁的直接还原度r'd=0.452，潜力焦比(2.1372-2.009)×(12×948.31)/(56×0.8592)=30.32kg/t，式中0.8592为基准期焦炭中固定碳的含量，炉身工作效率为：GZ/GW×100%=(1.2769－1)/(1.3014－1)×100%=91.9%（1）计算的试验期铁的直接还原度rd=0.505，比基准期的直接还原度稍高，而此时期的理想操作线直接还原度r'd=0.453与基准期的0.452相当，使得炉身工作效率和

7、潜力焦比和基准期来比较都稍低，分别为91.02%和33.05kg/t。基准期的实际操作线斜率u比试验期的要大，分别为2.1372和2.125，也就是说试验期的操作线比基准期较为平坦，操作线越平坦其燃料消耗越少与这两个时期燃料比数据吻合，但由于基准期炉况难行的影响，煤气利用的检测数据并不差，即基准期的煤气中的m(H2+O)/m(C+H2)比试验期的要高，所以最后计算的试验期炉身工作效率值偏小。通过两个时期操作线对比分析，整体上基准期和试验期炉身工作效率和降焦潜力相差不大。但实际上，这是由于基准期理想操作线热平衡依然是根据整个基准期高温区热

8、损失来计算的，而试验期的高温区热消耗明显要小于基准期，所以这里的降焦能力要根据热平衡核算，找到本高炉操作条件下合适的热损失来衡量降焦能力。要进一步分析全炉热平衡，找到试验期时期燃料比降低的原因。3.3热平衡