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时间:2018-03-10
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1、宣钢炼铁厂中型高炉配加粒煤工业实践【摘要】在高炉喷吹煤粉条件下,通过宣钢炼铁厂在中型高炉配加粒煤的工业试验,经过焦比校正得出了粒煤的置换比,计算其经济效益,实现了以煤代焦,降低了生铁成本。本文总结了配加粒煤的成功与不足之处,为在其他高炉上推广做了相关技术准备。【关键词】高炉粒煤置换比经济效益1.前言宣钢炼铁厂现有六座高炉,其中有三座中型高炉,300m3×2+450m3×1。2010年以来由于受金融危机的影响,各种炼焦煤、铁矿石价格不断上升,导致了生铁成本升高,利润空间缩小。为了探索降低炼铁成本的新途径,在宣钢5
2、#、7#高炉进行了从炉顶配加粒煤替代部分焦炭的工业试验。2.高炉配加粒煤的工业试验2.1可行性分析以及煤种的选择根据焦炭在高炉内的作用,以一定数量的粒煤替代焦炭是可行的,所起到的作用与焦丁基本相同,例如参与间接还原反应、气化反应从而保护焦炭、改善炉料的还原进程等。由于粒煤从炉顶加入,为了不影响高炉上部散料体的透气性,对粒煤的粒度有一定的要求,与烧结矿粒度应一致。粒煤随炉料一起下降,为了减少在下降过程中产生的粉末,所以要求粒煤强度要好。粒煤在下降过程中受到高温作用,要求粒煤不会因高温作用挥发份的挥发产生焦油而使炉
3、料粘接成块;在高温作用下,粒煤热稳定性要好,不会热裂产生过多粉末影响高炉上部透气性。粒煤毕竟要替代部分焦炭,其发热值不应低于喷吹煤粉的热值。所以,综合上述要求粒煤有一定的热稳定性,挥发份要低,有害元素—灰分、硫份低,粒煤的固定碳高、灰分低。可以通过实验室分析选择相应的煤种。2.2粒煤化学成分的要求为了使粒煤更好地满足高炉冶炼要求,根据可选择的煤种,选定神华宁煤集团太西粒煤,并制定相应的进厂质量检验标准,见表1表1粒煤进厂质量检验标准项目粒度灰份,%挥发份,%硫份,%水份,%热值,Cal/g质量标准20~40mm
4、≥90%≤8≤11≤0.4≤5>75002.3方案经过研究决定,5#、7#高炉在2010年4月27日进行配加粒煤工业试验。粒煤置换比按照0.80计算,小焦比不变,用煤粉调剂炉温;粒煤加入方式,每批料配加粒煤,置于一批料的烧结矿球团矿之间,粒煤要求布在中间环带,远离炉墙,上部装料制度不变;由于外围影响出现深尺料线超过2.5米,去粒煤改配大焦;料线补齐后继续配加粒煤;炉况失常期间停配粒煤;计划检修休风前一个冶炼周期去粒煤,改配大焦。配加粒煤期间密切炉内气流变化,加强操作保证炉况稳定顺行。第一阶段:按照10kg/t配
5、加,7~10天,总结第一阶段配加粒煤效益、置换比、炉况反应以及基本规律。第二阶段:负荷基本稳定,且高炉操作已掌握基本规律后,再按照20kg/t、30kg/t配加,相应加重焦炭负荷。定期计算配加粒煤的置换比以及经济效益,根据配加粒煤的经验在全厂其他高炉推广。3.方案的具体实施情况3.1试验前的炉况由于5#高炉长期使用外进焦炭,压量关系不稳定,炉缸电偶温度长期在下限运行,中心气流弱,炉缸工作不活跃。7#高炉操作制度比较匹配,炉缸活跃,但炉缸Te-701温度上升,炉缸存在安全隐患,2010年4月7日休风堵2#风口限制
6、冶炼强度护炉。3.2试验过程第一阶段:5#高炉按照10kg/tFe配加粒煤后,压量关系更加紧,加减风次数增多。4月28日炉缸标高7.198米处热电偶温度下行,铁前易憋风且有滑尺现象,压量关系不稳定,5月2—10日停配粒煤,加锰矿洗炉;5月15日炉况再次表现压量关系不稳定,5月16日白16批停配粒煤。1537#高炉配加粒煤9kg/tFe后,压量关系偏紧,加减风次数略有增加,压量关系变化不明显,炉况反应尚可。配加粒煤后均相应加重焦炭负荷。第二阶段:7#高炉4月28日按照16kg/tFe配加;30日粒煤批料300kg
7、,吨铁25kg加入,焦炭负荷4.20倍。4.试验结果以及分析4.1试验结果5#高炉由于炉缸产生堆积征兆,中断了粒煤配加试验,所以基准期与试验期没有进行指标对比。试验期间粒煤入炉前进行了工业化学分析和粒度组成分析,由于受装卸车以及上仓前筛分的影响粒度变小外,其他项目符合进厂质量检验标准,见表2表2入炉前粒煤工业分析、粒度项目粒度灰份(%)挥发份(%)硫份(%)水份(%)热值(Cal/g)分析16~40mm占72%6.587.430.403.0380127#高炉在粒煤试验期与基准期原料条件和经济技术指标,见表3表3
8、7#高炉操作参数变化情况风压KPa风量m3/min风温℃压差KPa透气性指数富氧率%崩悬料次CO2%[Si]%R2倍基准期2581617111912812.633.0018.270.411.19第一阶段259.616141119129.612.453.0018.170.411.21第二阶段①259.016141109129.012.523.0018.080.481.19第二阶段②263
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