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龍鋼高爐塊礦入爐探索

時間:2019-09-09 08:54來源:陜鋼集團龍鋼公司煉鐵廠 作者:許 亮 點擊:
  • 摘  要  通過對高爐配加的4種塊礦成分及冶金性能的檢測分析,科學優化爐料結構,針對配加過程中遇到的問題,采取合理的措施,提高了塊礦入爐比例,實現了降本增效,取得了較好的經濟效益。

    關鍵詞  高爐   塊礦   冶金性能 


    1  概述

    近年來鋼鐵行業的持續低迷,外購塊礦資金有限,高爐未實行滿負荷生產,龍鋼煉鐵廠根據自身條件采取高、低堿度燒結礦及少量球團、塊礦的爐料結構。直到進入2017年,鋼鐵市場逐步回暖,1月-2月龍鋼1#、2#高爐相繼開爐復產,達到了全負荷生產,由于全面生產后燒結礦供應緊張,所以采取優化爐料結構,進一步合理選取爐料結構勢在必行。塊礦雖屬生礦,其冶金性能比球團礦略差,但由于塊礦具有比球團礦性價比高的特點,所以在生產中只要采取有效的技術手段,提高冶煉技術水平,提高入爐塊礦配比即可滿足爐料供應又可獲得較低的生產成本。龍鋼1-5#高爐從1月份開始提高入爐塊礦配比,目前塊礦配比達到13%左右。

    2  高爐使用塊礦基本情況

    龍鋼煉鐵廠擁有1280m3高爐2座、1800m3高爐3座,爐料結構:采用高堿度燒結礦+球團礦+塊礦。入爐用料除自產燒結礦外,球團礦及塊礦全需外購。2017年3月以前因1-2爐停產,燒結礦富裕量較大,為減少外購球團、塊礦降低成本,采取一臺燒結機(265m2)生產低堿度燒結礦,其余2臺燒結機(400m2和450m2)生產高堿度燒結礦,采用高低堿度燒結礦搭配入爐;但隨著鋼鐵市場逐步好轉,2017年1-2月龍鋼高爐全面復產,為了應對全面復產后燒結礦供應緊張的局面,龍鋼煉鐵廠通過爐料結構的優化,逐步增大塊礦配加比例,解決了高爐爐料結構存在的問題,同時進一步降低了鐵前成本,取得了良好的經濟效益。1-5#高爐爐料結構見表1。

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    3  塊礦冶煉特性

    1-5#高爐在近半年分別使用了澳吉普森塊礦、澳克里夫斯塊礦、羅伊山塊礦以及阿特拉斯塊礦。因龍鋼煉鐵廠對礦石檢測能力不足,所以將使用的各種塊礦外送至西安建筑科技大學進行了冶金性能檢測,通過實驗檢測數據對比見表2、表3。

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    (1)澳克里夫斯塊礦較其它4種塊礦的含鐵品位高;爆裂性方面墨西哥塊最好,其次是克利夫斯塊礦,阿特拉斯塊與澳吉普森塊礦爆裂性較差,羅伊山塊礦爆裂性最差;還原性方面墨西哥塊礦與羅伊山塊礦較好,阿特拉斯塊礦與克利夫斯塊礦較弱,吉普森塊礦還原性未檢測;軟化性能方面墨西哥塊礦與羅伊山塊礦較好,軟化區間和熔融區間較窄,而阿特拉斯塊礦與克利夫斯塊礦軟化性能相對較差。綜合以上指標及使用過程分析可以得出,4種塊礦中墨西哥塊礦的綜合性能最好。

    (2)塊礦中脈石含量少,但Al2O3%含量高,隨著入爐塊礦比例的增加,渣中Al2O3%含量升高,降低爐渣的流動性,降低脫硫能力而影響生鐵質量。

    (3)進廠后的塊礦采用露天堆放,受天氣影響容易粘結高爐篩子,造成篩分不干凈,入爐含沫量增加,易造成爐內氣流波動。

    4  塊礦配加過程中存在的問題

    4.1  比例增大后不利于爐內料柱透氣及爐況穩定順行

    由于龍鋼地處內陸外購進口塊礦運輸距離遠,以及廠內塊礦庫存小等原因,導致龍鋼使用的塊礦品種多,最差時有三種塊礦同時從爐后配加,按比例混配,性能差異大,易引起塊狀帶透氣性變差;同時塊礦比例提高后,高爐常出現風量下降,透氣性指數下降、中心氣流過小的現象,高塊礦比例難以長期穩定。

    4.2  篩分質量差

    龍鋼進購的塊礦濕、粉沫較大(25%左右),入倉前必須進行篩分,要篩去大部分粉沫。同時塊礦采用露天堆放,受陰雨天氣或冬季氣溫影響容易粘結、凍結,造成篩分不干凈。

    5  解決塊礦配加過程中存在問題的措施

    5.1  上下部制度調整相結合

        高爐操作選擇合理的裝料制度和送風制度,能使煤煤氣流與爐料逆向運動之間的關系更加合理,使煤氣流分布合理,爐況穩定順行。因此,提高塊礦配比需要選擇合理的送風制度和裝料制度,調整二者至相適應得程度。操作制度上不斷摸索兩者相匹配的、行之有效的方法。

    5.1.1  送風制度調整

    下部調劑即送風制度調整,應以吹活爐缸,吹透中心為目的。為活躍爐缸,打開中心,高爐采用逐步調整風口直徑和長度的調劑方法,保證了足夠鼓風動能以吹活爐缸中心,還與上部裝料制度相適應,保證了煤氣流在爐缸半徑方向的原始分布更加合理,有利于爐況順行,解決了軟溶帶壓差高、透氣性變差問題,水溫差波動減少,基本消除了邊緣局部管道,同時煤氣利用有所提高,為高爐增加塊礦配比創造了條件。

    5.1.2  裝料制度調整

    上部調劑即裝料制度調劑,應以穩定氣流、適當控制邊緣氣流為主。在增大塊礦使用配比后,高爐料柱壓差增加,由原來的140Kp增至155Kp左右,透氣性惡化,再加之原燃料質量波動,操作制度上還在不斷摸索調整,裝料制度調整見表-7。所以高爐承受高壓差能力還不夠,容易產生局部管道,對高爐爐況的穩定順行、技術指標都帶來不利影響。針對這些不利因素,裝料制度依照“中心布焦、以發展中心氣流為主,適當疏導邊緣氣流”的指導方針。

    5.2  采用球團、塊礦混合入倉

    龍鋼球團礦采用本廠生產的球團,為解決塊礦潮濕、粉末量大,將生產出未降溫的熱球團轉運至地倉口,使球團礦與塊礦按指定比例均勻混合,利用球團的熱量將塊礦表面水分烘干,以利于塊礦在爐后篩分時篩分干凈。

    5.3  對爐后篩分設備進行改造

    (1)一方面增加塊礦高架倉單倉為雙倉,對塊礦篩板尺寸原上7mm/下4mm更換為上8mm/下6mm;調整加大爐料振動篩電機振幅。

    (2)控制篩分流量≤20Kg/S;增加塊礦篩板清理頻次原1次/4h為1次/2h,從而大大減少塊礦粉沫入爐,避免粉沫入爐對爐料氣流造成影響。

    6  結語

    (1)塊礦屬于生礦,冶金性能比球團礦差,但是價格優勢明顯;塊礦中Al2O3含量較高,但是其品位高,雜質含量少,提高了入爐原料的綜合品位,進而提高了產量。適當提高高爐塊礦入爐比例是可行的。

    (2)通過對高爐槽下塊礦篩孔尺寸、篩分流量及振篩電機振幅等的調整,有效地降低了入爐塊礦的含沫量,改善了高爐料柱的透氣性。

    (3)針對龍鋼塊礦品種多,不同種類塊礦的高溫性能差異較大的特點,要研究各種塊礦的高溫反應性,選擇最適合當前燒結礦性能、最有利于優化高爐操作的爐料結構,通過適當增加塊礦比例,實現生鐵成本的下降和爐況的長期穩定。

    (責任編輯:zgltw)
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