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龙钢高炉块矿入炉探索

时间:2019-09-09 08:54来源:陕钢集团龙钢公司炼铁厂 作者:许 亮 点击:
  • 摘  要  通过对高炉配加的4种块矿成分及冶金性能的检测分析,科学优化炉料结构,针对配加过程中遇到的问题,采取合理的措施,提高了块矿入炉比例,实现了降本增效,取得了较好的经济效益。

    关键词  高炉   块矿   冶金性能 


    1  概述

    近年来钢铁行业的持续低迷,外购块矿资金有限,高炉未实行满负荷生产,龙钢炼铁厂根据自身条件采取高、低碱度烧结矿及少量球团、块矿的炉料结构。直到进入2017年,钢铁市场逐步回暖,1月-2月龙钢1#、2#高炉相继开炉复产,达到了全负荷生产,由于全面生产后烧结矿供应紧张,所以采取优化炉料结构,进一步合理选取炉料结构势在必行。块矿虽属生矿,其冶金性能比球团矿略差,但由于块矿具有比球团矿性价比高的特点,所以在生产中只要采取有效的技术手段,提高冶炼技术水平,提高入炉块矿配比即可满足炉料供应又可获得较低的生产成本。龙钢1-5#高炉从1月份开始提高入炉块矿配比,目前块矿配比达到13%左右。

    2  高炉使用块矿基本情况

    龙钢炼铁厂拥有1280m3高炉2座、1800m3高炉3座,炉料结构:采用高碱度烧结矿+球团矿+块矿。入炉用料除自产烧结矿外,球团矿及块矿全需外购。2017年3月以前因1-2炉停产,烧结矿富裕量较大,为减少外购球团、块矿降低成本,采取一台烧结机(265m2)生产低碱度烧结矿,其余2台烧结机(400m2和450m2)生产高碱度烧结矿,采用高低碱度烧结矿搭配入炉;但随着钢铁市场逐步好转,2017年1-2月龙钢高炉全面复产,为了应对全面复产后烧结矿供应紧张的局面,龙钢炼铁厂通过炉料结构的优化,逐步增大块矿配加比例,解决了高炉炉料结构存在的问题,同时进一步降低了铁前成本,取得了良好的经济效益。1-5#高炉炉料结构见表1。

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    3  块矿冶炼特性

    1-5#高炉在近半年分别使用了澳吉普森块矿、澳克里夫斯块矿、罗伊山块矿以及阿特拉斯块矿。因龙钢炼铁厂对矿石检测能力不足,所以将使用的各种块矿外送至西安建筑科技大学进行了冶金性能检测,通过实验检测数据对比见表2、表3。

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    (1)澳克里夫斯块矿较其它4种块矿的含铁品位高;爆裂性方面墨西哥块最好,其次是克利夫斯块矿,阿特拉斯块与澳吉普森块矿爆裂性较差,罗伊山块矿爆裂性最差;还原性方面墨西哥块矿与罗伊山块矿较好,阿特拉斯块矿与克利夫斯块矿较弱,吉普森块矿还原性未检测;软化性能方面墨西哥块矿与罗伊山块矿较好,软化区间和熔融区间较窄,而阿特拉斯块矿与克利夫斯块矿软化性能相对较差。综合以上指标及使用过程分析可以得出,4种块矿中墨西哥块矿的综合性能最好。

    (2)块矿中脉石含量少,但Al2O3%含量高,随着入炉块矿比例的增加,渣中Al2O3%含量升高,降低炉渣的流动性,降低脱硫能力而影响生铁质量。

    (3)进厂后的块矿采用露天堆放,受天气影响容易粘结高炉筛子,造成筛分不干净,入炉含沫量增加,易造成炉内气流波动。

    4  块矿配加过程中存在的问题

    4.1  比例增大后不利于炉内料柱透气及炉况稳定顺行

    由于龙钢地处内陆外购进口块矿运输距离远,以及厂内块矿库存小等原因,导致龙钢使用的块矿品种多,最差时有三种块矿同时从炉后配加,按比例混配,性能差异大,易引起块状带透气性变差;同时块矿比例提高后,高炉常出现风量下降,透气性指数下降、中心气流过小的现象,高块矿比例难以长期稳定。

    4.2  筛分质量差

    龙钢进购的块矿湿、粉沫较大(25%左右),入仓前必须进行筛分,要筛去大部分粉沫。同时块矿采用露天堆放,受阴雨天气或冬季气温影响容易粘结、冻结,造成筛分不干净。

    5  解决块矿配加过程中存在问题的措施

    5.1  上下部制度调整相结合

        高炉操作选择合理的装料制度和送风制度,能使煤煤气流与炉料逆向运动之间的关系更加合理,使煤气流分布合理,炉况稳定顺行。因此,提高块矿配比需要选择合理的送风制度和装料制度,调整二者至相适应得程度。操作制度上不断摸索两者相匹配的、行之有效的方法。

    5.1.1  送风制度调整

    下部调剂即送风制度调整,应以吹活炉缸,吹透中心为目的。为活跃炉缸,打开中心,高炉采用逐步调整风口直径和长度的调剂方法,保证了足够鼓风动能以吹活炉缸中心,还与上部装料制度相适应,保证了煤气流在炉缸半径方向的原始分布更加合理,有利于炉况顺行,解决了软溶带压差高、透气性变差问题,水温差波动减少,基本消除了边缘局部管道,同时煤气利用有所提高,为高炉增加块矿配比创造了条件。

    5.1.2  装料制度调整

    上部调剂即装料制度调剂,应以稳定气流、适当控制边缘气流为主。在增大块矿使用配比后,高炉料柱压差增加,由原来的140Kp增至155Kp左右,透气性恶化,再加之原燃料质量波动,操作制度上还在不断摸索调整,装料制度调整见表-7。所以高炉承受高压差能力还不够,容易产生局部管道,对高炉炉况的稳定顺行、技术指标都带来不利影响。针对这些不利因素,装料制度依照“中心布焦、以发展中心气流为主,适当疏导边缘气流”的指导方针。

    5.2  采用球团、块矿混合入仓

    龙钢球团矿采用本厂生产的球团,为解决块矿潮湿、粉末量大,将生产出未降温的热球团转运至地仓口,使球团矿与块矿按指定比例均匀混合,利用球团的热量将块矿表面水分烘干,以利于块矿在炉后筛分时筛分干净。

    5。3  对炉后筛分设备进行改造

    (1)一方面增加块矿高架仓单仓为双仓,对块矿筛板尺寸原上7mm/下4mm更换为上8mm/下6mm;调整加大炉料振动筛电机振幅。

    (2)控制筛分流量≤20Kg/S;增加块矿筛板清理频次原1次/4h为1次/2h,从而大大减少块矿粉沫入炉,避免粉沫入炉对炉料气流造成影响。

    6  结语

    (1)块矿属于生矿,冶金性能比球团矿差,但是价格优势明显;块矿中Al2O3含量较高,但是其品位高,杂质含量少,提高了入炉原料的综合品位,进而提高了产量。适当提高高炉块矿入炉比例是可行的。

    (2)通过对高炉槽下块矿筛孔尺寸、筛分流量及振筛电机振幅等的调整,有效地降低了入炉块矿的含沫量,改善了高炉料柱的透气性。

    (3)针对龙钢块矿品种多,不同种类块矿的高温性能差异较大的特点,要研究各种块矿的高温反应性,选择最适合当前烧结矿性能、最有利于优化高炉操作的炉料结构,通过适当增加块矿比例,实现生铁成本的下降和炉况的长期稳定。

    (责任编辑:zgltw)
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