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高炉提高风温的技术措施
1.前言
德龙钢铁有限公司目前有4座205m3高炉,1座450m3矢志的意思高炉,2座1080m3高炉,2座80吨转炉,一条850mm和一条1250mm热轧中宽带钢生产线,有年产330万吨铁,300万吨材的生产能力。炼铁厂6#高炉于2007年8月8日投产,刚投产时喷煤系统尚未建成投产,风温使用只有1030℃左右,为进一步提高风温,操作上采取各种有效措施对风温进行了技术攻关,在高炉投产仅半年多的时间内,使风温达到1194℃水平。
2.热风炉设备概况及主要参数
6号高炉热风炉引进俄罗斯先进的卡鲁金顶燃式热风炉的技术,采用三座旋切球顶燃式热风炉,设计风温≥1150℃(空气预热150℃)。为了提高热风炉的热效率,设置一台热管式换热
器,利用热风炉烟气将助燃空气预热到150℃。燃烧器安装在拱顶上部,高炉煤气采用旋流式,助燃风采用喷射式进入燃烧器,预燃室煤气与空气流在预燃旋流切割,保证安全燃烧。热风炉蓄热室高度为21.84米,内砌37孔格子砖,上部采用高铝砖,以增加蓄热能力,下部为粘土砖。烧炉全部采用高炉煤气。助燃空气为集中供风,设两台助燃风机,开一备一。各主要阀门为液压传动。热风炉主要技术性能指标见表1:
表1热风炉主要技术性能指标
名称 | 单位 | 数量 | |
热风炉座数 | 座 | 3 | |
热风炉全高 | mm | 38545 | |
tire热风炉炉壳内径 | 上部 | 体育运动mm | Ф6596 | |
下部 | Ф6200 | |
蓄热面积断面积 | m2 | 21.68 | |
37孔格子砖厚度 | mm | 120 | |
格子砖高度 | mm | 21840 | |
其中:高铝格子砖92层 | mm | 10840 | |
粘土格子砖90层 | mm | 11000 | |
每M3格子砖加热面积 | T | 56.12 | |
每座热风炉格子量 | T | 663 | |
每座热风炉加热面积 | m2 | 26572 | |
每M3高炉有效容积占有量 | t/m3 | 3.43 | |
每M3高炉有效容积加热面积 | M2/m3 | 133 | |
热风温度 | ℃ | ≥1150 | |
废气温度 | ℃ | 250—350 | |
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3.提高风温的技术措施
高风温是高炉最廉价,利用率最高能源,每提高100℃风温约降低焦比4%-7%。在当前生铁成本居高不下严峻形势下,高风温是高炉加大喷煤、降低焦比最经济有效的途径。但高风温的使用受多种因素影响,归纳起来有两方面:一方面是热风炉的蓄热能力;另一方面是高炉接受风温的能力。只有高炉稳定顺行,才能保证热风炉工作稳定,才能最大限度地使用高风温,二者互相制约,为此特制定以下技术措施:
3.1优化高炉操作,制定合理的操作制度,稳定炉况
长期稳定顺行的炉况是使用高风温的前提条件,高风温操作又是高炉强化冶炼的重要措施,因此,优化高炉操作,确定合理的操作制度成为高炉提高风温的必要条件。
投产初期,炉况上虽没有较大波动,但经常出现风压、风量不相适应,顶压波动较大(波动在20-30KPa),煤气流不稳,透气性不好,滑尺、崩料较多,出铁前后料速不匀现象,燃料比较高,在560Kg/t左右,各项技术指标不太理想,风温只能用到1030℃左右。2007年10月份,进入调整期,为了摸索合理的操作制度,稳定炉况,稳定煤气流,严格遵循上料
制度与送风制度相适应,热制度与造渣制度相适应的原则,用煤量代替风温调剂炉况,稳定最高送风温度,统一认识,统一操作。11、12月份,随着喷煤、富氧系统的相继投入使用,为优化操作创造条件。装料制度上逐步摸索由单环变双环并过渡到多环的制度,α矿和α焦调整过程为α矿308α焦298 α矿315 293α焦334 303 261 α矿354 332 302α焦345 303 261。同时为抑制边缘气流, 发展中心气流,提高煤气利用,确保高炉长周期的稳定,采用加大矿批方式,由开炉时13吨逐步加大至目前20吨左右,煤气利用得以改善,煤气利用率由42%提高到44%左右,最高时达47%。随着上料制度的调整,本着上、下部调剂相结合的原则,送风制度以活跃炉缸,形成合理的初始气流为目标,确定合理的送风面积。高炉顺行状况进一步改善,炉缸均匀活跃,高炉接受高风温的能力也有了提高。
3.2 提高煤比
科目二倒车入库口诀
高风温和喷吹相互补充,有利于稳定炉况,喷吹量越大,越利于更高风温的使用。高风温可提高理论燃烧温度,可以补偿风口由于煤粉分解消耗的热量,促使煤粉燃烧,风温越高,补偿热越多,越有利于喷吹量的增大和喷吹效果的发挥,二者相辅相成。高风温和喷吹燃料的合力所产生的节焦、顺行作用更显著。喷煤后与喷煤前风温提高近120℃,尤其富氧后,煤比提高到160Kg/t时,与喷煤前相比,风温提高近200℃左右。
3.3 充分发挥助燃空气预热作用
为提高热风炉的热效率,也为了提高风温,通过一台热管式换热器利用热风炉余热来预热助燃空气,目前预热后温度达到200℃,当废气温度适当高时,最高可达250℃以上。从而提高了理论燃烧温度,达到提高风温的目的。
3.4 规范工艺操作,选择合理工作周期,加强热风炉操作管理
为规范工艺操作,制定合理工艺操作参数,要求拱顶温度不大于1350℃;烟道温度控制在350℃,最高不超过400℃;换炉风压波动不大于10KPa;煤气压力大于5KPa ;空气过剩系数在1.05-1.1。
增加换炉次数缩短工作周期,减少换炉时间是强化热风炉的操作过程,可以提高风温水平,生产实践证明,送风时间从2h缩短到1h,大多数高炉可以提高风温50-70℃,但热风炉的燃烧能力或煤气量等受限,不能相应提高燃烧强度以弥补燃烧时间缩短引起的热量减少,则风温水平反而降低,所以在一定条件下要有一个适合的热风炉工作周期,为此根据本热风炉设备状况要求每班(8h)换8次炉。在热风炉燃烧时要勤观察,勤调节,根据拱
顶温度变化及时将煤气与空气混合比调到最佳。精心烧炉,提高操作人员技术水平,加强职工责任心,点检到位,发现设备问题及时处理。同时严格执行热风炉管理规定,在高风温上对热风工和高炉操作者实行考核,确保高风温使用。
4.效果分析
解读易经通过先进设备装备及采取的一系列技术措施,风温逐月上升,尤其进入3月份,日均风温有时高达1230℃左右,为节焦,降成本提供有利条件。高炉各项技术指标也有较大改善。见表2:
表2主要技术指标 | |
时间 | 系数 t/m旅行社管理3.d | 焦比 Kg/t | 煤比 Kg/t | 综合焦比 Kg/t | 风温 ℃ | 富氧率 % | [Si] % | |
|
2007.8 | 1.07 | 573.3 | | 读孟子573.3 | 1038 | | 0.72 | |
2007.9 | 1.68见证作文 | 539.6 | | 539.6 | 1052 | | 0.38 | |
2007.1 | 1.77 | 557.9 | | 557.9 | 1009 | | 0.37 | |
2007.11 | 1.93 | 406.5 | 125.0 | 506.5 | 1135 | | 0.37 | |
2007.12 | 1.95 | 393.7 | 153.6 | 516.6 | 1148 | 0.86 | 0.42 | |
2008.1 | 1.96 | 370.6 | 161.6 | 499.9 | 1145 | 1.09 | 0.38 | |
2008.2 | 2.06 | 361.6 | 162.4 | 491.5 | 1188 | 1.24 | 0.34 | |
2008.3 | 1.95 | 361.0 | 155.7 | 485.6 | 1194 | 1.00 | 0.36 | |
注:2008年3月份指标为3月1日-3月20日 | | | |
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5.结语
5.1通过高炉摸索合理操作制度,实现全风作业,充分发挥热风炉的效能,推动了热风温度的不断提高,综合焦比降幅也较为明显。
5.2随着风温水平的提高,热风炉和管道的耐火材料受到了一定影响,曾出现3次跑风现象,为此今后要采取必要的措施预防跑风等其它事故的发生。