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1、加焦技术运用分析报告中心加焦技术最早是由日本神户钢铁公司于 20 世纪 80 年代开发的一种高炉布料方式 , 从炉顶向高炉中心加入一定 量的焦炭 , 以减小高炉中心区域的矿焦比 , 使中心透气性改 善, 在高炉中心区域形成类似烟囱作用的“气孔”, 有利于形成倒V型软熔带。在该布料模式下，中心气流强而稳定，使中 心区域内CO分压增大，使得碳溶损反应受到抑制，高炉中心 区域的焦炭就会比布在外围的焦炭粒径相对大一些。随着高炉冶炼的不断进行 , 死料柱得以很好地更新 , 这 样就可以大大改善死料柱的透气性和透液性。该布料模式适 合于原、燃料条件相对较差的高炉。随着优良的煤炭、矿石 资源的消耗 , 高炉
2、所使用的焦炭、煤粉、矿石质量将会呈下 降趋势,但随着焦炉、烧结机、造球机等装备的大型化 ,以及 原料准备及炼铁技术的进步 , 将有可能使高炉原燃料质量保 持相对稳定的状态 , 长远来看 , 使用该炼铁技术的高炉还会 有很多。武钢炼铁厂已采用中心加焦技术20 多年, 经过多年的吸收、改进、消化及升华 , 武钢的中心加焦技术日渐成熟 , 多年 来保持了高炉炉况的稳定顺行。尤其是近几年 , 通过优化该 技术 , 在运用该技术稳定炉况的前提下 , 可巧妙运用该技术 防止炉身粘结、快速处理炉身粘结 , 较好地解决了采用该技 术后炉身粘结频繁的技术难题。相比其他先进厂矿的布料技 术 , 中心加焦技术模式下
3、的高炉 , 以往其燃料消耗要高出非 中心加焦布料模式的高炉 30kg/t 以上。多年来 , 武钢炼铁厂 技术人员一直在为缩小该差距而努力优化中心加焦技术。近 几年来 , 在观念上进行转变之后 , 武钢炼铁厂的燃料消耗呈 下降趋势 , 技术指标 （ 武钢炼铁厂主要技术指标见表 1）好的 高炉, 目前已将该差距缩小至 10kg/t 左右。表 1 武钢炼铁厂经济技术指标一览表、均衡气流、稳定炉况 合理的煤气流分布可保持炉况的稳定顺行 , 实现煤气利 用率的提高和燃料消耗的持续降低。XX 年以来 , 随着钢铁市场形势的恶化 , 武钢炼铁高炉锌 负荷（表 2）普遍过高 , 其中 4 号高炉锌负荷均值范围
4、为 /t, 最高时为 /t;5 号高炉锌负荷均值范围为 /t, 最高时为 /t 。表 2 武钢高炉锌负荷情况 为增加锌从炉顶煤气的排出量 , 采取适当弱化边缘煤气 流, 开放中心气流的措施。重要原因之一是: 中心气流不仅温度较高（一般中心温度高达 500 C以上，而边缘煤气流温度在 60C左右），锌重新凝固的机会较小，由于煤气在高炉内平均 行程时间只有 10s 左右 , 而中心气流的行程时间更短 , 中心的 强气流可以在短时间内将锌带入煤气而不会形成高炉内的 锌循环 , 可实现锌从煤气中排出 , 最大限度减少锌在高炉内 的循环量。XX年1月以来，武钢高锌负荷冶炼的 4号、5号 高炉开始采用“小
5、进风面积和大布料角度”的调整思路 , 适 当开放中心而抑制边缘煤气流 , 取得了很好的效果 ,2 座高炉 相继走出了炉身粘结的怪圈。与国内其他锌负荷较低的高炉相比, 武钢高炉难以取消中心加焦 ,其中重要原因之一就是武钢的锌负荷高 , 不能过 分抑制中心 , 否则会关闭锌的排出通道 , 不利于锌的排出。、利用气流、调整炉型 随着炼铁原、燃料条件的恶化 , 将维持合理操作炉型置 于日常工作的重点成为必需。近 3 年来, 在总结以往炉身粘 结的经验教训后 , 认为在当前原、燃料条件难以大幅改变的 情况下 ,维持合理的操作炉型尤为重要。在日常操作中 ,应使 炉身渣皮处于动态平衡中。基于此 , 将冷却壁
6、进出水温差控 制在35 C ,超出此范围则对布料制度进行调整，防止炉身粘结或者渣皮大面积脱落。当冷却壁进出水温差低至3C时，则对布料制度进行相应调整:风量多时 ,视炉身温度分布情况减中心焦炭 1 环;风 量相对较少时 , 在边上 （ 靠近冷却壁一侧 ） 布焦角位垫一环焦 在处理前期有粘结征兆的炉型时 , 在调整布料制度的时候不 对矿石进行调整 , 仅调整布焦方式 , 以此来弱化中心气流 , 适 当发展边缘气流 , 通过气流的切换及短期内适当加强边缘煤 气流 , 可将形成不久的炉身渣皮快速清洗下来 , 达到预防粘 结之目的。当冷却壁进出水温差超过5C时，则需进一步加强中心煤气流 , 适当弱化边缘
7、煤气流 , 以利于炉身脱落渣皮处尽快 形成保护性渣皮。通过采取上述措施 , 实现了炉况的长期稳 定顺行 , 高炉操作炉型保持良好 , 为继续缩小和先进高炉之 间燃料消耗的差距创造了良好条件。、增加焦炭筛网孔径和小块焦用量要提高煤气利用 , 必 须 改 善高炉内部的间接还原 （FeO+CO=Fe+CO2）由于间接还原在块状带 ，即5701 100 C 的区域进行。因此 , 增加煤气流与矿石的接触机会 , 可以提高 煤气利用, 降低消耗） 目前, 国内外利 用小粒度焦炭 （1525mm）, 有些指标好的高炉可达到 7080kg/t, 而武钢高 炉在增加焦炭筛网孔径、提高小块焦使用量之后 , 目前的
8、小 块焦比在 50kg/t 左右 , 与先进高炉仍存在差距 , 今后可通过 改进焦炭筛网 , 摸索与之适应的高炉操控制度 , 逐步缩小这 一差距）、封闭烧结筛网 , 增加小粒度烧结矿用量使用小粒度烧结矿 , 增加熟料率 , 可为降低焦比创造条 件）使用小粒度烧结矿 , 降低烧结二次返矿 , 可以降低燃料消 耗，从而降低烧结成本。大粒度的返矿特别是5mm的返矿，在二次混入烧结过程中不利于烧结矿粘结成型 , 不仅降低烧 结生产能力 , 而且影响烧结矿的强度）武钢通过转变操作思 维和技术改造 , 烧结返矿率得以大幅降低 , 目前在 13%左右）通过摸索 , 目前武钢高炉已适应小粒度烧结矿用量的增加
9、, 炉况保持稳定顺行。为提高中心加焦模式下高炉煤气利用率 今后可继续探索合理的小粒度烧结矿的用量, 在保证高炉稳定顺行的情况下进一步提高烧结矿的使用率, 以提高煤气利用 , 降低企业综合工序成本。、提高二元碱度 , 采用高碱度炉渣冶炼 高炉二元炉渣碱度由以往的左右提高至左右。炉渣二元 碱度提高后 , 渣系热焓升高 , 高炉炉渣蓄热能力加强 , 可改善 炉缸热工作状态 , 利于提高炉缸温度 , 铁水温度易于上抬至 需求温度 ; 在提高高炉炉渣二元碱度之后 , 炉渣脱硫能力大 大提高，铁水中的S含量大大降低，可为下道工序提供合格的 铁水。武钢中心加焦技术模式在原燃料变差的情况下 , 优势会 愈发明
10、显 , 但中心加焦技术模式下的生产有几点需要注意 :1) 武钢高炉炉身中、下部高温区均采用铜冷却壁 , 以加 强冷却效果 , 达到长寿之目的 , 但在原燃料条件变差、渣比升 高的情况下 , 若炉内气流控制不均衡 , 则极易造成炉身粘结 , 炉身粘结将是今后该技术模式生产过程中需要面临的最大 挑战。2) 随着原、燃料质量的变差 , 为提高各高炉抗外界干扰 能力 , 武钢高炉近几年都不同程度地缩小了进风面积 , 以提 高各高炉抗风险能力。对于缩小多少进风面积是合适的 , 对 于不同的冶炼条件 , 应该有个合适的区间。若减少过多 , 短期 内可能利于提高煤气利用率 , 但炉况难以保持长期的稳定顺 行
11、。主要原因就是近几年 , 武钢在布料制度上进行了较大改 进 , 采取了抑制边缘气流 , 适当发展中心气流的装料制度。缩 小进风面积 , 则进一步抑制了边缘气流 , 强化了中心气流 , 再 加上武钢的高渣比 , 极易造成炉身粘结。3) 高锌负荷及高富氧条件下的高炉冶炼 , 该技术模式下 矿石的布料制度宜适当抑制边缘 , 相对发展中心气流 , 以保 持良好的操作炉型和稳定的炉况。若布矿采取发展边缘气流 的制度 , 则易造成炉身锌粘结 ,处理起来较为棘手 , 这是武钢 高炉在生产中需重视的地方。4) 该技术模式下 , 武钢高炉的燃料消耗较其他模式的高 炉, 相对高出 1030kg/t 。主要原因在于
12、 , 中心加焦技术模式 下的高炉中心存在类似烟囱作用的“气孔” , 其煤气利用率 难以达到 50%以上并稳住。 近 2 年来, 随着武钢技术人员的不 断探索 , 突破旧思维 , 目前调整较好的高炉 , 其煤气利用 率 可达 50%左 右,其他高炉 在 47% 49%之间徘徊。由于煤气 利用率存在较大差距 , 所以给人印象是“中心加焦技术等同 于高消耗” , 目前武钢技术人员正在通过采取一系列技术手 段 , 以脱掉高消耗的帽子。中心加焦的高炉的燃料比通常高于取消中心加焦的高 炉, 但取消中心加焦需要更好的原燃料条件。随着炼铁资源 的日益消耗 ,煤炭、铁矿石资源变差将是大趋势 , 但随着焦炉、 烧结机、造球机等装备的大型化 , 以及原料准备及炼铁技术 的进步 , 将有可能使高炉原燃料质量保持相对稳定的状态。 尽管武钢炼铁技术取得一定成绩 , 但和国外先进高炉相比 , 燃料比还是偏高。
