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1、昆钢6#高炉炉料结构变动实践武钢集团昆钢股份炼铁厂 麻德铭摘 要：本文通过对昆钢6#高炉炉料结构变动后燃料比大幅下降的成因分析，认为在现有的原燃料条件下，选择合适的炉渣成分是降低燃料比的有效途径。关键词：炉料结构 炉渣熔化温度 燃料比1 昆钢6#高炉简介昆钢6#高炉于1998年12月25日点火开炉，有效容积2000m3,设有26个风口，三个铁口，不设渣口。高炉采用胶带上料，使用PW并罐式无料钟炉顶。高炉本体采用纯水密闭循环系统，为密集式冷却板冷却结构。炉缸炉底为陶瓷杯结构。热风炉为拥有陶瓷栅格燃烧器的三座内燃式热风炉，拥有分离式热管换热器预热空气和煤气。高炉喷煤采用球磨机制粉、总管加分配器长距
2、离直接喷吹工艺。高炉采用比肖夫煤气洗涤及顶压调控技术，后接TRT发电机组。高炉采用底滤法炉渣处理工艺。昆钢入炉原燃料条件一向较差，但通过广大技术人员的共同努力，在保证了炉况的稳定顺行的同时，附表：近几年经济技术指标。昆钢炼铁人一直把降低燃料消耗，实现较为理想的经济技术指标作为始终追求。表 1 20042009年昆钢6#高炉主要经济技术指标年份利用系数焦比煤比入炉品位渣比休风率风温20041.8954755356.643715.09105520052.26541410656.723640.27109020062.32539713556.463691.48107620072.27140013055
3、.803973.04105420082.20241813954.504600.26101320092.26741114456.163840.269682 昆钢6#高炉的惯常炉料结构及其成分分析随着120万吨链篦机-回转窑氧化球团工程的建成投产，昆钢6#高炉自2005年7 月起开始使用全熟料的炉料结构。日常配比基本为三烧（包括小粒矿）70%，球团30%，这个配比基本可以满足高炉对顺行的要求，以及对炉渣脱硫的需要。表2 昆钢6#高炉典型烧结矿和球团矿成分表。成 分TFeCaOSiO2MgOFeOSR2烧结矿52.4013.535.901.929.500.0342.29球 团60.050.608.6
4、50.760.0033 昆钢6#高炉降低燃料比的困难性由上面表格可知，昆钢入炉原料条件较差，尤其是品位较低。较高的渣比造成料柱透气性差，为保证高炉的顺行，昆钢6#高炉一直发展两道气流。而且，处在炉役后期的密集式冷却板的冷却结构，也要求有较强的边缘气流以维持炉料的顺利下降。经过多次尝试，昆钢6#高炉如果继续压制边缘气流，虽然可以提高煤气利用率，但是探尺出现停滞、滑落现象。因而，通过进一步压制边缘以降低燃料消耗的做法，在6#高炉潜力不大。4 炉料结构的变动及相应的燃料消耗水平2010年2月6日，昆钢炼铁厂将前期购得的8000万吨澳矿在6#高炉投入使用，随着2月27日澳矿用量增加到8.1%以后，出现
5、了燃料比大幅下降的现象。下面，我们对燃料比下降的原因进行如下推断：4.1 入炉品味的增加：随着品位高（最高Tfe：64%）、SiO2含量较低（较球团低4%）的澳矿的用量增加，综合入炉品味提高0.3%，这直接影响高炉的燃料消耗大概3Kg/t。4.2 软融带位置下移所引起的一系列变化：4.2.1 软融带下移分析随着澳矿用量的增加，渣中Al2O3含量明显增加。2010年2月6日以前渣中Al2O3含量基本在11%左右，2月27日以后，渣中Al2O3含量增加到13%左右（详见表3）。表 3 炉渣成分变化表成分SiO2CaOAl2O3MgOMnOSFeOTiO2R2前34.3040.6411.267.58
6、.51.56.501.941.18后33.5940.5812.867.15.27.76.291.411.20根据四元渣系炉渣溶化温度图可知，昆钢6#高炉的炉渣熔化温度由1350提高到1400。炉渣溶化温度的提高，软融带位置的下移，炉内间接还原区域加大，这样就为降低燃料消耗创造了条件。4.2.2 混合煤粉的质量提升自2008年开始，昆钢克服无惰性气体保护的现状，不断尝试提高混合煤粉中烟煤的比例。在使用澳矿的这一段时间，烟煤在混合煤粉中的比例刚好提高到50%。由于烟煤中H2等有利于间接还原发展的物质较多，这正与软容带位置下移相适应。表 4 典型焦炭及煤粉成分表AVCSH2O焦炭14.071.118
7、4.61.45.49煤粉12.3610.7976.22.621.104.2.3 风温的提高与烟煤配比增加的完美搭配经过对热风炉的逐一大修改造，目前昆钢6#高炉的风温已由2009年的968提高到1040。高风温与烟煤含量的增加相得益彰，不但克服了高风温带来的软融位置提高、直接还原几率增加的影响，还提高了煤粉燃烧率。下面，我们来确定炉渣熔化温度提高对燃料比的影响，我们用水当量和CO进行分析。熔化温度提高50，按下部炉料的水当量为6000KJ/(t)来计算。在渣铁温度相同时，可节约300000KJ/t的热量。焦炭的发热值为30000KJ/kg，则节约的热量折算为10kg/t的焦比。而间接还原的提高对
8、燃料比的影响可以用CO的变化来衡量，目前CO提高了1%，则对应5Kg/t的燃料比。4.3 渣皮的相对稳定较高的炉渣溶化温度，造就了软融位置的下移。炉料的预热和预还原得到明显改善，初渣中的FeO含量减少，这就有利于软融带附近的渣皮稳定。将这段时间渣皮波动频率和幅度与之前对比以后，估算燃料比降低3Kg/t较为合理。现在我们对上述分析进行总结。品位的增加、软融带的下移、渣皮稳定性提高对燃料比的影响为减少310 + 5321Kg/t，又由于使用生料8%，燃料比增加1.5%，即：5301.5 = 8Kg/t。则，目前燃料比应比之前下降310 + 53 - 813Kg/t，这正与实际生产情况对应，因而，此推断基本成立。从中，我们可以看出，燃料比下降的关键因素为炉渣熔化温度的提高（10 + 5+ 3 = 18Kg/t）。5 合理炉料结构分析通过上述分析可以看出，在6#高炉现有条件下，通过炉料结构的改变，形成合适的炉渣熔化温度，配合高风温及高烟煤配比的使用，是降低燃料消耗的最佳可行性手段。作者姓名 麻德铭 职称 炼铁工程师 地址 昆钢炼铁厂高炉第三作业区 邮编650302 联系电话 13987644612 邮箱
