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1、高炉开炉快速达产高炉开炉快速达产节本降耗举措的经验分享节本降耗举措的经验分享专业|严谨|服务|创新关 于 我关 于 我 们A B O U T U S晋南炼铁厂2#高炉是晋南钢铁集团产能置换升级两座1860m高炉改造及配套项目的其中一座炼铁高炉,该高炉于2019年11月2日晚上点火,11月5日产量便达到5120吨,11月6日达到5607吨后各项经济技术指标也很快达到正常生产水平,现就2#高炉从开炉前的各项准备到点火开炉后的达产过程和大家做以下几方面分享。目目录CONTANTS01高炉点火前的准备05烧结矿分级入仓及入炉实践02高炉点火开炉到风口开全,日产达到5600t过程的主要操作参数控制07生
2、产高镁球团032#高炉及相关系统的新工艺新设备应用08多样化矿批操作04试验大球团比例冶炼06优化烧结配矿高炉点火前的准备高炉点火前的准备 高炉热风系统、本体及煤气系统进行打压试漏:因后高炉热风系统、本体及煤气系统进行打压试漏:因后续正常生产时,要求高炉炉顶压力使用达到续正常生产时,要求高炉炉顶压力使用达到260Kpa,热,热风压力将达到风压力将达到460Kpa,所以高炉的打压工作尤为重要。,所以高炉的打压工作尤为重要。本次打压煤气系统压力达到本次打压煤气系统压力达到295Kpa时,保压时,保压15分钟,压分钟,压力提至力提至300Kpa时,保压时,保压5分钟;热风系统压力达到分钟;热风系统压
3、力达到495Kpa时,保压时,保压15分钟,压力达到分钟,压力达到500Kpa时,保压时,保压5分钟,打压分钟,打压试漏共计用时达试漏共计用时达7天之久,确保了开炉后热风、煤气系统天之久,确保了开炉后热风、煤气系统的安全运行。的安全运行。PARTPART0 01 1焦炭指焦炭指标水分水分硫硫灰分灰分挥发份挥发份固定碳固定碳反应性反应性反应后强度反应后强度0.21.2113.311.0285.5724.50 68.70 烧结矿指指标 4040平均粒级平均粒级转鼓转鼓0.688.318.7836.2629.466.0318.0878.8试样名称试样名称900900还原性还原性()()500500低
4、温还原粉化性能()低温还原粉化性能() 荷重还原软化性能(荷重还原软化性能()RIRIRDIRDI+6.3+6.3RDIRDI+3.15+3.15RDIRDI-0.5-0.5T TBSBST TBEBETTB B晋南烧结矿86.0 33.1 63.2 9.4 1146 1329 183 成分SP品位FeOCaOSiO2Mg0AL2030.0410.0655.910.0211.245.021.842.2K2OTiO2MnOV2O5ZnCuNiCr0.082 0.1510.2550.010.0380.00700.024PbAs碱度 0.008 0.0042.24 球球团矿TfeTfeFeOFeOC
5、aOCaOSiOSiO2 2AlAl2 2O O3 3MgOMgOR2R2转鼓指转鼓指数数+6.3mm+6.3mm抗压强抗压强度度平均粒度平均粒度62.99 1.02 1.20 4.45 0.622.520.2698%438013.1东、西、西铁口采用埋氧口采用埋氧枪技技术 打压结束后,两个铁口分别插入70mm氧枪,在铁口深度2.5m和3m处各埋入两根热电偶,控制2.5m处温度不超600,确保氧枪安全使用。高炉装料高炉装料 本次高炉开炉采用炉缸填充木材方式进行装料,便于高炉顺利点火,木材按照要求装至风口中心线下沿0.5m处,平铺后,在炉缸中心堆放一个6m的木材堆垛,用长3.5m的枕木对炉缸风口
6、小套进行竖挡,然后从炉顶按计划进行装料,从开始装焦炭到熔剂及负荷料,对料流轨迹、料流量和不同批次的料面形状进行测量和扫描,以便出现偏差时可及时纠偏,为高炉开炉顺利加风打下良好基础。高炉点火开炉到高炉点火开炉到风口开全,日口开全,日产达到达到5600t5600t过程的主要操作参数控制程的主要操作参数控制 2#高炉设计炉容1860m,风口26个,开炉时采用花堵8个风口送风,2019年11月2日先送冷风吹料约1h后,于19:18开始送热风点火,风口相继变亮,19:35所开的18个风口全部变亮,变亮后高炉按照既定的加风进度进行加风,在送风后35分钟,两个探尺均匀下降,风量、风压曲线比较平稳,22:00
7、后每半小时对炉顶煤气进行取样化验,次日凌晨0:30煤气化验达标,1:20完成引煤气操作,后高炉按照既定压差再次进行加风操作,6时发现14#风口直吹管喷煤插枪弹子阀法兰漏风严重,减风进行处理,约1h后继续加风、加负荷,12:08高炉开始喷吹煤粉,15:10打开西场铁口出第一炉铁,目测所出渣铁温度充沛、流动性量良好,直接进行过撇渣器放水渣操作,同时开5#风口,后高炉开始富氧,本次出铁约180t,随后高炉通过开风口、加风、加负荷进入降低铁水Si含量、提高产量的生产节奏,11月4日下午在铁水Si含量合适,渣铁流动性良好的基础上,打开东铁场铁口,标志着炉前进入正常生产状态,高炉产量也于11月5日达到51
8、20t,完成高炉开炉既定产量目标5000t,11月6日产量达到5607t后,逐步稳定在6100t-6300t,各项经济指标达到正常生产水平。PARTPART0 02 2主要参数主要参数日期(2019)时间项目风量(m/h)产量(t)11月2日19:13送风109219:35风口全亮130620:00152420:30157921:00162011月3日1:20引煤气158913142:0017203:0018504:0019105:0020206:0022698:00212010:00205512:08送煤233015:10西场出铁235015:20开5#风口260017:30开11#风口28
9、0021:15开17#风口295011月4日8:20开9#风口343212:15开7#风口12:50开23#风口11月5日1:44开21#5#51206:57开19#风口风口全开主要参数主要参数日期产量(t)理论产量(t)风压(Kpa)风量(m/h)压差(Kpa)顶压(Kpa)焦比(kg/t)煤比(kg/t)燃料比(kg/t)矿耗(kg/t)Si(%)S(%)11月3日1314183936224291422209461496732472.40.03911月4日34323432413317017024344613362919360.580.0311月5日5120.5451204333372183
10、25038511053216380.410.0211月6日56075237432329417725538913652516240.460.02高炉本体方面:风口成像以及远程监控技术;大胆的采用了美固美特铁口整体浇筑,开创了国内第一家1860m以上高炉铁口整体浇筑的先例,成功的解决了投产后铁口区域串煤气的高炉顽疾;为了实现1860m 高炉安全受控生产,避免发生炉缸、炉体烧穿等恶性事故,采用了水温差热负荷系统全炉监控技术;与北科亿力公司合作开发了全炉物料平衡模型、炉身冶炼模拟模型、有害元素监控模型、高炉冶炼成本模型、高炉热平衡模型等十余个智能化模型,可以说聚集了国内最尖端的智能化检测手段,为高炉投
11、产后的安全、高产、稳产、长寿提供了可靠的基础硬件保障。炉前出铁场:采用了全平坦化的矩形出铁场,采用了全液压驱动的摆动流嘴且与铁水罐称量连锁,可实现无人自动倒罐;采用了DDS型泥炮和悬挂式高效环保型开口机,并且在国内同级别高炉中率先实现了全遥控操作,且遥控操作和手动操作可无缝切换,大大的提高了设备的可靠性、安全性。各系统方面新技术新设备有:热风炉自动烧炉技术;废钢无人化智能抓取、称量技术;上料系统无人化操作技术及槽上烧结矿分级入炉技术;国内较大的AV-71 BPRT的高炉鼓风机、鼓风机远程联网监控、诊断技术;炉前铁水罐自动称量、摆动技术;大型设备远程集中监控技术;煤粉高稳定性输送技术;全软水密闭
12、循环技术;高炉操作智能专家技术;高炉炉缸侵蚀数据监控技术;炉顶均压煤气回收技术;风机无波动换炉技术;重力除尘灰喷吹技术;国内乃至国际第一套高炉煤气精脱硫工艺装备。炉顶设备:采用了秦冶WZ650C型无料钟炉顶系统,除溜槽旋转外全部为液压驱动,结构紧凑、功能全面,可调节范围大、定位精度高;在煤气放散系统采用了旋风除尘器,降低了放散粉尘浓度;下料罐采用了称重系统和雷达料位计,适应各种操作工作:设置了两个机械探尺、两个雷达探尺,保证了极端情况下对料面的检测;采用了炉顶红外成像技术,使得炉顶料面和定温分布同步实时显示;采用了均压煤气放散回收技术,减小了煤气排放量;采用了炉身静压检测技术,使得炉内检测数据
13、多元化;采用了高效雾化炉顶打水枪,在节水的同时提高了对炉顶煤气降温作用。2#2#高炉及相关系高炉及相关系统的新工的新工艺新新设备应用用PARTPART0 03 3PARTPART0 04 4试验大球大球团比例冶比例冶炼16%68%烧结矿68%+68%+自自产球球团矿16%+16%+代代县球球团矿16%16%,其中,其中烧结矿碱度碱度2.22.2,自,自产球球团硅硅3.8%3.8%左左右、代右、代县球球团硅硅7.8%7.8%左右左右试验前炉料前炉料结构构为烧烧结结矿矿代代县县球球团团16%自自产产球球团团主要考主要考虑点点一是确保一是确保试验过程中炉渣碱度在一定范程中炉渣碱度在一定范围内以保内以
14、保证铁水脱硫效果,二是随着球比的水脱硫效果,二是随着球比的逐步提高,要重点解决因球逐步提高,要重点解决因球团滚动造成高炉造成高炉中心气流弱化的情况中心气流弱化的情况发生。生。第一步增加自产低硅球比例,减少代县高硅球比例:炉料结构调整为:烧结矿64%+自产球团矿26%+代县球团矿10%;第五步,22日,为下一步继续提高球团比例,高炉上部装料制度进行了微调,矿石布料环数由4环调整为5环,目的还是尽可能减少球团的滚动对高炉中心气流的影响,目前正在观察中。第四步,经过近一天的高炉运行,各项参数基本不再变化,21日继续尝试增加球团比例,烧结碱度调整到2.25,炉料结构调整为:烧结矿55%+自产球团矿45
15、%;第三步同样调整4小时后,去掉代县高硅球团,炉料结构调整为:烧结矿58%+自产球团矿42%;第二步调整4小时后、高炉中心气流变化不明显,开始进行第二步调整,炉料结构调整为:烧结矿62%+自产球团矿33%+代县球团矿5%;在此过程中,炉体热负荷有升高趋势,为保证高炉中心气流不弱化,矿角整体加0.5填写标题为保保证在在试验过程中减少程中减少对生生产的影响,的影响,试验共分共分5 5步步进行行(1)、两台烧结机毛矿产量17500t/d。烧结返矿率13.5%左右(2362吨),烧结净矿产量15137t/d。(2)、5mm-10mm小粒级平均含量5.736%(周平均),小粒级每日产量868.25t/d
16、。小粒级烧结平均产量36.17t/h。成品成品烧结及小粒及小粒级烧结产生量生量(1)、烧结分级上仓时需要使用烧结成一皮带与可逆四皮带上成品烧结,成二皮带与可逆三皮带上小粒级烧结。(2)、槽上卸料皮带高一与高四皮带,交替进行成品或小粒级烧结上仓作业。(3)、槽上1#高炉与2#高炉烧结切换时,需烧结车间控制板式给矿机转速进行可逆皮带切换。小粒小粒级上上仓作作业小粒级烧结经烧结筛分间大振筛进行分级。共可分级四种粒级:5mm返料经返一皮带进烧结返料仓供烧结使用。5mm-10mm小粒级烧结矿经成二皮带、可逆三皮带、高一或高四皮带进入高炉矿槽。10mm-16mm铺底料经铺底料皮带进烧结铺底料仓供烧结使用。
17、16mm以上成品烧结经成一皮带、可逆四皮带、高一或高四皮带进入高炉矿槽供高炉使用。小粒小粒级入入仓烧结矿分分级入入仓及入炉及入炉实践践PARTPART0505高炉高炉烧结矿分分级入炉入炉实践践 11月30日-12月8日高炉采用配加分级入炉料采用集中加入(8批正常料+一批分级矿)吨铁有10kg/t逐步加到35kg/t,矿批由原来的70t,增加到77t,负荷由5.1调整为5.16。 未分级入炉料制:矿 37*4 35*2 32*2 29*2 26*2 18*4,焦 35*2 33*3 31*3 29*2 分级炉料制:矿 37*2 35*2 32*2 29*2 26*2 23*2 18*3, 焦36
18、.5*3 34.5*2 32.5*2 30.5*2 28.5*2 ,分级料(入炉5mm) 34.5*3 33*4 31.5*3 ,试用后负荷高,燃料比降低13.91(kg/t),高炉稳定顺行。未分未分级入炉指入炉指标日期产量焦比焦丁比煤比综合燃料矿耗风量11月23日6023.60343.5330.63142.20516.361571.82387911月24日6122.70351.5224.36156.02531.891546.38395311月25日5955.46359.9832.73161.19553.901589.80385011月26日6238.02354.7424.84158.2553
19、7.831654.05398211月27日6544.14331.0830.08150.86512.021549.33403011月28日6653.94336.4430.65142.67509.761579.06402511月29日6049.86369.5226.61153.04549.171677.723950 43587.72349.5528.56152.03530.131595.453953分分级入炉指入炉指标日期产量焦比焦丁比煤比综合燃料矿耗风量11月30日6413.46332.1731.63147.94511.731548.64397212月1日6515.76335.0127.9514
20、6.29509.251603.03398312月2日6212.06336.9034.27157.68528.841688.29392212月3日6357.84331.5025.13151.55508.181633.10384812月4日6258.88351.3230.83152.36534.511650.48397512月5日6680.78329.7327.62151.62508.971572.41396112月6日6382.50328.8230.89152.35512.061566.524007 44821.28335.0629.76151.40516.221608.933953PARTPA
21、RT0 06 6优化化烧结配配矿 烧结配料多采用高品位低硅卡粉配加金布巴、 纽曼粉、超特、混合粉、麦克粉等常规铁料进行配加,一线的这些中间层次的铁料价格相对边缘铁料价格而言较高,这种传统配料方式成本不占绝对优势,为了更好的降低烧结矿成本,我们突破常规配料方法,按照高品位低硅配加低品位高硅思路尝试使用边缘铁料,合理优化物料结构。通过近一段时间的应用试验发现印尼精粉、印度粉、吉普森筛后粉这三种铁矿粉完全适合我们的配矿思路,在保证质量的前提下更能够较好的降低了烧结矿成本。 印印尼尼精精粉粉品品位位65-6665-66, ,硅硅1.5-2.51.5-2.5, ,铝1.2-1.41.2-1.4, ,硫硫
22、0.020.02, ,烧损小小, ,试验配配比比15-20%15-20%, ,亲水水性性差差, ,制制粒粒效效果果一一般般, ,烧结负压升升高高, ,烧结过程程中中水水分分控控制制在在7.5-7.8%7.5-7.8%之之间, ,具具体体使使用用数数据:据:采用边缘铁矿粉进行配料采用边缘铁矿粉进行配料物料名称印尼粉立恒混料3巴西粗粉巴西精粉印度粉pb粉65代县精粉卓越伊丽莎白布罗莫河北传奇使用配比201818591218混匀矿TFeSiO2CaOMgOAl2O3TiO2PS62.625.030.640.651.690.140.080.14烧结矿TFeSiO2CaOMgOAl2O3R57.244.
23、959.422.031.691.9 2月月2日烧结矿完成产量日烧结矿完成产量16683吨,利用系数吨,利用系数1.58,2月月4日烧结矿抽样冶金性能日烧结矿抽样冶金性能单位晋南技术科取样时间2月4日试样名称 900还原性()500低温还原粉化性能()荷重还原软化性能() RIRDI+6.3RDI+3.15RDI-0.5TBSTBETB1#晋南烧结矿77.458.377.57 成分SP品位FeOCaOSiO2Mg0AL203 0.0430.05756.198.110.45.121.822.08 K2OTiO2MnOZnCuNiCrPb 0.1010.1550.350.01850.0016 0.0
24、044 0.0033 0.0024 As碱度 0.00352.03 印度粉品位61左右,硅4.5-5.5,铝3-4,硫0.02,烧损3-6,使用配比14-22%,混合料透气性变好,烧结负风压降低,厚料层烧结,混合料水分控制在7.1-7.5%之间不宜过大,具体使用数据:物料名称印度粉布罗莫 晋南混料2 吉普森巴西粗粉65代县精粉巴西精粉pb粉印尼粉伊娜伊丽莎白 河北传奇使用配比228.55.5151561315混匀矿TFeSiO2CaOMgOAl2O3TiO2PS62.634.920.830.482.020.140.060.14烧结矿TFeSiO2CaOMgOAl2O3R56.025.0611.
25、151.821.952.2单位晋南技术科 取样时间2月15日 21:35结果时间2月16日 14:50试样名称900还原性()500低温还原粉化性能() 荷重还原软化性能()RIRDI+6.3RDI+3.15RDI-0.5TBSTBETB晋南1#烧结矿 62.2 81.6 5.1 成分SP品位FeOCaOSiO2Mg0AL2030.0460.05856.129.8610.354.992.132.23K2ONaOZnCuNiCrPbAs0.0570.0260.02670.00370.0053 0.0049 0.0035 0.0039碱度TiO2MnO 2.07 0.1680.29 2月15日烧结
26、矿完成产量16932吨,利用系数1.6,2月15日烧结矿抽样冶金性能 吉普森筛后粉品位53-55,硅较高,铝2-3,硫0.03-0.05,烧损5-6,使用配比7-8%,烧结负压15.7-16.3KPa,混合料水分7.2-7.5%,具体使用数据分析: 2月17日烧结矿完成产量17416吨,利用系数1.65,2月17日烧结矿抽样冶金性能物料名称吉普森晋南混料2巴西粗粉65代县精粉巴西精粉sp10pb粉印尼粉伊娜伊丽莎白河北传奇使用配比89101210211515混匀矿TFeSiO2CaOMgOAl2O3TiO2PS62.374.9280.830.531.690.110.090.13烧结矿TFeSi
27、O2CaOMgOAl2O3R55.844.9911.232.171.782.25单位晋南技术科取样时间2020.2.17 7:20结果时间2020.2.17 18:20试样名称900还原性() 500低温还原粉化性能()荷重还原软化性能()RIRDI+6.3RDI+3.15RDI-0.5TBSTBETB晋南混合烧结矿 60.1 81.7 5.3 成分SP品位FeOCaOSiO2Mg0AL2030.0460.08455.038.8911.555.182.342.18K2OMnOZnCuNiCrPbAs0.0520.340.02720.00270.00510.00350.00260.0043碱度T
28、iO2 2.23 0.142 结论结论:生产过程中实际数据表明:生产过程中实际数据表明印尼精粉、印度粉、吉普森筛后粉这印尼精粉、印度粉、吉普森筛后粉这三种铁矿粉通过原料配比结构优化,三种铁矿粉通过原料配比结构优化,烧结矿质量能够满足高炉需求,烧结烧结矿质量能够满足高炉需求,烧结矿成本相对于常规配料更占优势。矿成本相对于常规配料更占优势。生生产高高镁球球团PARTPART0 06 6 为配合大高炉的稳定运行,遵循晋南炼铁的总体要求与指示转变生产思路,由生产自然碱度R=0.15, SiO2含量5.5% , MgO含量0.9%的酸性球团矿转变为生产“低硅、高镁”球团矿,在保证球团矿质量、产量基本稳定
29、的情况下逐步调整配矿,增加低硅、高品位原料的使用量并配加MgO含量82%的高镁粉。经厂部与生产处沟通,进行多次配矿调整。第一次配第一次配矿情况情况原料名称配比%TfeSiO2MgoCaOAl2O3恒科二连45691.31.160.690.25代县692564.570.70.450.39印尼精粉1566.310.360.330.77澳洲精粉465.31.20.030.070.23南非秘鲁866.91.11.870.610.46高镁粉1.5 582 0.42膨润土1.3 68 15成分 66.42.82.40.610.57 本次配矿调整之后,焙烧温度整体提高20-30,SiO2调整到2.8%左右,
30、球团矿900还原膨胀率为17.9%,抗压强度2000N占比5%,生产基本稳定但由于原料条件限制,生产时间较短。第二次配第二次配矿情况情况原料名称配比%TfeSiO2MgoCaOAl2O3恒科二连45691.31.160.690.25代县652564.570.70.450.39印尼精粉1566.310.360.330.77澳洲精粉465.31.20.030.070.23南非秘鲁866.91.11.870.610.46高镁粉1.7 582 0.42膨润土1.3 68 15成分 65.33.52.80.630.6 通过本次配矿调整,进一步提高焙烧温度,MgO含量增加到2.8%,SiO2调整到3.5%
31、,球团矿抗压强度2000N占比2.5%左右,900还原膨胀率15.2%,能够满足生产要求。第三次配第三次配矿情况情况原料名称配比%TfeSiO2MgOCaOAl2O3恒科二连56.3691.31.160.690.25代县651264.570.70.450.39恒鑫通混选精粉10.566.310.360.330.77澳洲精粉4.865.31.20.030.070.23巴西精粉10.566.91.11.870.610.46交城精粉363.450.370.581.95高镁粉1.1 581 0.42膨润土1.8 68 15成分 64.13.820.70.9 按厂部要求并根据原料条件,对球团进一步进行配
32、矿调整,MgO含量调整到2.0%,SiO2调整到3.8%,球团矿抗压强度2000N占比2.5%,900还原膨胀率15.9%,技术科化验还原度为65.9%,满足球团矿各项指标。根据实际生产情况,球团工艺未做进一步调整。PARTPART0808多多样化化矿批操作批操作常规矿批模式大小矿批结合模式双矿大矿批模式单矿单焦焦( (OC+OC+OCOC+OC+OC),),最大最大矿批批65t/h65t/h,平均,平均矿批批65t65t, ,焦批焦批15.0515.05,炉况,炉况顺行。行。4 4个小个小矿批批+1+1个大个大矿批批( (OC+OC+OC+OC+OOCOC+OC+OC+OC+OOC),),平
33、均平均矿批批58.858.8吨,焦批吨,焦批12.9412.94,炉况,炉况顺行。行。最大最大矿批批8282,双,双矿+ +焦焦( (OOC+OOC+OOC+OOC+OOOOC+OOC+OOC+OOC+OOCC),平),平时使用使用矿批批78t78t,焦批,焦批17.3717.37,炉况,炉况顺行。行。日期产量干焦比焦丁比煤比燃料比负荷矿耗10月14日6423356.3423.73145.84525.915.051614.0410月15日6334365.6322.95147.53536.114.951638.4610月16日6269368.1823.04148.8540.024.951646.
34、410月17日6277373.1223.45149.77546.344.951689.4810月18日6160380.3923.34140.55544.284.861683.1210月19日6120380.5627.58143.82551.964.961696.910月20日6274362.1823.44140.58526.24.551598.34平均6265.29 369.49 23.93 145.27 538.69 4.90 1652.39 1、常规矿批模式指标、常规矿批模式指标2、大小矿批结合模式指标、大小矿批结合模式指标日期产量干焦比焦丁比煤比燃料比负荷矿耗11月25日6077.683
35、67.1622.7146.12535.984.931642.8611月26日6117.58365.8626.53158.62551.015.151679.9111月27日6281.84341.3223.97143.05508.345.021600.5511月28日6575.42355.5827.66149.17532.415.11685.1611月29日6536.02351.2229.41148.76529.395.051651.211月30日6180.32351.3526.97147.46525.785.11629.69平均6294.81 355.42 26.21 148.86 530.49
36、 5.06 1648.23 3、双矿大矿批模式指标、双矿大矿批模式指标日期产量干焦比焦丁比煤比燃料比负荷矿耗11月28日6653.94336.4430.65142.67509.765.071579.0611月29日6049.86369.5226.61153.04549.174.861677.7411月30日6413.46332.1731.63147.94511.745.11548.6412月1日6515.76335.0127.95146.29509.255.071603.0312月2日6212.06336.934.27157.68528.855.121688.2912月3日6357.84331.525.13151.55508.185.311633.112月4日6258.88351.3230.83152.36534.515.161650.4812月5日6680.78329.7327.62151.62508.9751572.41平均6392.82 340.32 29.34 150.39 520.05 5.09 1619.09 谢谢欣赏THANKYOU