日照鋼鐵煉鐵制造部14#高爐大富氧干熄焦實(shí)踐

摘 要：日照鋼鐵14#高爐于2013年12月10日開始逐步實(shí)驗(yàn)大富氧冶煉，12月12日開始實(shí)驗(yàn)100%干熄焦冶煉，通過(guò)采取適當(dāng)降低焦比，調(diào)整裝料制度，合理降低鐵水中[Si]等措施，高爐穩(wěn)定順行，平均日產(chǎn)3310t/d，燃料比512kg/t。

關(guān)鍵詞：高爐；大富氧；干熄焦；冶煉

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.17.012

0 概述

日照鋼鐵現(xiàn)有高爐16座，使用的焦炭都是濕焦，富氧率3.8%左右，主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)波動(dòng)較大。2013年12月12日14#高爐開始實(shí)驗(yàn)大富氧干熄焦，通過(guò)積極應(yīng)對(duì)調(diào)整，高爐主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)創(chuàng)歷史新高平均日產(chǎn)3310t/d，焦比334kg/t，燃料比512kg/t。

1 濕熄焦與干熄焦性能對(duì)比

干熄焦起源于瑞士，20世紀(jì)40年代許多發(fā)達(dá)國(guó)家開始開發(fā)干熄焦技術(shù)，進(jìn)入60年代前蘇聯(lián)在干熄焦技術(shù)方面取得突破性發(fā)展。所謂干熄焦工藝是相對(duì)濕熄焦而言的是指采用惰性氣體將紅焦降溫冷卻的一種熄焦工藝方法。

與濕焦相比，由于干熄焦工藝能提高焦炭強(qiáng)度和降低焦炭反應(yīng)性（見(jiàn)表1）

干熄焦對(duì)高爐操作有利而濕焦因?yàn)閲娝眲±鋮s，焦炭?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生熱應(yīng)力，網(wǎng)狀裂紋較多，氣孔率高，因此轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度較低且易破裂成小塊。干熄焦工藝過(guò)程中焦炭緩慢冷卻降低了內(nèi)部熱應(yīng)力，網(wǎng)狀裂紋減少，氣孔率低因而其轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度提高，堆比重也增大。干熄焦在生產(chǎn)過(guò)程中，在干焦?fàn)t內(nèi)焦炭自上向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，焦塊間的相互碰撞和摩擦增加，大粒度的焦炭提前發(fā)生開裂而強(qiáng)度較低的焦炭提前發(fā)生脫落，從而使焦炭穩(wěn)定性改善，粒度在60mm以上的大塊焦減少，粒度在25—60mm的焦炭增多，焦炭平均粒度均勻。

2 大富氧干熄焦對(duì)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的影響

從表2可以看出大富氧干熄焦后產(chǎn)量提高，煤氣利用率提高，燃料比下降。

大富氧后對(duì)高爐冶煉過(guò)程的影響：

高爐鼓風(fēng)含氧氣提高后，能加速高爐風(fēng)口前的燃燒過(guò)程，提高理論燃燒溫度，強(qiáng)化冶煉。由于鼓風(fēng)含氧量提高后，高爐燃燒焦炭和煤粉能力提高，也就是提高了高爐的冶煉強(qiáng)度，由于鼓風(fēng)和富氧純度不同富氧率提高1%，能提高冶煉強(qiáng)度4.76，也就是說(shuō)高爐產(chǎn)量按理論計(jì)算應(yīng)提高4.76。

使用干熄焦以后入爐粉末降低，氣流順暢，煤氣利用率提高，平均下來(lái)煤氣利用率較2013年提高1.1%，這也是燃料比降低主要原因之一。

3 配合大富氧干熄焦對(duì)高爐冶煉的影響及應(yīng)對(duì)措施

3.1 送風(fēng)制度影響

干熄焦粒度和熱性能較好，使用干熄焦以后14#高爐接受風(fēng)量能力明顯加強(qiáng)，爐況順行度提高。干熄焦熱強(qiáng)度高，爐缸死焦堆小，爐缸活躍，有利于高爐的強(qiáng)化冶煉。大富氧以后風(fēng)口理論燃燒溫度提高，在高煤比的情況下，風(fēng)口前未燃煤粉減少，改善了料柱透氣性，同時(shí)也降低了燃料比。

3.2 頂溫的影響

隨著富氧量的提高，風(fēng)口前理論燃燒溫度提高，高爐熱量向爐子下部和爐缸區(qū)域集中，高爐在縱向呈現(xiàn)下熱上涼的特征，主要表現(xiàn)為頂溫低，在設(shè)備上，頂溫低容易使布袋板結(jié)，影響使用壽命，配吃干熄焦正好解決了這一難題。14#高爐在富氧加到12000m3/h時(shí)出現(xiàn)了荒煤氣溫度低于100℃的現(xiàn)象，為了解決頂溫低的問(wèn)題，改用100%干熄焦。從統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)分析，在相同冶強(qiáng)下全水熄焦頂溫比全干熄焦低35℃。對(duì)比分析數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。

3.3 裝料制度的調(diào)整

14#高爐配加干熄焦大富氧后，壓差明顯降低，爐喉十字測(cè)溫中心和邊緣溫度上升明顯，爐腹、爐腰水溫差上升明顯。為了緩解邊緣氣流過(guò)盛，穩(wěn)定各段水溫差，裝料制度調(diào)整上主要以抑制邊緣氣流為主，堅(jiān)持以“中心氣流為主，抑制住邊緣氣流”的調(diào)整方針，同時(shí)采取擴(kuò)礦批進(jìn)而抑制兩股氣流。料制的調(diào)整如表4

3.4 冷卻壁水溫差的變化

14#高爐從爐底到爐喉鋼磚下沿共有13段冷卻壁，工業(yè)水冷卻。爐身7-12段采用帶凸臺(tái)鑲磚球墨鑄鐵冷卻壁結(jié)構(gòu)，共140塊。爐底爐缸采用四段光面鑄鐵冷卻壁，共125塊，爐腹、爐腰冷卻壁共84塊。在大富氧配加干熄焦前，高爐冷卻壁水溫差穩(wěn)定在相對(duì)較低水平。大富氧配干熄焦后，由于氧量增加氧濃度提高，氮?dú)夂拷档?，單位生鐵的煤氣量減少，由于風(fēng)量的減少，影響風(fēng)口前焦炭回旋區(qū)的縮小，從而導(dǎo)致邊緣氣流發(fā)展，而當(dāng)邊緣氣流過(guò)分發(fā)展時(shí)，對(duì)冷卻壁的沖刷加劇，從而導(dǎo)致渣皮脫落，而渣皮脫落后冷卻系統(tǒng)水溫差升高，形成惡性循環(huán)。

由于大富氧對(duì)冷卻壁沖刷加劇，7段8段冷卻壁損壞較多，7段7至16組溝頭壞，8段14組冷卻壁壞2塊，加冷卻柱6個(gè)，8段15組冷卻壁壞2塊，加冷卻柱6個(gè)，8段16組第一塊冷卻壁壞已封堵，8段17組第一塊冷卻壁壞已封堵，加冷卻柱2個(gè)。因此大富氧后邊緣氣流的穩(wěn)定性是非常重要的。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）日鋼14#高爐大富氧配加干熄焦后，主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)提高明顯，產(chǎn)量創(chuàng)新高，燃料比下降明顯，煤氣利用率上升且較穩(wěn)定。

（2）裝料制度上調(diào)整思路主要是以中心氣流為主，抑制邊緣氣流過(guò)分發(fā)展，形成兩股合理的氣流分布，從而使?fàn)t況穩(wěn)定順行。

（3）富氧率提高以后下部溫度升高，邊緣易發(fā)展，高爐冷卻壁燒損增多，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)冷卻系統(tǒng)，送風(fēng)裝置的監(jiān)控。

參考文獻(xiàn)：

[1]周傳典.高爐煉鐵技術(shù)手冊(cè).北京：冶金工業(yè)出版社.

[2]王筱留.高爐生產(chǎn)知識(shí)問(wèn)答.北京.冶金工業(yè)出版社.