歐冶爐開爐降硅降焦比實踐的對比分析

田寶山

（新疆八一鋼鐵股份有限公司煉鐵廠）

1 前言

歐冶爐開爐與傳統(tǒng)的高爐不同，也沒有采用奧鋼聯(lián)設(shè)計的開爐模式，歐冶爐開爐采用了八鋼自主開發(fā)的開爐技術(shù)。相比傳統(tǒng)高爐開爐，歐冶爐開爐點火需人工從風口點火，奧鋼聯(lián)為傳統(tǒng)COREX工藝設(shè)計的一整套開爐方式，需采用大量海綿鐵、石墨碳塊，開爐成本高。由八鋼工程技術(shù)人員開發(fā)的獨特歐冶爐開爐方式，實現(xiàn)了安全穩(wěn)定開爐，但開爐后，必須解決快速降硅、降焦比問題，才能確保系統(tǒng)長期穩(wěn)定經(jīng)濟運行。八鋼歐冶爐歷經(jīng)數(shù)次開爐，2017年開爐降硅至2%以下用時近15天，2018年開爐實現(xiàn)降硅目標用時7天，2019年開爐降硅用時不到3天，快速降硅操作伴隨著焦比的大幅度降低，大大降低了開爐成本。通過總結(jié)歷次開爐經(jīng)驗，優(yōu)化歐冶爐的燃料結(jié)構(gòu)，使創(chuàng)新工藝有效運行，為歐冶爐開爐降硅目標的實現(xiàn)提供了有力保障。文章重點對2018年及2019年歐冶爐開爐操作實踐及主要技術(shù)指標進行對比分析。

2 開爐操作對比分析

2.1 開爐料裝填操作

2018年開爐前氣化爐爐缸清理整體在鐵口框下沿近500mm位置，清理的比較干凈徹底，但2019年開爐前氣化爐爐缸清理到鐵口標高位置后即出鐵硬點停止清理，比2018年清理的要淺。

爐料填充如下：豎爐第一段料，粒鋼100%、分10批加入，焦炭每批3.5t。

豎爐第二段料，粒鋼90%、哈球10%。

豎爐第三段料，粒鋼70%、哈球30%

為了保護DRI螺旋啟動時能順利排料，螺旋鋪底焦量與2018年一致。第一段鐵料采用100%粒鋼；第二段鐵料采用90%粒鋼，增加初期圍管下部鐵料的金屬化率；第三段鐵料采用70%粒鋼，后續(xù)上料過程，逐漸降低粒鋼比例，延長使用時間。2019年開爐粒鋼總體用量少，一方面得益于豎爐焦炭體積比由50%提至60%，另一方面，得益于快速引頂煤氣，豎爐實現(xiàn)了還原及熱交換功能。能在較短的時間內(nèi)停用粒鋼。

氣化爐缸純焦炭裝填，煤線垂直皮帶更換，南疆干焦炭從礦線加入，底焦裝入33t，底焦上方鋪設(shè)枕木，用于焦炭引燃，共加入枕木約195m3。從枕木填充實際效果看，枕目填充量較2018年使用多，基本與風口平起。枕木上方填加南疆自產(chǎn)焦炭，共305t凈焦,分61批，空焦加完后加入240t凈焦。

2.2 點火開爐

總結(jié)了歷次開爐經(jīng)驗，點火方式采用手動引燃風口。近兩次開爐操作方式比較見表1。

表1 開爐點火方式對比表

3 開爐后的降硅及降焦比對比分析

2019年3月7日11：58歐冶爐成功點火，3月8 日 11：00 煤制氣噴煤投入，MR：60t/h，噴煤比150kg/thm。11：20 豎爐引頂煤氣，23∶10Indurden 溫度升到100℃。8日8∶05爐前2#鐵口成功開口出鐵，從此次初期出鐵情況來看，爐熱要高于2018年開爐實績，開爐數(shù)據(jù)對比如表2。

表2 開爐初期出鐵比較

3.1 開爐降硅對比分析

開爐正式送氧8小時后，豎爐引頂煤氣，開爐第三天即實現(xiàn)了降硅至2%以下的目標，較計劃提前3天。圖1為兩次開爐期間前35爐鐵次的降硅對比。2019年開爐降硅速度明顯快于2018年，燃料結(jié)構(gòu)的調(diào)整獲得顯著效果，豎爐能在短時間內(nèi)投入運行。為降硅創(chuàng)造了有利條件。

圖1 歐冶爐兩次開爐降硅對比

3.2 降焦比操作

歐冶爐開爐后，焦比在3天后焦比由1200kg/t降至120kg/t，開爐5天后，焦比穩(wěn)定運行在90～100kg/t。焦比降至歐冶爐生產(chǎn)以來的最低水平，圖2為歐冶爐兩次開爐期間前20天的降焦比對比。

圖2 歐冶爐兩次開爐后的降焦比對比

對比分析開爐實踐，2019年歐冶爐開爐后快速降硅及降焦比生產(chǎn)實踐，豎爐快速投入運行，并能長期高效穩(wěn)定運行至關(guān)重要。此次開爐10小后，拱頂引燃燒嘴，煤線開始以煤代焦，9小時后豎爐引頂煤氣，24小時后氣化爐拱頂即實現(xiàn)了噴煤作業(yè)，豎爐快速引頂煤氣，加之豎爐后續(xù)料中有70%的粒鋼，確保了進入氣化爐物料的金屬化率。操作上，結(jié)合豎爐頂煤氣的引入，開始快速抽焦。實踐效果表明，此次開爐對焦比的調(diào)整準確、快速到位。

2019年開爐焦比起點低，負荷料焦比1055kg/t,遠低于2018年近1540kg/t噸的負荷料焦比。在豎爐投入運行后，開始走負荷爐料，快速降焦比，負荷料運行24小后，焦比降至234kg/t以下，也遠低于2018年開爐負荷料運行24小時后477kg/t的入爐焦比。

4 開爐后低硅低焦比生產(chǎn)關(guān)鍵參數(shù)分析

4.1 豎爐煤氣有效利用對比

點火開爐后豎爐快速投入運行對降硅、降焦比至關(guān)重點，2019年開爐9小時后，即開始引頂煤氣，并實施了全頂煤氣操作，煤氣利用率也明顯好于歷次開爐，圖3為此次開爐與2018年開爐期間前20天的煤氣利用率對比。2019年開爐后，豎爐煤氣有效利用率快速提升33.5%以上，并能穩(wěn)定運行，與2018年相比，豎爐有效煤氣利用率提高了3%。

圖3 兩次開爐煤氣利用率對比

4.2 金屬化率提升對比

隨著豎爐投入運行，最大限度地發(fā)揮拱頂造氣功能，以煤代焦，24小時隨著拱頂噴煤氣投入，豎爐轉(zhuǎn)入正常運行狀態(tài)，豎爐金屬化率持續(xù)提升，豎爐金屬化率在第3天即達到50%，提升速度遠超歷次開爐時金屬化率的指標。豎爐金屬化率的提升，為降焦比、降硅創(chuàng)造了條件。圖4為兩次開爐豎爐金屬化率提升對比。豎爐金屬化率的提升為焦比的降低、降硅目標的實現(xiàn)起到了關(guān)鍵作用。

圖4 兩次開爐豎爐金屬化率提升對比

4.3 產(chǎn)量提升對比

2019年開爐第4天歐冶爐達產(chǎn)，較2018年提前8天產(chǎn)量達到3000噸以上。產(chǎn)能的快速提升，更有利于降硅操作。圖5為兩次開爐期間后前20天產(chǎn)量提升對比情況。2019年產(chǎn)量提升快，而且產(chǎn)能相對穩(wěn)定。

圖5 兩次開爐后產(chǎn)量提升對比

4.4 歐冶爐各工序運行穩(wěn)定

2019年歐冶爐開爐，歐冶爐生產(chǎn)系統(tǒng)總體運行平穩(wěn)。3月7日點火，至3月31日，其中通訊故障原因跳機1次，定修1次，煤螺旋堵轉(zhuǎn)休風一次（歐冶爐休風統(tǒng)計見表3）。開爐當月，歐冶爐總體運行平穩(wěn)，作業(yè)率達到98.65%，是歐冶爐歷次開爐作業(yè)率最高。較好的作業(yè)率水平，為歐冶爐高產(chǎn)、低硅、低焦比冶煉創(chuàng)造了條件。

表3 2019年歐冶爐開爐期間休風情況統(tǒng)計

5 降硅及降焦比的成效及優(yōu)化建議

對比兩次開爐操作，2019年歐冶爐開爐3天內(nèi)降硅至2%以下，4天后降焦比至120kg/t.產(chǎn)能提升至3000t/d。各項指標均有突破，但也暴露出現(xiàn)場生產(chǎn)管控方面存在一些不足問題，如在低溫下開爐過程中的加料能力影響到了產(chǎn)能的進一步提升；關(guān)鍵崗位操作人員對開爐過程中出現(xiàn)的異常處置不當，導(dǎo)致渣堿度失常、風口漏煤氣等。因此，在今后生產(chǎn)中各工序人員針對此類問題要不斷總結(jié)提煉。通過完善歐冶爐開爐全過程管控，實現(xiàn)歐冶爐高效、安全的生產(chǎn)，保證歐冶爐生產(chǎn)系統(tǒng)的平穩(wěn)運行，促進歐冶爐產(chǎn)量、質(zhì)量的提高。

6 結(jié)束語

2019年歐冶爐開爐后，成功實現(xiàn)快速降硅、降焦比目標，八鋼歐冶爐開爐操作技術(shù)更加完善成熟。開爐后，歐冶爐進入穩(wěn)定運行階段，下一階段通過進一步調(diào)整豎爐工況，調(diào)整燃料結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)長期低硅、低焦比冶煉目標。持續(xù)提升作業(yè)率，提升歐冶爐產(chǎn)能水平，并適時開展處置各類廢棄物工業(yè)實踐，最終實現(xiàn)歐冶爐經(jīng)濟、綠色環(huán)保冶煉的目標。