**炼铁发展综述摘要:**公司自2005年以来,推行稳本固基、苦练内功、转变思维、审时度势,随机应变等一系列管理理念,以提高高炉装备水平为保障,通过狠抓“精料”工作、积极探索炼铁新技术、开创性的发展炼铁新理论,以及计算机辅助管理,使炼铁生产获得了高水平发展,高炉主要技术经济指标显著改善。
关键词:炼铁管理理念技术进步精整炉料高炉装备高炉操作制度The Development of Iron-making of**SteelAbstract: Since 2005, the implementation of ** Steel iron company is stabilization of the solid base, Obtain, change thinking,, deal with the situation and act according to circumstances and a series of management concepts in order to improve the level of equipment for the protection of blast furnace, by implementing the "concentrate materials " work , and actively explore new iron-making technology, pioneering the development of new iron-making theory, as well as computer-aided management, which makes it reach a high level development of iron production , main technical and economic indicators of blast furnace improve significantly.Key words:iron-making,management concepts,technological improvement,finishing furnace, blast furnace equipment ,blast furnace operating system近几年,**炼铁的快速发展,引起了业界同行的关注,特别是08年金融危机来临后,**炼铁凭借其铁前低成本优势,使得**钢铁能率先走出困境,成为行业的少有赢利企业,短短几年里,高炉经济技术指标由同行垫底走向处于领先水平见表一,条件并不优越的青钢炼铁,是凭借什么力量崛起的,**炼铁的核心竞争力是什么?回顾**炼铁的发展史,特别是2005年以来的历程,一条明确的主线贯穿于炼铁生产管理的始终,它就是“创造性思维,突破性进展”,这条主线正是青钢炼铁快速发展的核心竞争力。
四年来,围绕强化冶炼、节能降耗不间断地进行了“精料、高风温、均衡生产”等适应性技术改造和管理创新工作,整体工作的有效、有序、有度、协调组织,提升了炼铁在同行中的竞争能力,实现了快速、健康、持久的发展。
表一**炼铁高炉主要技术经济指标年份利用系数焦比/kg 煤比入炉品位热风温度休风率工序能耗t.m-3.d-1 kg.t-1 kg.t-1% ℃% kg/t2001 3.06 509 0 59.38 1018 0.82 463.97 2002 2.91 533 0 60.25 995 1.58 479.44 2003 3.44 543 0 59.86 915 1.91 511.05 2004 3.52 540 41 60.09 895 1.97 519.33 2005 3.50 458 96 59.36 969 1.34 524.11 2006 3.60 396 126 58.75 1058 1.24 451.57 2007 3.57 393 133 58.26 1095 1.06 448.8 2008 3.52 404 123 58.34 1074 2.71 446.61 2009(1-10) 3.51 341 156 57.22 1117 2.24 421.22一:高炉炉料结构优化:精整炉料“料”是高炉生产之本,在当今生产中,炉料即要满足高炉稳定生产的需要更要满足企业低成本高效益的需要。
“精料”的概念也因此发生了变化,以往“精料”的概念是全熟料、高品位、粒度均匀干净,目前的“精料”以笔者认为是通过一定的手段使高炉的炉料更适合现代工业生产的要求,也就出现了我们近期常常听到的“粗粮细做、综合炉料优化”等词语。
**炼铁首先抓住强化冶炼的关键——精整炉料,进行了长时间艰苦的摸索,通过不断的优化和改善炉料结构,实现了生产指标的一步步提高。
从最早的土烧到高碱度烧结矿生产,从烧结生熔剂到目前的全熟熔剂,从高碱度烧结矿配加球团的豪华炉料到高碱度烧结矿配加30%的块矿的经济性炉料等等,每走一步,都能因时而异在当时条件下做到冶炼稳定性、产量、成本的最佳搭配,从而使得企业经济效益最高。
1、占高炉整体炉料体积40%多的高碱度烧结矿的生产实践:由于烧结矿碱度的提高,矿物组成发生了变化,铁酸钙含量明显增加,铁酸钙还原性能好,强度高,而且大量的铁酸钙存在,可以防止β-2CaO·SiO2在冷却时产生粉化现象,随着碱度的提高,总黏结相升高,软化开始温度和软化终了温度降低,还原度增加,炉内所承受的压差提高,管道形成、风压冒尖等炉况现象得以杜绝,是保证高炉适应其他外界变化的基础,因此**自始至终保持烧结矿碱度1.9以上,不惜以每吨铁加30kg的硅石来平衡碱度。
2、占高炉整体炉料体积45%的入炉焦炭控制:随着焦炭的骨架作用越来越重要,焦炭的强度和入炉粉末的控制形同烧结矿一样。
焦炭的强度受市场和资源的影响,我们能够把控的只有入炉焦炭含粉和水份。
**高炉生产多年来深受焦炭水份波动大、焦炭粉末多的影响,尤其是在焦炭质量不好及下雨、雪天气情况下,而焦炭烘干技术的使得入炉焦炭含粉、水分完全得以控制。
为此我们于2008年至2009年上半年先后在1#—6#高炉槽下投入使用焦炭烘干工程,利用热风炉废气对料仓内的焦炭进行预烘干,不但使焦炭水份降低约5%,还能保持焦炭水份的稳定性,减少焦炭水份波动对炉况的不利影响,特别是雨季时效果更加明显,焦炭粉末降低3%以上,保证了高炉顺行。
3、“粗粮细做”:2007年为解决进口块矿粉末逐渐增多问题,对入炉块矿全部实行预筛分,确保入炉块矿尤其雨天的含粉率<4%;同时实现各种炉料二次筛分,即在入高炉料仓之前进行一次预处理;再者加强槽下筛分管理,通过采用双层棒条自清理机烧筛代替原有的梳齿筛等设备改造,以及采用控制料流、及时清理筛面等措施降低入炉粉末,目前高炉入炉粉末基本控制在3%—4%左右。
4、调整炉料结构:以上三项是炼铁稳定生产和实现低成本战略的基础,在此基础上通过块矿的预筛分等措施保证了不同时期采取不同的炉料结构从而造就了炼铁成本的最优(成本的降低关键在结构,2008年下半年以后,受国际金融危机的影响,根据原料的性价比以经济效益最大化为切入点调整炉料结构,用价格较低的原料代替高价球团矿直至全部取消球团的炉料结构,大幅度提高块矿比例直至30%)。
近几年高炉炉料结构情况时间机烧矿,% 球团,% 块矿,%2006年70.66 18.36 10.982007年71.59 15.73 12.682008年73.72 12.52 13.762009年76.93 4.59 18.485、以煤代焦:已往的炼铁理论认为,在没有富氧的情况下,煤比达到150kg/t 是极限,然而,通过采取选择煤种控制煤成分及高炉理论燃烧温度、冶炼强度、造渣制度、热制度等措施煤比是可以实现170kg/t的,同时也是最为经济的。
二:操作工艺发展近年来,随着资源的匮乏和金融危机的影响,高炉炼铁理念也随着环境的变化发生了巨大的变化,从追求高强度冶炼转变为以经济效益为先,高炉操作制度、冷却制度、渣铁处理工艺、停开炉技术等日新月异。
一)操作制度的变化1、装料制度:由大矿批分装料制改为中小矿批分装料制从2006年开始逐步探索大矿批分装的规律。
在一定的条件下,扩大矿批有利于矿石均匀分布,有利于稳定上部气流,改善软熔带透气性。
分装有利于减少炉料分布中的界面效应,从而可以促进炉况的稳定顺行和焦比的降低。
大矿批分装装料制度已在全国许多高炉成功使用,并取得了良好的经济效益。
大矿批分装在**一段时期曾取得了良好的效果,但大矿批分装对原燃料条件变化的适应能力比较差。
自2008以来随着市场的变化,市场指导生产成为主流,<精料方针>定义发生本质变化,根据原燃料条件及高炉冶炼强度,**逐步摸索中小矿批分装在高炉上的应用,各项经济技术指标均有明显改善,尤其是随着生矿比例的增加,中小矿批分装更显示出其优越性,2009年,生矿配比已达到25%,而入炉综合焦比却下降到了490Kg/t以下,中小矿批分装在节能降耗中起到了重要作用。
2、热制度:以物理热为指导,低硅冶炼,并不定期将物理热提高到1500℃来活跃炉缸。
大量块矿进入高炉由于受到物料和气流的冲击以及铁矿石还原Fe2O3─Fe3O4─FeO过程发生晶形变化,导致块矿破裂粉碎。
大量的粉碎的块矿直接影响高炉内部气流分布和炉料的顺行,从而影响高炉冶炼的产量和质量。
图哈块爆裂实验结果(如上图,哈块试验过程中,当温度达到200℃时开始通入还原气体,流量是3L/min,哈块大约在650℃时在矿石表面出现裂纹,随着温度的升高,裂纹逐渐增大,裂纹数目逐渐增多,大约770℃时试验中矿石已经完全裂开。
)因此,合适的热制度是保证高比例块矿冶炼下稳定炉况的关键,炉缸必须有充足的热量,青钢的经验是保证铁水和炉渣的物理温度>1470℃,并且根据高炉的实际情况不定期的将物理温度提高到1500℃来活跃炉缸。
高炉树立低硅冶炼,平均硅为0.4-0.50%,硅偏差0.10-0.20%。
3、送风制度:全风温作业,风口长度以230-280-310mm为主流。
近年来随着钢铁产能过剩和钢铁市场的变化,高强度冶炼已不再是经济高效炼铁,控制好炉内煤气流速寻找合适的冶炼强度,低消耗的生产成为今后高炉生产的主流,在送风制度上,全风温作业成为铁定的原则,风口长度以230-280-310mm为主流,在鼓风动能上则选择合适的动能。
高炉顶压随装备TRT 以后,逐步提高,600m3 以下高炉压差要控制在115—135kpa之间是最佳的。
4、造渣制度:保证渣中的MgO/ Al2O3>0.65~0.7。