浅谈武钢5号高炉的技术进步

浅谈武钢5号高炉的技术进步

作者:邬晓伟浏览次数:4

武汉钢铁公司炼铁厂

摘要:近10年来，武钢5号高炉在提高原燃料质量、改进高炉操作、提高煤比、延长高炉寿命等方面取得了明显的进步。今后的努力方向主要是三高一低：高利用系数(2.3～2.5t/m3·d)、高煤比(>120kg/t)、高炉龄(15年)、低燃料消耗(焦比<380kg/t)。

关键字:高炉操作顺行技术进步强化冶炼

1 前言

武钢炼铁厂5号高炉是武钢自行投资建成的一座集国内外十余种先进技术于一身的特大型现代化高炉。有效容积3200m3，32个风口，环形出铁场设有四个铁口，对称两个铁口出铁，另两个铁口检修备用，日产生铁达7000t以上。引进卢森堡PW公司的第四代水冷传动齿轮箱并罐式无钟炉顶设备，设计顶压可达0.245MPa。矩形陶瓷燃烧器内燃式热风炉可稳定地提供1150℃的风温。5号高炉1991年10月19日点火投产。投产初期高炉强化冶炼水平不高，技术经济指标较差。经过广大技术人员及职工的共同努力，高炉冶炼技术不断进步，从1993年开始进入强化冶炼期，生产水平逐年提高，主要技术经济指标达到并超过了国内先进水平。具体参数见表1。

表1 5号高炉主要技术经济指标

项目1992

年

1993年1994年1995年1996年1997年1998年1999年2000年2001年

实产生铁，万t165.9200.2213.2192.2183.5233.0245.2241.9245.4249.7利用系数，t/(m3·d) 1.424 1.718 1.829 1.812 1.572 2.082 2.189 2.160 2.185 2.229风量，m3/min4941584359026001531361336224627462836285

风速，m/s210218221228212232233234236237透气性，Q/△P34.0837.7038.0838.2236.9039.0640.4240.7442.1741.08顶压，kPa152187191188168199207210208204

热风温度，℃1034108811301133107511361130112511021104

富氧率，%/0.06 1.09 1.33 1.368 1.213 1.433 1.568 1.520 1.588入炉焦比，kg/t491.3485.9470.8477.7477.0428.9412.8405.9398.7396.1

小焦比，kg/t9.817.415.516.322.630.032.429.722.826.2

煤比，kg/t31.569.477.982.879.599.5108.2120.0122.1123.3综合焦比，kg/t540.7545.9536.8550.0547.3527.6523.6525.6514.6515.6

CO利用率，%40.0442.0843.1042.9341.3344.6644.5744.2544.1944.19

2 主要技术措施

1991年5号高炉投产以后，广大技术人员通过提高精料水平、改进高炉管理和操作方式，提高了高炉利用系数，对炼铁工艺的薄弱环节展开攻关活动，高炉的各项技术经济指标得到了明显的改善，实现了高炉的优质、高产、低耗、长寿。

2.1 贯彻精料方针，优化配矿结构

加强对原燃料的管理，尽可能稳定熟料率在87%以上，使得炉内操作条件得到改善(参见表2)。同时，加强对烧结矿和焦炭的重要参数进行跟踪管理，重视原燃料的筛分整理，并相应地调节高炉的操作参数。入炉烧结矿采用双层筛及梳齿筛过筛，采用高碱度烧结矿+酸性球团矿+块矿的炉料结构。

合理使用进口矿石，逐步提高了入炉品位，入炉矿品位从54%提高到59%。通过多年的摸索，我们逐渐形成了适合5号高炉特点的配料结构(参见表3)，既保证了炉渣的脱硫能力，又减少了渣量。炉料结构的稳定、原料质量和品位的提高，为稳定炉况和强化冶炼提供了物质保障。

表2 原料条件情况

时间1992年1993年1994年1995年1996年1997年1998年1999年2000年2001年矿石品位，%54.7257.8957.9757.9157.7657.9158.3658.5258.6759.17

熟料率，%*88.2992.7888.7289.2587.1587.7187.2987.7487.54

烧结率，%77.2073.1474.3471.8671.1069.8569.7769.7770.1970.50

渣量，kg/t443.3361.8364.8348.5356.5337.5329.9322.0308.3282.5

*1992年未统计。

表3 高炉炉料结构，(%)

炉料烧结矿球团矿进口块矿海南矿钒钛矿

配比68～7216～205～121～6 1.5～5

2.2 抓好炉况稳定顺行及大喷煤技术

近年来，通过不断加强炉况的维护，在高炉保持长期的稳定顺行方面进行了一些有益的探索。

2.2.1 合理的装料制度

5号高炉开炉初期沿用的钟式布料模式，采用的是单环布料，C７６↓O７６↓,高炉炉况不稳定，煤气利用率及技术经济指标都很差。为了控制料面形状及调整焦炭平台的宽度，开始采用多环布料方式，首先采用二环布料，之后，又逐渐将布料角位增加到4个、5个，其较典型的布料矩阵为C87654321↓O876341↓，高炉的透气性及稳定性得到改善，煤气利用率及技术经济指标得到提高。为了稳定高炉煤气流，将焦炭布向1号角位，采用中心加焦技术以增加中心部位的焦炭量，使得高炉透气性改善，减少了炉况的波动。1994年10月，进行螺旋布料试验，即C876541432213↓O87653441↓，5号高炉炉况更加稳定，1996年以后又将布矿焦的角位推向9号角位，并保持适宜的O/C 分布，较典型的布料矩阵为C987651332223↓O876534332↓，经过改进后的装料制度，得到了良好的效果，不仅适当抑制了边缘煤气流，同时也适当发展了中心煤气流，生产技术指标进一步得到提高，高炉利用系数突破2.2t/(m3·d)，其它主要技术经济指标也得到明显改善，为高炉强化冶炼及富氧喷煤技术提供了有利的条件。

2.2.2 合适的送风制度

调整好送风制度，采用长短风口相结合，保持初始煤气流合理分布，维持合理的回旋区深度，确保上部炉料均衡下降，稳定了高炉传热传质过程。在开炉初，风口进风面积曾达到0.4586m2，但风速不足，仅220m/s左右，难以吹透中心，故而炉缸工作状态不佳。之后，通过逐步摸索，将φ130和φ140的风口合理配合使用，风口进风面积控制在0.4502～0.4353m2的范围，确保风速在235m/s

左右。5号高炉的生产实践表明，风速控制在240m/s左右，高炉稳定顺行情况良好，其技术经济指标也明显地改善了。随着高炉炉役期的增长，逐步采用长风口及加长风口，维持合理的鼓风动能，使得高炉炉缸保持良好的工作状况，炉况更趋稳定，富氧喷煤技术得到保障，高炉利用系数明显提高。

在日常操作管理中，明确规定风量和风压范围，始终控制合适的风量和风压，使风量与顶压相匹配，维持合理的风速和鼓风动能。若不能全风操作，就及时调整装料制度(如缩小批重等)，使风量恢复到正常水平。

2.2.3 抓好炉况稳顺及富氧大喷煤技术

高炉富氧喷吹煤粉以后，料速加快，风口明亮，渣铁物理热提高，铁水温度达到1490℃以上，同时对煤枪进行了改进，调整了风管结构，即使喷煤超过120kg/t，风口磨坏的数量仍大幅度减少，为高炉冶炼低硅低硫生铁创造了有利条件。由于富氧量受客观条件