沙钢5800高炉投产20月实绩(刘琦)讲解

风温
℃ 1206.16 1222.23 1255.81 1257.48 1249.03 1222.19 1235.6 1248.58 1229.19 1227.04 1237.58
1240 1235.91
富氧率
% 7.43 7.62 8.12 8.07 7.98
8 7.98 8.18 8.82 9.32 9.7 9.83 8.42
湿法：PW环缝洗涤装置 TRT：装机容量32500KW，透平机由日本三井公司引进 8. 鼓风机 风机规格型号：AV100-17，QA=10500Nm3/min，PA=0.55Mpa
二 投产20个月实绩
1. 2009年10月20日点火投产，至今已有20个月，生产过程可 分为三个阶段。
第一阶段：探索适应期。从开炉至2010年2月11日。 开炉初期主要在操作和管理上探索适应巨型高炉的基本规律和操 作制度。至2010年1月下旬日产量已达到12500t左右，焦比 320kg/t（不含焦丁），燃料比500kg/t。 第二阶段：事故低产期。从2010年2月11日至4月底。 正在高炉稳定提高、顺利发展时，2月11日发生热风总管断裂事 故，休风229h。简易修复后，低水平生产1个月。3月20日至28日 再次休风更换正式管道，以检修复风为新的起点，高炉重新走上 稳步强化的道路。至4月底，日产水平和各项指标已达到或超过 事故前水平。事故和处理过程，在《炼铁》杂志2010年第三期有 记载。 第三阶段：稳定提高期。从2010年5月初至今。 从2010年5月初开始，高炉继续深入探索各种操作规律，采用各 种操作措施。高炉呈现炉况长期顺行、指标稳定提高的较好局面。
4. 2011年4月份各项指标见下表：
指标
平均 日产
单位
t/d
利用 系数
t/d/m3
入炉 焦丁 喷煤 焦比 比 比
kg/t kg/t kg/t
燃料 比
风量 顶压
kg/t m3/min kpa
矿批 t/ch
焦炭 负荷
实绩 13417.72 2.313 285.71 46.3 164.1 496.11 7635 278 164.67 5.62
2.6 高富氧的关键问题是保持合理的理论燃烧温度 (Tf)。5800m3高炉规定Tf =2250±50℃，上限为 2300℃。2011年4月份平均理燃温度为2282.16℃。
设想富氧水平提高后，风温仍将保持1240℃以上。用 喷煤和加湿调节Tf： 一、喷煤量逐步提高到185kg/t(长期目标200kg/t)； 二、提高湿度。目前做法是鼓风脱湿以稳定大气湿度，加 湿以适应炉况需要。富氧率提高后，加湿会随之提高。
日产量 t
13500 14000 14500 15000
富氧率 % 9.8 10.5 11.5 12.5
需O2量 m3/h 45000 49000 54000 59000
需风量 m3/min
7635 7794 7826 7856
炉腹煤气量 m3/min 14347 14673 14878 15081
2. 高富氧是5800m3高炉技术路线的主要内容 2.1 基本出发点 2.1.1 减少煤气量弥补焦炭质量的不足； 2.1.2 减少风量消耗，风机能力得以满足高炉要求； 2.1.3 沙钢有较为便宜的氧气供应。 2.2 高炉富氧实绩见下图：
% 12
10
8
6
4
2
0 2009.10
2010.04
2010.10
此外，拟对使用氧煤枪进行研究，争取一部分氧从风 口进入高炉，改善煤粉燃烧和炉缸状态 。
3. 高炉操作 3.1 操作理念 3.1.1 以创造高炉长期稳定顺行局面为目标。 3.1.2 通过上下部调剂，达到“两条通路、强调中心”的 煤气分布。
3.1.3 贯彻“四高、两大、两低”操作法 四高：高风温、高富氧、高喷煤、高顶压；
两大：大矿批、大矿角；
两低：低〔Si〕、低〔S〕。 3.2 上下部调剂
3.2.1 采用高风速。 高炉顺行稳定的关键是炉缸活跃，特别是中心活跃。因此下部
采用高风速非常重要。随着风量和氧量增加，标准风速从2010 年5月的230m/s提高到10月份的260m/s。
下部调剂除保证“吹透中心”以外，还特别注意炉缸圆周工作
富氧
Βιβλιοθήκη Baidu铁水
指标
富氧量 富氧率 温度 Si
S
炉渣
CaO
SiO2
R2
Al2O3
Mg O
单位 m3/h
%
℃
%
%
%
%
%
%
%
实绩 45010.5 9.83 1493 0.37 0.03 38.78 33.18 1.169 14.11 9.15
三 关于技术思路的讨论
1. 关于精料 1.1 理念和措施 1.1.1 巨型高炉必须精料 1.1.2 并非高不可攀 1.1.3 多种措施适应高炉需求 1.2 树立精料理念的实践过程 1.2.1 焦炭 1.2.1.1 开炉初期干熄焦未跟上，焦炭质量欠佳。加之 精料理念不牢，高炉指标提升过程中，常随焦炭质量的 变化而波动。如2009年11月初到2010年01月初出现过 “三上两下”。
2011.02 56.94 4.91 10.37 1.79 8.68 1.71 2.11 79.34 4.50 22.46
2010年11月份开始，采用小烧结矿分级入炉，对槽下 烧结矿筛网进行改造，取4~6mm的烧结矿作为小矿入炉。
1.2.3 球团矿 沙钢球团矿一般为12%澳球+12%自产球团，自产球
受此启发，5800m3高炉从2010年7月下旬开始，将 入炉焦丁粒度从15~25mm提高到15~32mm，焦丁配比 从8.01%提高到13.79%，压差有所降低，风量从 7726m3/min增大到7891m3/min，收到良好效果。
第二，高富氧，降低煤气发生量，弥补焦炭质量之不
足（后有详细叙述）。
2. 20个月的各项技术经济指标，见下图。
3. 2010年5月至2011年4月的12个月平均指标见下表：
月份 2010.05 2010.06 2010.07 2010.08 2010.09 2010.1 2010.11 2010.12 2011.01 2011.02 2011.03 2011.04 年平均
喷煤比
kg/t 164.49 163.53 166.25 148.39 154.16 160.7 164.79 156.87 159.42 162.4 164.43 164.1 160.79
燃料比
kg/t 481.95 484.02 484.64 486.98 485.39 487.14 488.94 489.26 487.55 494.78 498.4 496.11 488.76
日产
t/d 12895.05 12489.23 13116.69 12863.91 12597.8 13106.75 13035.11 13189.45 13201.26 13325.63 13052.38 13417.72 4753504
入炉 焦比
kg/t 292.03 294.86 288.54 297.05 287.98 281.97 279.25 286.55 282.35 285.71 287.5 285.71 287.46
以后焦炭质量引起足够重视，公司采取多种措施 力保。2010年9月初干熄焦投产后，焦炭质量提高 并进入稳定期。2011年4月平均焦炭质量见下表：
水分 含硫量 灰分 挥发分 固定碳 M40 M10 CRI CSR MS
%%
%
%
%
%%%
% mm
0.18 0.74 12.30 1.05 86.62 89.02 5.83 23.43 68.31 51.28
团矿质量较差，主要是SiO2%奇高，两者对比见下表：
Fe SiO2 CaO MgO Al2O3 R
抗压 强度
转鼓指数 可磨指数 (+6.3mm) (-0.5mm)
厂球 63.40 6.85 0.37 0.37 1.19 0.056 2692.79 96.7
2.43
澳球 65.51 2.58 0.21 2.26 0.43 0.081
3. 40个风口； 4. 联合软水密闭循环系统； 5. 出铁场：
三个铁口：南出铁场2个，北出铁场1个； 180t铁水罐，一个铁口配7台开口；（摆动溜嘴） 渣处理：每个出铁场一套英巴系统，北出铁场设干渣坑，南出铁
场设底滤池。
6. 热风炉： PW外燃热风炉3座，富化转炉煤气，双预热；
7. 煤气净化： 干法：旋风除尘
均匀，并以此作为调整风口直径的依据。圆周工作均匀以保持 圆周4个向限风口进风均匀为目标。以数学模型测定为依据。经 测定各向限进风误差＜1%。
下图是2010年多次数学模拟测定结果之一：
φ 130mm
1880
1871
2011年4月份富氧率最高，达到9.83%。
2011.04
2.3 沙钢5800m3高炉产量目标，定为3个档次： 第一档，日产13000t，为及格指标，已完成； 第二档，日产14000t，为优良指标，或中端指标； 第三档，日产15000t，为优秀指标，或终端指标。
2.4 日产达到13000t以后，提高产量，以提高富氧为主、 增加风量为辅。目标是维持炉腹煤气量相对稳定。
目前焦炭质量虽然比不上国内先进水平，但基本能 适应日产13500t要求，可见巨型高炉焦炭质量也并非高 不可攀。
1.2.1.2 到目前为止，除改进配煤和炼焦操作提高焦炭质量之外， 还进行了如下工作：
第一，提高焦丁粒度和配比。国外资料研究结果，提高焦丁粒 度和配比可明显降低全炉和矿石层压差。
焦丁比例在20%内对压差影响明显；随所使用焦丁颗粒大小增 加，压差减小；颗粒5~15mm的焦丁不利于改善矿石层和焦炭层的 透气性。
1.2.2 烧结矿 沙钢烧结矿质量一向较好，稳定性高，基本能适应
5800m3高炉的要求。此期间，通过降低烧结矿SiO2 含量，品位有所提高，见下表：
Fe SiO2 CaO MgO FeO Al2O3 R
转鼓 指数
可磨 指数
平均 颗粒
2010.11 56.07 5.11 11.28 1.79 8.81 1.74 2.21 79.39 4.54 22.38
焦炭 灰分
% 12.53 12.53 12.56 12.63 12.27 12.19 12.24 12.34 12.36 12.46 12.43 12.34 12.41
品味
% 59.22 59.1 59.12 59.03 58.85 59.21 59.04 59.11 59.22 58.95 59.49 59.27 59.13
沙钢5800m3高炉投产20个月实绩 及技术思路讨论
刘 琦 邱晖
2011年06月
一 主要装备情况
1. Vu=5800m3
2. 炉体冷却壁主要特征
部位
冷却壁结构
砖衬材质
第1段 第2段 第3段 第4段 第5段
光面低铬铸铁冷却壁 光面铸铜冷却壁 铁口6块光面铸铜，其余光面低铬铸铁冷却壁 光面低铬铸铁冷却壁 光面球铁冷却壁
t/d
% m3/min t/d
% m3/min t/d
% m3/min
3 10230
5
9785
3
13333
5
9443
6
9422
5
10123
6
9049
7
9085
6
9748
14000
7
8768 14500 8
8772 15000 7
9400
8
8466
9
8480
8
9075
10 8206
10
8490
12 7975
第6~10段 轧制四通道铜冷却壁
喷涂料
第11~12段 第13~15段
第16段
双层水冷镶砖球墨铸铁冷却壁 单层水冷镶砖球墨铸铁冷却壁 倒扣镶砖球墨铸铁冷却壁
Si3N4-SiC砖 浸磷粘土砖 浸磷粘土砖
内衬 厚度
150mm
采用法国SAVOIE大块陶瓷杯+水冷炭砖炉缸、炉底 结构，炉底满铺砖第1层采用国产石墨砖，高度400mm； 第2层采用国产超微孔炭砖，高度600mm；第3、4层采 用德国SGL大块超微孔炭砖7RD-N，总高度1200mm； 第5、6层采用法国SAVOIE陶瓷垫MS-4R，总高度 1000mm；整个炉底砌筑高度3200mm。炉缸侧壁外侧 第5~19层采用德国SGL大块超微孔炭砖7RD-N，总高度 7500mm；炉缸侧壁内侧第7~20层砌法国大块陶瓷杯。
2.5 如果不使用高富氧，只用3~5%的富氧率，则需 要消耗大量的风，姑且不论原料适应能力和高炉接 受能力，仅就现有风机能力而言，突破14000t/d几 乎是不可能的。风机设计风量8300m3/min，最高 风量9150m3/min。
日产量 富氧率 风量 日产量 富氧率 风量 日产量 富氧率 风量