济钢1750m_3高炉新型无钟炉顶布料技术

第20卷第12期 2010年12月

中国冶金China M etallurg y

V ol.20,N o.12December 2010

济钢1750m 3高炉新型无钟炉顶布料技术

法泉营, 李传辉, 陈 丽

(济南钢铁股份有限公司第二炼铁厂,山东济南250101)

摘 要:在不断摸索实践基础上开发出了以 大角度、大角差、大矿批、中心加焦 为核心的新型无钟炉顶布料技术。通过实施该技术,可提高炉况的稳定性,增强高炉抵抗原燃料波动的能力,稳定高炉气流分布,活跃炉缸工作状态,使高炉的各项经济技术指标明显改善。关键词:高炉;无钟炉顶;布料技术

中图分类号:T F 777 文献标志码:A 文章编号:1006 9356(2010)12 0024 05

New Burden Distribution Technical on Bell Less Top in

1750m 3BF of Jisteel

FA Q uan ying, LI Chuan hui, CH EN Li

(N o.2Ir on M ill o f Ji !nan I ron and Steel Co.,Ltd.,Ji !nan 250101,Shandong,China)

Abstract:Based on continual pr act ice and ex plor ation,the new burden distributio n techno lo gy ,of which the cor e technique is lar ge ang le,larg e ang le difference,larg e batch and cent ral coke char ging ,was dev eloped.As a r esult o f implement ing these measures,the stability of the BF w as boosted,the fluctuation o rig ined fr om bur den mater ial w as decreased,the centr al gas flo w of the BF w as stabilized,the hearth act ive was kept o n,better technical and econom ic indexes o f the BF w ere r ealized.

Key words:blast fur nace;bell less to p;burden distr ibut ion

作者简介:法泉营(1969∀),男,大学本科,工程师; E mail :yueming289@sin ; 收稿日期:2010 07 15

1 济钢1750m 3

高炉简介

济钢二炼铁共有3座高炉,有效容积均为1750m 3

,24个风口,2个铁口一侧布置。采用了烧结矿分级入炉、联合软水密闭循环、砖壁合一薄衬内型、铜冷却壁、无料钟炉顶、卡鲁金顶燃式热风炉、TRT 余压发电等先进技术,自2003年9月,1号1750m 3高炉投产以来,随着对大高炉运行规律的逐渐掌握,操作技术的不断进步,高炉的顺行指数逐年改善,经济技术指标不断提高。

2 技术开发背景

济钢1750m 3

高炉采用无钟炉顶布料技术,此技术相对钟式炉顶有着布料灵活、降低布料偏析影响、实现高压操作等诸多优点,但对济钢这样一个所有上部调剂理念都是建立在钟式炉顶布料基础上的技术队伍来讲,吸收消化此项技术需要一个过程。开炉以来,1750m 3高炉工作者一直在分析、研究、探索无钟炉顶的布料规律,通过5年的不断摸索,布

料矩阵不断优化。

3 问题分析

2007年下半年开始,由于煤炭市场供应紧张,焦炭质量发生了明显的下滑(2007-2008年焦炭M 10变化见图1),二炼铁厂3座1750m 3高炉逐渐表现出不适应,突出表现为气流难于控制,悬料次数增加,风量萎缩,渣皮脱落频繁,炉温难于控制等。2007年8-12月,1号、2号2座1750m

3

高炉相继失常,1号1750m 3

高炉11月被迫停炉项修,对公司生产系统造成了巨大的冲击。为解决焦炭质量变差造成高炉运行不稳定的突出矛盾,必须优化高炉的各项操作制度来扭转这种被动局面,而建立一种新的上部布料制度改善高炉煤气流分布迫在眉睫。

高炉气流的不稳定说明现有的装料制度明显不适应目前焦炭质量的变化,所以必须寻找一种新的布料制度来解决这个突出的矛盾,需要从以下几个方面进行分析研究。

第12期法泉营等:济钢1750m 3

高炉新型无钟炉顶布料技术图1 2007年1月-2008年9月6、7号焦炭M10变化趋势图

Fig.1 Trend of M 10of No.6and No.7coke from Jan.,2007to Sep.,2008

3.1 中心气流不足且不稳定

从2007年8月开始,3座1750m 3

高炉明显表现出中心气流不足的现象,中心气流是否强劲主要

从炉顶摄像和十字测温来评价,强劲的中心气流应该是从炉顶摄像来看,中心气流范围窄而且气流上升的速度比较快,但从8月开始3座高炉却出现了中心气流肥大和劲头不足的情况,正常的中心气流应该保证十字测温中心点的温度在500~600#,且波动范围在100#以内,但从8月开始十字测温平均温度仅能维持在400~500#,下降了100#,而且波动范围比较大,在200#左右,中心气流不足,使得高炉排碱能力大幅度下降,低于ZnO 的蒸发温度450#,造成碱金属在炉内循环富集,破坏正常操作炉型。3.2 边缘气流不稳定

从2007年8月开始,3座高炉普遍出现炉型难于维持的现象,突出表现在水温差偏高,炉体温度不稳定,渣皮脱落比较频繁,高炉的排碱能力较差,休风时从风口里能够淌出液态锌(见图2),由于碱金属在风口富集,造成风口区组合砖异常膨胀,使中套变形(见图3)、角度上翘,破坏了初始气流的分布。渣皮的频繁脱落,使高炉频繁出现大的炉凉,由此进一步恶化了炉缸的工作状况。一系列的连锁反应,打乱了高炉煤气流的正常分布,使得边缘气流始终

处于一种不稳定的状态。

图2 风口淌出来的液态锌

Fig.2 Liquid zinc run of f through tuyere

图3 变形的中套Fig.3 Deformed middle sheath

3.3 煤气利用较低

由于边缘气流不稳定,造成边缘频繁出现管道行程,甚至出现爆震现象,中心不开、边缘不稳直接造成高炉的煤气利用比较差,仅有45%左右,煤气利用低使得高炉不得不牺牲大量的焦比来维持铁水温度在1500#以上,造成铁水中的w [Si]非常高,在0 6%以上。焦比的居高不下,使得高炉始终处于超成本的尴尬局面。

鉴于以上3点分析,济钢1750m 3高炉有必要开发一种新型无钟炉顶布料技术来适应高炉自身及原燃料条件发生的变化。新型无钟炉顶布料技术的理论依据是平台漏斗理论。该技术在炉喉料面建立边缘平台、中间环带和中心焦堆3个区域,边缘平台宽度在1 2~1 5m,中间环带是指平台末端至中心漏斗的连接斜坡,倾角不大于17∃,否则平台末端炉料频繁向中心滑落,造成料面不稳定,中心焦堆是煤气流的主要通道,其高度一般比边缘平台低1 5m 左右。改进前无中心加焦料面形状见图4,改进后新型无钟炉顶布料技术的料面形状见图5。

4 新型无钟炉顶布料技术的实施

该技术的实施分为5个阶段。

4.1 中心加焦与整体向外平移矿焦角度相结合

中心加焦、大角度、大角差、大矿批 为核心的新型无钟炉顶布料技术,由中心加焦、大角度、大角

25