高炉优化操作与低碳生产

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1、冶金之家网站高炉优化操作与低碳生产朱仁良，王天球，王训富(宝山钢铁股份有限公司炼铁厂，上海200941)摘要：宝钢炼铁以“最优化炼铁企业”为目标，在外部条件劣化的背景下，始终围绕高炉的稳定顺行为基本方针，通过加强高炉的原燃料管理，不断优化操作制度，实现了高炉合理的煤气流分布和较高的煤气利用率。通过采用干法除尘装备、纯水密闭循环冷却工艺以及改善TRT、热风炉余热回收等节能设备的节能效果，高炉的燃料比和能耗不断下降，实现高炉的低碳生产。关键词：高炉；操作；低碳；生产当前钢铁工业正进入“高成本、低盈利”的微利时代，宝钢炼铁以业界最优为目标，通过自身不断

2、技术创新和结构优化，逐步形成低能耗、低成本的炼铁技术。近年来，在原燃料条件不断劣化的背景下，宝钢高炉操作始终以稳定顺行为基本方针，所有工序围绕着这个中心，以实现整个炼铁工序的优质、低耗、高产、长寿、环保的低碳生产。宝钢高炉通过不断优化操作制度以降低高炉燃料比，高炉炼铁燃料比创历史最低水平，通过新技术新工艺降低高炉能源介质的消耗，从而实现了高炉的低碳生产。1宝钢高炉优化操作的思路1.1强化原燃料管理1.1.1严格遵循原燃料管理标准“七分原料，三分操作”，说明大高炉对原燃料的依赖性很强，高炉各项操作制度的基础是建立在一定的原燃料条件上的。近年来，宝钢

3、原燃料质量和性能呈下降趋势，见表1，主要体现在：①烧结比下降，使用高温冶金性能相对较差的酸性球团；②球团矿的品种多；③焦炭的灰分上升等。这些都对高炉的稳定顺行带来负面影响。为此，宝钢炼铁严格按照宝钢高炉原燃料管理的标准，对原燃料质量、筛网、装入变更和现场实物质量等进行管理，同时对以往用料的经验进行梳理，如对入炉碱金属含量的控制等，尽量减少原燃料对炉况的影响。1.1.2在原燃料条件劣化背景下的精料方针精料方针是高炉稳定顺行的根本，也是提升高炉冶炼技术水平的基础。虽然目前的原燃料状况劣化，但宝钢始终坚持精料方针，针对目前原燃料的特点，通过强化现场管理

4、、优化高炉操作和工序协调等减少对炉况的影响。对于原燃料粉率增加的情况，高炉采取的主要措施为：减少入炉粉率，强化筛分和筛网管理，并且调整排料顺序，避免粉率高的矿石布在边缘，在高炉操作上进行气流调整，尤其是调整边缘气流，防止透气性下降和炉墙黏结，在透气性不良时，及时降低负荷，确保高炉的稳定顺行。冶金之家网站料场、烧结、炼焦和高炉等工序增加信息沟通、提高相互协调能力，如由于高炉用料结构的变化，导致高炉副原料用料增加，渣比和燃料比都会升高，为此，对烧结碱度进行调整，烧结碱度从原先的1.75逐步提高到目前的1.90，从而减少了高炉副原料的用量，缓解了渣比和

5、燃料比的升高。1.1.3强调原燃料的稳定性管理高炉的稳定顺行离不开用料的稳定，在当前情况下，原燃料的稳定性管理包括原燃料质量的稳定管理和高炉用料的稳定性管理，表2为宝钢原燃料稳定管理要求。对可能影响高炉稳定顺行的重要原燃料指标，如料场混匀矿SiO2的波动值，烧结矿的TFe、FeO、碱度，焦炭的灰分、硫含量、CRI和CSR，喷吹煤粉的水分、含碳量等指标进行趋势管理和控制图分析，操作者可以通过宝钢过程控制系统(高炉BPC系统)及时了解原燃料质量稳定性，包括原燃料质量的趋势、波动值、极差和过程能力指数CPK等，对超出标准的及时进行反馈。1.2优化煤气流

6、分布1.2.1煤气流分布的控制原则高炉煤气流的分布既是高炉各项操作制度的综合体现，也是制定各项操作制度的依据，合理的煤气流分布是高炉保持长期稳定顺行的前提。宝钢多年的大型高炉操作实践探索出了合理煤气流分布的评判标准，主要包括[2]：1)高炉保持长期的稳定顺行，高炉的适应性较强；2)良好的透气性，风压稳定，风量风压匹配，下料均匀，炉缸活跃；3)与高炉冶炼强度相匹配的稳定的煤气利用率；4)形成稳定均匀的操作炉型。影响煤气流分布的因素很多，包括原燃料、送风制度、炉热制度、装入制度等。宝钢对高炉煤气流分布调节的主要原则是：下部调剂为主，上部调剂为辅，上下

7、部调剂相匹配的煤气流控制手段。1.2.2注重合理送风比的送风制度合理的送风比是大型高炉长期保持稳定顺行的根本，大型高炉的炉缸直径大，中心不易吹透，为了确保一定的炉腹煤气量和回旋区大小，需要合理的送风比。过低的送风比会导致炉缸不活跃，死料柱肥大，透气和透液性下降，炉前作业困难，见渣率降低，高炉透气性恶化等影响高炉稳定顺行的现象产生。合理的送风比是下部调剂的基础，下部调剂的措施还包括风口面积、风温、湿分、喷吹量等。下部调剂的目的是保持适宜的风速和鼓风动能，以达到合理的初始煤气流分布。当出现中心气流长期受抑、炉前作业困难、炉芯炉底温度下降、高炉透气性下

8、降等现象，应考虑对下部制度进行调整，如采取以风换氧、降低顶压等措施提高鼓风动能。一旦因下部制度不合理导致炉况波动，尽量不要通过减少炉腹煤