沙钢2号高炉炉缸活性改善研究及实践

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高炉炉缸是高炉生产的“发动机”,焦炭、燃料在这里燃烧,产生上升的还原性气体,使含铁矿物还原成金属;而焦炭燃烧产生空间,为炉料下降创造了条件。炉缸工作非常重要,一旦失常必给生产带来严重影响。炉缸工作状态活跃与否主要受焦炭的填充状况及液态渣铁流动性的影响。焦炭的填充状态决定了炉缸内的透液通道,渣铁的流动性影响渣铁流入和排出炉缸的顺畅程度。随着高炉大型化,尤其是特大型化带来的对原燃料的更高要求、布料控制困难、炉体热负荷波动大、死料柱不活跃、炉缸中心易堆积等技术上的难题。2017年以来,沙钢集团炼铁2号高炉因为种种条件制约和外围波动,在很长的一段时间内,高炉生产一直处于生产频繁波动,产量偏低的困境,高炉炉缸活跃度不高,高炉受风和受热能力差,出渣铁困难,这对高炉操作者和管理者都提出了一系列的挑战。针对这些难题,沙钢集团炼铁厂在5800 m3高炉调整的基础上,对2号高炉炉况波动的原因进行了分析,在此基础上进行了针对性调整。论文主要研究如下:(1)引入炉缸活性指数进行了量化评价,发现炉缸活性明显不足。通过炉况调整的实践及高炉反应,出现了炉缸动能明显带动不了高炉持续生产的特征,确定沙钢2号高炉的问题出现在炉缸,为高炉下一步调剂指明了方向。(2)在分析基础上,充分利用炉缸活性作为指导,从原燃料条件改进入手,利用炉缸的各项监控参数,制定炉温[Si]=0.4%~0.6%,物理热1480℃以上的操作方针,并严格监控完成,严禁炉缸亏热。其次摆脱布料制度的频繁调节,建立抑制中心,充分疏导边缘的调整思路,加快中心矿石的还原,利用中心矿石的还原,加快中心死焦堆的置换,进而消除炉缸堆积的发生,提高了炉缸的活跃程度。最后抓好渣铁排放,实现高炉指标完成日产6500 t,燃料消耗515~520 kg/tHM。(3)沙钢高炉通过改善铁口状态,炉缸压浆和钒钛矿护炉等措施,实现了炉缸的维护。钛矿护炉后,炉缸活性会略有上升,消耗略有提高,但是炉缸温度下降趋势明显,护炉有效果,更有利于高炉长寿和持续生产。通过本课题的理论研究,在原有原料和高炉设备基础上,通过优化布料矩阵,改善煤气通路,提高原料质量以及洗炉等措施下改善煤气利用,降低消耗,解决了2号高炉炉缸不活和少量堆积的问题,对实际生产具指导意义。
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