炉缸活跃性指数及改善措施

随着高炉冶炼的不断强化,炉缸活跃性问题日益引起高炉操作者的重视,为了更加合理地评价炉缸活跃性,进而指导高炉生产,定义了一种炉缸活跃性评价指数,定量分析影响炉缸活跃性的各个因素,同时根据冶炼实践,提出了改善炉缸活跃性的主要措施。研究结果表明,影响炉缸活跃性指数的因素包括料柱的固有属性以及渣铁的物理特性,通过提高炉缸焦炭粒径、孔隙度以及降低炉渣黏度可以提高炉缸活跃性指标。高炉实际生产过程中,应保证全风炉温,同时合理控制喷煤量以及碱金属负荷,从而提高炉缸内焦炭的更新速率,降低焦炭劣化,改善炉缸活跃性。     

高炉炉缸内铁水流动物理模拟研究

为了分析高炉炉缸内死料柱的悬浮高度及死料柱在特殊状态下对炉缸内铁水流动的影响,以1:12为模型比例,在实验室进行了3200 m3高炉炉缸内铁水流动特性的水模实验研究.结果表明,高炉炉缸内死料柱的悬浮高度降低,炉缸内铁水流场分布均匀,混匀效果好,但铁水流速加快,在一定程度上加剧了流动铁水对炉底的冲刷侵蚀;当死料柱在炉缸内处于倾斜状态时,炉缸内死区体积比降低,混合区体积比增加,铁水流速增大,加剧了铁水对炉缸壁以及炉底的冲刷侵蚀,亦不利于高炉长寿.     

基于图像处理的高炉炉缸死铁层中焦粒信息分析

 高炉铁口水平线下(死铁层区)死料堆的位置、大小、孔隙度、更新速度等直接决定铁水及炉渣在炉缸内的流动方式,同时影响炉缸传热、耐材的侵蚀、铁水及渣的排出速度等。使用图像处理技术对莱钢1 880 m3高炉浸入死铁层中死料柱下部形状、孔隙度、焦粒尺寸、形貌分布等关键信息进行了提取。通过分析计算得到死料柱下部焦层二维孔隙度为56.73%。该区域焦粒平均粒度为15.3 mm,缩减了约70%。通过形貌分析发现炉缸死铁层中焦炭更接近椭球状,该现象说明自炉顶装入后焦炭各方向消耗速度不一致,具有明显的取向性。该高炉内渣铁通过炉缸该区域死料柱焦粒过程中,水平方向与竖直方向冲刷程度较深。有助于对高炉炉缸“黑箱”进行信息解析,进一步加深操作者对于高炉冶炼过程中死料柱下部及炉缸工作状态的认知。     

焦炭结构对马钢4号高炉炉缸活跃性的影响

马钢4号高炉受焦炉干湿转换影响,入炉焦炭结构有较大幅度的调整,给炉缸活跃性造成较大影响,炉内气流波动增大,炉体热负荷剧烈波动,高炉技术经济指标下滑。认为原燃料对炉缸活跃性的影响存在一个较长的作用周期,在日常操作中要重视入炉原燃料的管理。通过采取强化原燃料管理、适当的上下部调剂、控制适宜的热制度、调整炉前出渣铁制度等措施后,炉缸工作状态明显改善,高炉技术经济指标快速提升,利用系数提高至2.374,燃料比降至508kg/t。     

马钢B高炉炉役后期的生产对策

马钢B高炉炉役后期主要面临的问题:一是烧结矿、球团矿的钛含量偏高对炉缸活跃性产生了不利影响;二是冷却壁水管破损漏水影响了煤气流分布及安全生产。为保持炉况稳定顺行,采取的生产对策主要有:(1)加强原燃料管理,改善焦炭质量,减少矿石钛含量及入炉碱金属量;(2)优化上下部制度,疏松边沿、活跃中心,强化炉前出铁,稳定出铁时间,保证炉缸活跃性;(3)对炉缸活跃性进行定量评价。B高炉取得了较好的技术经济指标,2021年9月—2022年8月,月均利用系数在2.04～2.28 t/(m³·d),焦炭负荷在5.00左右,燃料比在488～500 kg/t。     

高炉炉缸活性状态的表征及改善途径

基于对宝钢2号高炉炉缸死料柱焦炭、渣铁等物相的取样分析结果,建立了表征死料柱透液性和炉缸活性的指数L。L与2号高炉炉底温度变化具有很好的对应关系,可用于高炉生产过程中对炉缸活性状态进行判断、监视和管理,并提出了改善炉缸活性、控制炉缸侧壁侵蚀的技术途径和措施。     

兴澄3200 m~3高炉炉况连续失常简析

对兴澄3200m~3高炉六次炉况失常进行了分析总结。处理兴澄3200 m~3高炉炉况失常的主要经验:①对炉况失常判断要准,减风幅度要大,每次减风500～1000m~3/min;②加焦量要足,首次集中加焦应在100t以上,合计加焦应不低于160t;③加风应谨慎,待气流走稳,炉缸热量蓄积到一定量后才可加风;④风温要高送,煤比要维持160 kg/t以上;⑤维持一定的矿石批重,不低于80t;⑥维持一定的负荷,坚持走循环焦,燃料比650～680 kg/t。     

大型高炉炉缸死料柱行为及长寿原因分析

高炉炉缸死料柱的形貌尺寸、沉浮状态、空隙度及焦炭粒度粒级时刻影响着炉缸液态炉渣和铁水的流动情况，进一步影响着铁水对炉缸侧壁的冲刷侵蚀程度和炉缸活性。基于莱钢3号3 200 m³高炉的破损调查研究得到炉缸整体呈现“锅底状”侵蚀特征，其中炉缸侧壁的侵蚀程度较小、仍残余较为完整的炭砖结构，部分区域还保留少量的陶瓷杯结构，炉底陶瓷垫已被侵蚀完全至第3层超微孔炭砖。通过对炉缸死铁层残铁积存物的切割解体，并结合综合图像处理技术对炉缸死料柱进行分析。结果发现，死料柱根部为“圆弧状”并在炉缸中呈现明显的漂浮状态，高度约为0.45～1.34 m,死料柱直径约为10.01 m,占侵蚀后炉缸直径的71.91%,体积较小有利于浮起，同时降低铁水的环流现象对侧壁耐火材料的冲刷侵蚀。死料柱周围含有一段长度约为1.0 m的铁水通道，通过计算得到此区域铁水的对流换热系数较小，约为52.61 W/(m²·K),这说明铁水流速小，而使得耐火材料所承受的热应力小，可大幅度减缓炉缸炉衬的侵蚀速率。死料柱平均空隙度和焦炭平均粒度分别为54.57%和22.89 mm,较大的死料柱空隙度...     

竖炉还原过程的悬料与结炉

悬料和结炉是国内还原竖炉生产中普遍存在的问题。工艺上和操作中应尽量防止可能导致悬料结炉的诸因素得以发展。竖炉内炉料与还原气流的相逆运动类似于高炉上部,炉况分析方法有相似之处,但二者存在着很多差别。竖炉炉料单一,炉内只发生气-固二相反应;高炉炉缸焦炭燃烧腾出大量空间使上部炉料下     

济钢3200m~3高炉优化布料模式实践

济钢为进一步降低3200m3高炉燃料消耗,寻找适应自身原燃料条件、强化水平高的布料模式,进行了取消中心加焦的优化布料试验,整个试验过程炉况运行正常,最终形成了稳定的平台漏斗料面结构,煤气利用率提高2.78%,燃料比下降10～15kg/t,炉缸工作状态进一步得到改善。     

高炉富氧喷吹还原性气体工艺分析

为降低高炉炼铁中固体碳耗、高效利用冶金高温副产煤气,提出高炉富氧喷吹还原性气体工艺流程,建立基于物料平衡与热平衡的高炉数学模型,并修正了理论燃烧温度计算公式。应用该模型分别对传统高炉、炉缸富氧喷吹还原性气体以及炉身喷吹循环煤气的炼铁流程进行技术参数分析。结果表明,炉缸富氧喷吹还原性气体以及炉身喷吹循环煤气的炼铁流程中,当氧气浓度达到50%、炉缸还原性气体喷吹量为267 m3/t时,焦比为291 kg/t,煤比为150 kg/t,直接还原度为0.195,相比传统高炉,燃料比降低109 kg/t,综合能耗降低4.8%。还原性气体温度每升高100 ℃,可多喷吹5.8 m3左右的还原性气体,降低焦比约5.5 kg/t;还原性气体喷吹量对理论燃烧温度影响较大,炉缸每喷吹1 m3/t、1 000 ℃的还原性气体,理论燃烧温度可降低约1.9 ℃。     

马钢2500m3高炉原燃料劣化条件下降低焦比的生产实践

在马钢2号2500m3高炉的生产实践中为了进一步降低生铁成本,提高大型高炉的综合经济效益,针对原燃料质量持续劣化的现状,通过采取小块焦回收再利用、强化入炉料管理、改善喷吹煤质量、优化上下部调剂、稳定炉温和改善渣系、高风温及富氧综合喷吹、高顶压操作、加强炉型管理等一系列措施,使煤比大幅度提升,焦比显著降低。在燃料比无明显变化的情况下,焦比降低到320kg/t,与2012年相比,焦比降低了60~70kg/t,高炉利用系数稳定在2.4t/(m3·d)。     

全湿焦冶炼对于大型高炉生产的影响

受7.63 m干熄焦炉检修的影响,八高炉被迫由全干焦冶炼调整为全湿焦冶炼50天。重点分析了全湿焦冶炼期间对于高炉风量、煤气利用、消耗等的影响,高炉始终坚持以风为纲,增加中心布焦量,在保持中心气流畅通稳定的前提下调整边缘和中心两股气流的动态平衡,风量较干焦冶炼损失300~400 m3/min,日均铁水产量损失500 t/d,但燃料比仍稳定在510.9 kg/t,整体炉况稳定顺行,各项指标稳定,为大型高炉湿焦冶炼提供了重要的参考借鉴意义。     

济钢高炉强动力冶炼技术实践

济钢高炉在立足济钢原燃料质量条件的基础上,通过对高炉炉内气体动力学的研究,以提升风量和鼓风动能、活跃炉缸为手段,逐步减少炉缸中心死焦堆的体积,增加循环区的面积,吹透炉缸中心,优化高炉工艺操作,实现高炉稳定顺行,炼铁成本低于全国行业平均水平的目标。     

沙钢2号高炉炉役后期的护炉及强化冶炼

沙钢2号高炉经过炉役初期2年多的强化生产后,面临炉缸侧壁温度升高和技术经济指标逐年下滑的难题。结合理论公式和实际生产经验,分析了料柱透气性的影响因素以及炉缸活性的影响因素,提出了钛矿分级护炉的措施。实践表明,通过稳定焦炭用料结构、稳定焦炭质量、加强槽位管理、加强筛分管理来把好原料关,同时提高顶压降低煤气流速,可以提高料柱的透气性,为鼓风动能的提高创造条件;通过缩小风口面积、增加风量可以提高鼓风动能;通过炉渣镁铝比的精细化控制可以改善炉渣黏度,从而提高炉缸活性。同时,适当结合钛矿分级入炉,实现了高炉炉役后期炉缸侧壁温度的下降和技术指标的回升。     

焦炭质量对大型高炉稳定生产的影响

通过对太钢5号高炉的生产统计数据的分析,重点探讨了焦炭质量对大型高炉在提高煤比,降低焦比和燃料比,以及炉缸活性等方面的影响,认为焦炭质量对大型高炉在高炉腹煤气量指数生产时对炉况顺行度、透气性、焦比和炉芯温度等影响显著,并提出了大型高炉对焦炭质量指标的量化要求。     

武钢8号高炉投产11年生产实践

重点分析了武钢8号高炉从2009年投产至今11年,在高炉炉型设计、进风面积、煤气利用、炉身黏结等方面的调整变化,通过逐步缩小进风面积确保高炉足够的鼓风动能活跃炉缸,调整中“以风为纲”,调整中心加焦量与边缘布矿量,维持“中心气流适当发展,边缘气流适当抑制”的动态平衡。高炉11年来一直保持着良好的生产节奏,累计利用系数达到2.36 t/(m3·d)。投产11年高炉目前的炉缸状态良好,高炉具备延续长寿的条件。     

太钢5号高炉稳定运行的生产实践

太钢5号高炉投产以来,在稳定高炉操作方面作了很多努力。通过总结大型高炉生产操作和管理的实践经验,细化原燃料质量管理,实施4.50%以上高富氧率和190~200kg/t高煤比操作,同时,采用硬质压入修复炉型和稳定使用小粒度烧结矿相配合来规整炉内煤气流,实现了煤比长期190kg/t以上和炉缸截面积利用系数达到67.1~69.2t/(m2·d)的长期稳定生产。     

京唐2号高炉炉缸侧壁温度异常升高原因分析

炉缸的运行状况对高炉长寿起着决定性作用。首钢京唐2号高炉2017年8月开始炉缸侧壁温度急剧上升,对高炉的正常生产和人员安全提出了严峻考验。炉缸侧壁高温点的位置坐标表明,首钢京唐2号高炉炉缸侧壁温度异常升高的直接原因是炉缸内部铁水环流加剧对炉缸内衬的化学侵蚀和物理冲刷。进一步从铁水成分、炉底温度、铁口深度和铁水流速等因素分析,证实了2号高炉炉缸侧壁温度升高的根源在于炉缸活跃性恶化。此外,较高的硫负荷和焦炭灰分、较低的终渣碱度及水箱漏水等因素也在一定程度上促成了炉缸不活的状态。     

泰钢1号高炉取消中心加焦的研究与实践

对泰钢1号高炉成功实施取消中心加焦布料模式调整进行总结。重点对取消中心加焦的具体方法进行阐述，分析认为成功取消中心加焦操作，实施前确保炉缸良好的活跃状态是基础，原燃料质量的改善是保障，上、下部操作制度的优化调整是实现煤气流顺利转换的关键；通过前期制定缜密、详细的方案，实施过程中密切跟踪煤气流变化，及时修订操作参数，一次性成功实现了取消中心加焦操作，未出现滑尺、塌料、悬料、渣皮大量脱落等炉况波动。结果表明，取消中心加焦后，炉缸死焦堆变小，对改善铁水环流降低炉缸侧壁温度起到了重要作用；同时高炉煤气利用率提高，燃料比降低。