捣固焦炉生产铸造焦提高质量的途径

镇江焦化厂现有一座30孔下喷复热式捣固焦炉,年产铸造焦12万t,为全国最大的铸造焦生产专业厂家,1990年底投产以来,生产出的铸造焦各项指标优异,远销许多国家和地区。但近几年来,国际市场竞争激烈,如何进一步提高产品质量是面临的一个重大课题。下面就以镇江焦化厂为例,谈谈捣固炼焦如何提高铸造焦的质量。     

建设捣固焦炉 生产优质焦炭

1.前言我厂以煤炭资源和炼焦煤供应实际出发,采用捣固炼焦工艺,进行小试、中试、工业性炉孔炼焦试验和可行性研究比较,已经省计经委批准,确定建设捣固焦炉一座(30孔),用于生产一级优质铸造焦,目前正在动工建设,计划1989年竣工投产。铸造用焦与高炉用焦要求不同,从某种意义上说,铸造焦质量比冶金焦要求更高,其质量指标为表1所示。     

采用捣固焦炉生产铸造焦试验

青岛焦化制气有限公司采用捣固焦炉生产铸造焦,通过配煤比的调整和生产过程控制,采用小铁箱试验、小焦炉试验和单孔试验,得出了最佳的操作参数,生产出合格的铸造焦,优化了资源,实现了产品的技术升级换代。     

特级铸造焦的研制

1982年初开始,镇江焦化厂与鞍山热能所等单位协作,共同承担了优质铸造焦的研制任务。通过小试、中试、工业性试验,于1982年研制成一级铸造焦,1983年度批量试生产一万吨,均取得较好结果。在机械部、冶金部的统一组织和沈阳铸造研究所的协作下,镇江一级铸造焦经全国八个部四十六个重点机械铸造企业广泛试用,铁水温度突破1500℃大关,铸件质量改善,焦耗降低。为此,冶金部与机械部于1984年3月联合召开镇江铸造焦产品鉴定会议,认为镇江焦化厂试生产的铸造焦其质量接近世界先进国家同类产品的水平,填补了我国铸造焦的空白。本文对本研制的工业性试验基本情况进行了总结。     

立足开发利用华东煤资源镇江焦化厂铸造焦新配比中试成功

被同家计委和国家经委列为“七五”期间重点节能项目的江苏镇江焦化厂年产10万吨铸造焦工程的捣固焦炉主体设施于1989年底正式开工兴建。为配合将于1990年投产的铸造焦炉生产需要,镇江焦化厂组织科研人员在北京煤化所进行了一级铸造焦原配比改进及二级铸造焦、二级冶金焦配比的研制试验,经24个配方共44次生产性中试,取得了成功。     

试验室7kg小焦炉的应用研究

重点介绍了热能研究院研制的7kg试验室小焦炉在常规配煤和捣固、配型煤炼焦新工艺研究、优质铸造焦研制、宝钢配煤炼焦试验、鞍钢焦炭质量预测等试验研究工作中的应用结果。     

我国首次研制成功优质铸造焦

我国至今没有专门生产铸造用焦的企业铸造焦的生产与应用长期没有引起人们的注意,建国三十多年来铸造用焦一直以冶金焦、化工焦或土焦代用,以致铸件质量差、废品率高,寿命短,严重影响机械工业的发展。铸造用焦与冶金用焦要求不同,冶金焦主要作为高炉冶炼的还原剂和热源;铸造焦主要用于加热熔化金属料以得到过热铁水(达1500℃以上,若用冶金焦代用只能达1420℃左右)。因此要求铸造焦块度大。强度高,     

镇江特级铸造焦达国际先进水平

镇江焦化厂与鞍山热能研究所、沈阳铸造研究所等单位协作,在1982年研制成一级铸造焦的基楚上,经过改进工艺与配料,进行单炉试验与全炉工业性试验,又研制成特级铸造焦。该产品已于1984年11月30日在薛城由冶金部、机械部联合召开的全国铸造焦研制攻关鉴定验收会议上通过了鉴定。特级铸造焦强度高、块度大、气孔率和反应性低,灰份、硫份比一级焦更低。用于铸造熔炼,可获得高温优质铁水,是生产薄壁、高强合金铸铁或球墨铸铁极好的燃料。这一研制课题是国家经委科技局1682年底下达的攻关任务。镇江工业试制的特级焦其质量达到:灰份     

3200 m~3高炉入炉焦炭低成本优化

为降低3 200 m3高炉铁水成本,天钢将现有3种焦炭进行分析对比,进行了干熄焦、捣固焦单品种控制比例实验和3种焦炭搭配比例实验。通过观察判断炉况、分析调整操作、核算铁水成本,确定了适合天钢的入炉焦炭结构。经实践检验,采用顶装湿熄焦40%+捣固湿熄焦40%+干熄焦20%的入炉焦炭结构,既能保证高炉稳定顺行对焦炭质量的要求,又能降低入炉焦炭成本,是天钢高炉炼铁焦炭低成本优化的较好选择。     

捣固焦生产中用发生炉煤气置换回炉气工艺实施效果分析

镇江焦化煤气集团公司现有66-2型焦炉、66-7型焦炉各一组,捣固焦炉一座,年产各类焦化焦、铸造焦30余万t,出口产品占50％。为进一步开拓国际市场,增强集团公司产品结构调整的灵活性,解决煤气紧张的矛盾,造福镇江人民,1997年集团公司正式立项上5台W—G3m煤气发生炉(机炉),1998初开工,于本年10月1日正式投产。用机炉气置换出捣固焦炉的回炉气用于外供,从某种意义上讲,机炉生产能否     

冲天炉用生物质焦炭

铸造焦是冲天炉的主要燃料和碳化剂。鉴于焦炭价格较高和二氧化碳减排的压力,德国铸造业必须寻找一种焦煤的替代资源。开始于2010年1月的一个研究项目确定了以生物质残留物为基础开发合适的铸造焦替代物的框架。开发出来的生物质焦炭应该像煤粉末压块一样,在冲天炉熔炼过程中没有质量损失和引起冶炼问题。在碳化炉中,一共对15个不同的生物质(如秸秆、木质残留物、坚果壳等)进行了碳化试验,并对它们的燃料特性(如灰分、成分、热值、微量元素含量)进行了分析。考虑收购成本、收购的难易程度并结合分析结果,选择了可以试验的原料,在连续回转窑反应器中进行高温分解试验。目前正在进行适应性和捣固试验并对不同结合剂进行测试,以便满足在冲天炉中的使用要求。为了证明生物质焦炭的实际性能,最终在工业化工厂进行了试验,将铸造焦的替代率提高到了50%,加入量约为20 t。基于与工厂合作项目的研究结果,将编制有关原材料选择、铸造焦替代物的碳化和成型(成块)的操作规程。     

焦化厂5.5m焦炉捣固机控制系统改造及优化

本文对酒钢5.5 m捣固焦炉捣固机系统进行了详细阐述,针对捣固机在运行过程中存在的问题从捣固机控制方面分析原因,提出对应优化措施,解决了捣固系统存在的问题,降低了捣固系统设备故障率,保证了焦炉生产稳定运行。     

捣固机机架的力学分析研究

通过有限元分析,准确地反映捣固机机架的应力及位移分布情况。能够较精确地认识捣固机机架的性能好坏,对其强度和刚度做定量评价,并以此为依据,优化设计捣固机机架结构,降低了捣固机机架重量,为提高捣固机的安全性、可靠性提供有力的保证。     

捣固与顶装炼焦工艺同步生产技术的应用

介绍了南(昌)钢公司为扩大利用焦煤资源,采用捣固炼焦工艺.根据企业情况,将捣固焦炉建筑在原有的顶装焦炉同一中心线上,解决了备煤、原煤捣固、系统在线监控等工艺技术和生产组织中的难点.捣固焦炉生产焦炭质量符合高炉生产要求,并降低了配合煤的生产成本.     

优质铸造焦的研制

本文首次论述了我国优质铸造焦的研制情况,以配煤的方法,在现有常规工业焦炉上生产出优质铸造焦。分别从原料的选择、实验室的试验、半工业试验、工业试验和铸造焦熔炼试验等方面作了论述。所研制的优质铸造焦达到英国“密烘”铸造工艺使用水平,使铸件内在质量大幅度提高,降低生产成本,节约能源,更加合理地利用国家资源。     

铸造焦与冶金焦对铁水渗碳过程的影响

铸造焦含固定碳89%,冶金焦含固定碳84%,两者差5%。而冲天炉熔炼铁水渗碳,前者30%,后者12%,相差一倍多。目前的理论认为,渗碳过程是溶解过程,无法解决上述现象。笔者通过研究,认为渗碳开始是溶解过程,渗碳后残灰覆盖在焦炭表面,碳在灰中扩散困难,当灰层把全部焦炭表面覆盖,渗碳过程终止。灰层成为渗碳的关键。铸造焦的灰分中含K_2O多,熔点低,质轻,与焦炭表面结合力弱,容易脱落、漂浮,渗碳容易。而冶金焦的灰中含Fe_2O_3多,熔点高,质重,与焦炭表面结合力强,灰不易剥落,渗碳困难。本文还进行了热力学与动力学分析与计算。     

SCP一体机捣固系统研究及控制参数优化

对攀钢SCP一体机捣固机系统进行了详细阐述,针对生产试运行时存在捣固系统频繁报故障,装煤垮角撒煤,推焦时炉头倒焦问题等存在的不足,从SCP机控制方面分析原因,提出对应优化措施；基本解决了捣固系统存在的问题,降低捣固系统设备故障率,保证了焦炉长期稳定运行.     

电炉提高热装铁水比的生产实践

主要介绍了电炉提高热装铁水比的生产实践。首先讨论了将铁水比从25%逐步提升至65%,对冶炼周期、冶炼电耗、熔清碳及氧气消耗的影响,又分析了铁水成分与冶炼电耗、氧枪模式与铁水比的关系。实践证明,铁水比由40%提高到65%后,吨钢钢铁料成本可降低91元;如果铁水比上升1%,吨钢冶炼电耗可降低3 kWh。因此,提高热装铁水比,改善了钢铁料结构,既降低钢铁料消耗又大幅降低电炉冶炼电耗、电极消耗,从而降低了生产成本。     

铁水成分对转炉吹损的影响

对铁水条件分析,铁水中碳、硅元素对转炉炼钢吹损的影响,通过改变铁水条件,优化工艺降低转炉炼钢吹损,降低钢铁料消耗。     

高炉直吹管捣固机械试验成功

为了降低工人劳动强度,提高直吹管的捣固质量,南京钢铁厂2号高炉职工试用电磁振动方式捣固直吹管获得成功。机械捣固直吹管的作法是:用0.5t的卷扬机将电磁振动器沿着升降轨道吊起,把直吹管和管芯对准并固定好后,向管芯与直吹管之间的空隙内加入800～1500g的碎料,再将电磁振动器下降到规定位置,接通电磁振动器的电源,即可自动反复捣固。