不同炉料结构高炉实现低碳排放的解析

 为了进一步实现高炉低碳排放目标,对以烧结矿或球团矿为主导的炉料结构进行比较分析。首先列举了国内外不同炉料结构高炉的操作参数和生产指标,并利用炉料冶金性能试验、物料平衡和热平衡计算、Rist操作线等分析方法对典型的以烧结矿为主的宝钢炉料结构和低燃料消耗进行深入解析,同时对以球团矿占主导的瑞典SSAB炉料结构的低燃料消耗指标进行比较。从高炉实际数据分析可以得出,低燃料消耗和炉料结构的关系是十分密切的,高入炉矿品位、低渣量、高的煤气利用率是实现低燃耗的关键。在宝钢的实际操作中,通过优化炉料结构、降低燃耗可以减少8%~10%的碳排放,而瑞典高炉燃耗更低,可实现更低的碳排放。研究结果可对国内外高炉低碳排放的生产操作提供借鉴。     

中国高炉炉料结构的进步与发展

论述了我国高炉炉料结构发展的历史,肯定了建国五十年来高炉炉料结构的进步,介绍了我国鞍钢、宝钢、济钢和安钢等大中型企业炉料结构进步与发展实践的五种主要形式及冶炼效果,并对合理炉料结构的机理作了理论分析,提出了高炉合理炉料的适用原则。     

高炉炉料结构的研究及其优化配料数学模型的建立

以高炉炼铁工艺计算和高炉炉料结构理论为基础,结合在炉料结构方面的最新科研成果,建立一套高炉优化配料模型,并利用软件技术开发了相应的炉料数据库、专家数据库及其优化配料的数学模型,对宝钢高炉的配料数据进行验算,结果表明建立的模型是合理可行的.该模型能够快速得到满足其约束条件的优化配料方案,优化后配料方案的吨铁成本比实际生产采用的配料方案降低0.44%.     

高钛型球团在攀钢高炉的应用

 经过对高炉配加高钛型球团的理论分析和在实验室对高炉利用高钛型球团炉料结构的熔滴性能研究表明,高炉配加该炉料,有利于提高钒钛烧结矿质量和球团比例,降低炉渣中高熔点物质的含量,有利于改善高炉透气性和综合炉料性能。同时生产试验亦表明,高炉利用高钛型球团对增铁节焦,增加喷煤比具有明显效果,具有优化高炉炉料结构的作用。     

高炉系统氯元素研究进展及未来展望

 为明晰高炉中的氯元素对干法除尘高炉冶炼过程的影响,综述了高炉入炉料中氯元素的赋存状态、行为以及所带来的危害。进一步采用离子色谱法研究了国丰1号1 780 m3干法除尘高炉氯元素的来源, 焦炭和喷吹煤粉带入高炉中氯所占入炉料带入高炉中氯总量的比例分别为45.4 %和29.48 %, 而宝钢、唐钢和迁钢的3座干法除尘高炉中氯的来源主要是烧结矿,其比例分别为47.12 %、43.59%和44.89%,这主要与高炉入炉料种类、用量以及氯元素质量分数的不同有关,所以在对待高炉氯元素来源问题上应该具体高炉具体分析。通过热力学分析得出高炉入炉料中的氯化物在高炉内主要生成HCl,基于对高炉系统氯元素的研究,提出了高炉的降氯措施,并展望了高炉系统氯元素的未来研究方向。     

高比例块矿高炉块状带炉料运动的物理模拟

以宝钢某高炉为原型,搭建二维狭槽模型,采用物理模拟的方法,对块矿比例提高后炉料在高炉块状带的运动规律进行了研究。结果表明:块状带炉料的运动可分为静止区、类静止区、汇聚流区及管道流区,管道流区是炉料下降的最主要区域,静止区的存在对炉料下降通道有压缩作用;以炉料下降通道炉墙侧距中心30%线为参考线,用块矿代替部分球团矿后,炉料下降最快位置更靠近高炉边沿,边沿气流受到抑制,导致高炉透气性变差。为此,建议在操作应对策略上,应根据热负荷的变化,及时疏松边沿降低压差,并结合块矿性质控制好软熔带根部位置,同时加强原料筛分管理、强化炉前作业等。     

邯钢高炉低烧比炉料结构的优化

鉴于环保压力的影响,高炉应减少烧结矿的使用,多使用相对清洁的球团矿和块矿进行高炉冶炼。为配合酸性炉料的大比例加入,需要提高烧结矿的碱度。然而,随着烧结矿碱度的提高,高炉炉内压差升高,透气性恶化,高炉相应生产质量指标难以提升。为了避免烧结矿碱度过高所带来的问题,提出了新的技术思路,即将烧结矿中碱性熔剂取出直接加入高炉,选择适宜的球团矿种类、适宜碱度的烧结矿配加一定量的石灰石与一定比例块矿组成高炉炉料结构。研究结果表明,与综合炉料中直接加入碱度为2.3的烧结矿相比,外配石灰石的方式所组成的综合炉料熔滴性能更优,炉料透气性得到了改善。在熔滴性能满足高炉要求的情况下,通过外配石灰石的方式,炉料结构中烧结矿比例可以降低至47%左右。     

球团矿质量分层综合评价方法研究

球团矿是强化高炉炼铁必不可少的优质炉料,但评价球团矿质量的指标很多,目前尚缺乏对球团矿质量综合评价的方法,导致在优化高炉炉料结构时对不同性能球团矿的选择上缺乏科学依据。本文在系统分析宝钢高炉用球团矿的基本物化性能和冶金性能的基础上,通过建立球团矿质量指标分层综合评价模型,对球团矿的质量进行了综合评价,综合评价指数计算结果与宝钢实际生产效果吻合,为高炉筛选入炉球团矿提供了一种科学的方法。     

使用高比例塞矿烧结矿高炉炉料结构探讨

作为降低成本的重要手段之一,济钢烧结大比例配加塞拉利昂矿在短期内难以改变,高比例塞矿烧结矿因高温冶金性能差影响了高炉顺行。通过分析高炉在用烧结矿、球团矿及块矿的高温冶金性能以及合理炉料的要求,在当前原燃料条件下,济钢3 200 m3高炉适宜的炉料结构为75%400烧结矿+25%球团矿和澳矿。该炉料结构既能满足高炉正常冶炼(包括碱度、产量、渣中Al2O3高等)的需求,又能降低炉料成本。     

高炉燃料中Al2O3的含量分析及其控制

分析了目前宝钢高炉炉料结构下燃料带人的Al2O3负荷.重点分析了目前宝钢使用的炼焦煤、喷煤的AL2O3含量,得出了煤中Al2O3含量与镜质组随机反射率、灰分的线性关系.通过提高配煤技术,适当配些低变质程度煤,以及特低Al2O3含量的煤,可以降低焦炭中Al2O3含量.提高烟煤使用比例,可以降低喷吹煤中Al2O3含量.     

数学模型在宝钢高炉操作中的应用

论述了炉况判断GO-STOP模型、TC指数和炉温预报模型、软熔带模型、煤气流分布判断和布料控制模型的原理、建模方法及其在宝钢大型高炉生产操作中的应用情况。宝钢高炉生产不仅采用先进的自动化装备,而且从 1号高炉建设起即先后引进了8个先进的数学模型指导高炉操作。通过长期学习、消化,特别是近几年来对模型的改造和完善,并融人现代智能模型技术,大大提高了模型的精度和应用效果,这些模型为宝钢大型高炉实现长期稳定顺行、主要技术经济指标达到世界先进水平发挥了重要作用。     

钢铁企业高炉炼铁的稳定生产

高炉生产的稳定对于整个钢铁企业生产流程来说至关重要,高炉炼铁生产的工序能耗和生产成本都占到了钢铁企业生产的70%以上。为了回答什么是高炉稳定的问题,通过数据统计计算、对比分析等研究方法,提出了一种判定高炉稳定的判据。对比分析了宝钢和首钢稳定性较好的高炉的焦比偏差,研究了高炉不同焦炭负荷和不同综合入炉品位条件下焦比递减额,探讨和揭示了高炉生产稳定水平的标准,提出了高炉生产稳定问题的技术观点。     

宝钢4号高炉设计采用的新技术及其特点

对宝钢4号高炉设计采用的新技术及其特点进行了阐述。根据宝钢原有3座高炉生产经验,4号高炉设计时采用了以下先进技术：上罐固定式串罐无料钟炉顶、热压小炭砖炉缸结构、板壁结合的炉体冷却结构、无填沙层平坦化钢结构出铁场,新型液压泥炮和开口机,新英巴水渣处理、环缝洗涤煤气清洗等先进技术。     

高炉冶炼钒钛磁铁矿合理炉料结构的研究

合理的炉料结构是高炉冶炼钒钛磁铁矿最重要的内容之一.本文基于现场生产条件,在保证炉渣二元碱度、焦比、煤比等不变的条件下,进行不同碱度钒钛烧结矿和不同球团比例的综合炉料软熔滴落的试验,研究了高炉冶炼钒钛磁铁矿的合理炉料结构.结果表明,随着综合炉料中烧结矿碱度的提高和球团比例的增加,综合炉料的软化开始温度T4基本不变,软化终了温度T40升高,软化区间（T40-T4）变宽;综合炉料的熔化开始温度TS逐渐升高,熔化终了温度TD逐渐上升,熔化区间TD-Ts明显收窄,综合炉料的透气性能明显改善;同时初铁中V、Cr含量增加,V、Cr收得率明显提高.因此,在一定的范围内,提高综合炉料中钒钛烧结矿的碱度和球团比例,有利于高炉冶炼钒钛矿合理炉料结构的形成.     

宝钢大型高炉的开炉操作

对宝钢大型高炉的开炉操作经验进行了总结。认为大型高炉的开炉投产,是一项复杂、繁琐的系统工程, 根据工程项目建成时间合理有序地安排设备调试、热风炉烘炉、高炉开炉等工作,可以按预定计划完成高炉开炉,并取得最佳的经济效益。     

安钢9号高炉低成本炉料结构冶炼实践

安钢实施“低成本运行”战略以来,安钢铁前系统紧紧围绕公司生产要求,不断优化烧结配料结构,炼铁不断优化高炉炉料结构,提高烧结矿和进口块矿比例,减少价格昂贵的进口球团的入炉比例,同时抓好高炉精料其他方面的工作,配合炉料结构的变化,采取了一系列技术措施,保持了高炉的长期稳定顺行,实现了炼铁的低成本运行。     

宝钢高炉长寿新技术的开发与应用

根据炉身破损机理、炉缸侵蚀机理、高炉传热与冷却等方面理论研究结果，对高炉长寿理念有了新的认识。通过高炉长寿系统工程技术的开发和实际应用，宝钢高炉长寿技术取得突破，逐渐形成了具有宝钢特点的大高炉强化冶炼基础上的高炉长寿生产维护技术，使高炉长寿挑战更高目标。     

宝钢3号高炉冷却壁更换技术

对宝钢3号高炉快速更换整段冷却壁关键技术进行了总结。宝钢3号高炉投产10年后,因S3段冷却壁烧损变形严重,导致部分炉皮发红,对高炉寿命造成严重影响。为解决此问题,宝钢把它列为重大设备问题进行攻关, 对S3段冷却壁重新设计选型,并进行快速全量更换。经1年时间攻关,在100h内成功完成该项目,且复风后8h就达到全风量冶炼。     

浅谈提高韶钢小高炉成本竞争力的途径

分析韶钢小高炉系统的成本构成,从配矿和燃料成本的角度,提出进一步提高小高炉成本竞争力的方法和途径.