沙钢5800高炉投产20月实绩(刘琦)

1、沙钢5800m3高炉投产20个月实绩及技术思路讨论刘 琦 邱晖2011年06月一一 主要装备情况主要装备情况1. Vu=5800m32. 炉体冷却壁主要特征 部位冷却壁结构砖衬材质内衬厚度第1段光面低铬铸铁冷却壁第2段光面铸铜冷却壁第3段铁口6块光面铸铜，其余光面低铬铸铁冷却壁第4段光面低铬铸铁冷却壁第5段光面球铁冷却壁第610段轧制四通道铜冷却壁喷涂料150mm第1112段双层水冷镶砖球墨铸铁冷却壁Si3N4-SiC砖第1315段单层水冷镶砖球墨铸铁冷却壁浸磷粘土砖第16段倒扣镶砖球墨铸铁冷却壁浸磷粘土砖 采用法国SAVOIE大块陶瓷杯+水冷炭砖炉缸、炉底结构，炉底满铺砖第1层采用国产石墨砖

2、，高度400mm；第2层采用国产超微孔炭砖，高度600mm；第3、4层采用德国SGL大块超微孔炭砖7RD-N，总高度1200mm；第5、6层采用法国SAVOIE陶瓷垫MS-4R，总高度1000mm；整个炉底砌筑高度3200mm。炉缸侧壁外侧第519层采用德国SGL大块超微孔炭砖7RD-N，总高度7500mm；炉缸侧壁内侧第720层砌法国大块陶瓷杯。3. 40个风口；4. 联合软水密闭循环系统；5. 出铁场： 三个铁口：南出铁场2个，北出铁场1个； 180t铁水罐，一个铁口配7台开口；（摆动溜嘴） 渣处理：每个出铁场一套英巴系统，北出铁场设干渣坑，南出铁场设底滤池。6. 热风炉： PW外燃热风炉

3、3座，富化转炉煤气，双预热；7. 煤气净化： 干法：旋风除尘 湿法：PW环缝洗涤装置 TRT：装机容量32500KW，透平机由日本三井公司引进8. 鼓风机 风机规格型号：AV100-17，QA=10500Nm3/min，PA=0.55Mpa二二 投产投产2020个月实绩个月实绩 1. 2009年10月20日点火投产，至今已有20个月，生产过程可分为三个阶段。 第一阶段：探索适应期。从开炉至2010年2月11日。 开炉初期主要在操作和管理上探索适应巨型高炉的基本规律和操作制度。至2010年1月下旬日产量已达到12500t左右，焦比320kg/t（不含焦丁），燃料比500kg/t。 第二阶段：事故

4、低产期。从2010年2月11日至4月底。 正在高炉稳定提高、顺利发展时，2月11日发生热风总管断裂事故，休风229h。简易修复后，低水平生产1个月。3月20日至28日再次休风更换正式管道，以检修复风为新的起点，高炉重新走上稳步强化的道路。至4月底，日产水平和各项指标已达到或超过事故前水平。事故和处理过程，在炼铁杂志2010年第三期有记载。 第三阶段：稳定提高期。从2010年5月初至今。 从2010年5月初开始，高炉继续深入探索各种操作规律，采用各种操作措施。高炉呈现炉况长期顺行、指标稳定提高的较好局面。2. 20个月的各项技术经济指标，见下图。3. 2010年5月至2011年4月的12个月平均

5、指标见下表：月份日产入炉焦比喷煤比燃料比风温富氧率焦炭灰分品味t/dkg/tkg/tkg/t%2010.0512895.05292.03164.49481.951206.167.4312.5359.222010.0612489.23294.86163.53484.021222.237.6212.5359.12010.0713116.69288.54166.25484.641255.818.1212.5659.122010.0812863.91297.05148.39486.981257.488.0712.6359.032010.0912597.8287.98154.16485.391249.0

6、37.9812.2758.852010.113106.75281.97160.7487.141222.19812.1959.212010.1113035.11279.25164.79488.941235.67.9812.2459.042010.1213189.45286.55156.87489.261248.588.1812.3459.112011.0113201.26282.35159.42487.551229.198.8212.3659.222011.0213325.63285.71162.4494.781227.049.3212.4658.952011.0313052.38287.516

7、4.43498.41237.589.712.4359.492011.0413417.72285.71164.1496.1112409.8312.3459.27年平均4753504287.46160.79488.761235.918.4212.4159.134. 2011年4月份各项指标见下表：指指标标平均日产利用系数入炉焦比焦丁比喷煤比燃料比风量顶压矿批焦炭负荷单位t/dt/d/m3kg/tkg/tkg/tkg/tm3/minkpat/ch实绩13417.722.313285.7146.3164.1496.117635278164.675.62指标富氧铁水炉渣富氧量富氧率温度SiSCaOSiO

8、2R2Al2O3MgO单位m3/h%实绩45010.59.8314930.370.0338.7833.181.16914.119.15三三 关于技术思路的讨论关于技术思路的讨论1. 关于精料1.1 理念和措施1.1.1 巨型高炉必须精料1.1.2 并非高不可攀1.1.3 多种措施适应高炉需求1.2 树立精料理念的实践过程1.2.1 焦炭1.2.1.1 开炉初期干熄焦未跟上，焦炭质量欠佳。加之精料理念不牢，高炉指标提升过程中，常随焦炭质量的变化而波动。如2009年11月初到2010年01月初出现过“三上两下”。 以后焦炭质量引起足够重视，公司采取多种措施力保。2010年9月初干熄焦投产后，焦炭质

9、量提高并进入稳定期。2011年4月平均焦炭质量见下表： 水分含硫量灰分挥发分固定碳M40M10CRICSRMS%mm0.18 0.74 12.30 1.05 86.62 89.02 5.83 23.43 68.31 51.28 目前焦炭质量虽然比不上国内先进水平，但基本能适应日产13500t要求，可见巨型高炉焦炭质量也并非高不可攀。 1.2.1.2 到目前为止，除改进配煤和炼焦操作提高焦炭质量之外，还进行了如下工作： 第一，提高焦丁粒度和配比。国外资料研究结果，提高焦丁粒度和配比可明显降低全炉和矿石层压差。 焦丁比例在20%内对压差影响明显；随所使用焦丁颗粒大小增加，压差减小；颗粒515mm的

10、焦丁不利于改善矿石层和焦炭层的透气性。 受此启发，5800m3高炉从2010年7月下旬开始，将入炉焦丁粒度从1525mm提高到1532mm，焦丁配比从8.01%提高到13.79%，压差有所降低，风量从7726m3/min增大到7891m3/min，收到良好效果。 第二，高富氧，降低煤气发生量，弥补焦炭质量之不足（后有详细叙述）。1.2.2 烧结矿 沙钢烧结矿质量一向较好，稳定性高，基本能适应5800m3高炉的要求。此期间，通过降低烧结矿SiO2含量，品位有所提高，见下表：FeSiO2CaOMgOFeOAl2O3R转鼓指数可磨指数平均颗粒2010.1156.07 5.11 11.28 1.79

11、8.81 1.74 2.21 79.39 4.54 22.38 2011.0256.94 4.91 10.37 1.79 8.68 1.71 2.11 79.34 4.50 22.46 2010年11月份开始，采用小烧结矿分级入炉，对槽下烧结矿筛网进行改造，取46mm的烧结矿作为小矿入炉。1.2.3 球团矿 沙钢球团矿一般为12%澳球+12%自产球团，自产球团矿质量较差，主要是SiO2%奇高，两者对比见下表： FeSiO2CaOMgOAl2O3R抗压强度转鼓指数(+6.3mm)可磨指数(-0.5mm)厂球63.406.850.370.371.190.0562692.7996.72.43澳球65

12、.512.580.212.260.430.0812. 高富氧是5800m3高炉技术路线的主要内容2.1 基本出发点2.1.1 减少煤气量弥补焦炭质量的不足；2.1.2 减少风量消耗，风机能力得以满足高炉要求；2.1.3 沙钢有较为便宜的氧气供应。2.2 高炉富氧实绩见下图：2011年4月份富氧率最高，达到9.83%。2.3 沙钢5800m3高炉产量目标，定为3个档次：第一档，日产13000t，为及格指标，已完成；第二档，日产14000t，为优良指标，或中端指标；第三档，日产15000t，为优秀指标，或终端指标。2.4 日产达到13000t以后，提高产量，以提高富氧为主、增加风量为辅。目标是维持

13、炉腹煤气量相对稳定。日产量富氧率需O2量需风量炉腹煤气量t%m3/hm3/minm3/min135009.8450007635143471400010.5490007794146732.5 如果不使用高富氧，只用35%的富氧率，则需要消耗大量的风，姑且不论原料适应能力和高炉接受能力，仅就现有风机能力而言，突破14000t/d几乎是不可能的。风机设计风量8300m3/min，最高风量9150m3/min。日产量富氧率风量日产量富氧率风量日产量富氧率风量t/d%m3/mint/d%m3/mint/d%m3/min1400031023014500597851500031333359443694225

14、101236904979085697487876888772794008846698480890751082061084901279752.6 高富氧的关键问题是保持合理的理论燃烧温度(Tf)。5800m3高炉规定Tf =225050，上限为2300。2011年4月份平均理燃温度为2282.16。 设想富氧水平提高后，风温仍将保持1240以上。用喷煤和加湿调节Tf：一、喷煤量逐步提高到185kg/t(长期目标200kg/t)；二、提高湿度。目前做法是鼓风脱湿以稳定大气湿度，加湿以适应炉况需要。富氧率提高后，加湿会随之提高。 此外，拟对使用氧煤枪进行研究，争取一部分氧从风口进入高炉，改善煤粉燃烧

15、和炉缸状态 。3. 高炉操作3.1 操作理念3.1.1 以创造高炉长期稳定顺行局面为目标。3.1.2 通过上下部调剂，达到“两条通路、强调中心”的煤气分布。3.1.3 贯彻“四高、两大、两低”操作法 四高：高风温、高富氧、高喷煤、高顶压； 两大：大矿批、大矿角； 两低：低Si、低S。3.2 上下部调剂3.2.1 采用高风速。 高炉顺行稳定的关键是炉缸活跃，特别是中心活跃。因此下部采用高风速非常重要。随着风量和氧量增加，标准风速从2010年5月的230m/s提高到10月份的260m/s。 下部调剂除保证“吹透中心”以外，还特别注意炉缸圆周工作均匀，并以此作为调整风口直径的依据。圆周工作均匀以保持

16、圆周4个向限风口进风均匀为目标。以数学模型测定为依据。经测定各向限进风误差1%。 下图是2010年多次数学模拟测定结果之一： 1880187118811868 高炉40个风口分布如上图所示，热风总管从东侧接入。通过建立数学模型，计算高炉风量分布，结果显示：在风口小套均为130mm的工况下，远离鼓风入口的西侧两个向限，与接近入口的东侧风量相差无几，分别占总风量的50.2%、49.8%。 130mm3.2.2 装料制度3.2.2.1矿石批重随高炉强化逐步扩大，从早期130t左右，大约1年前扩大到165t左右，维持至今。3.2.2.2布料矩阵总的方向是边缘和中心保持较轻负荷，特别是中心保持较多焦炭，

17、维持“两条通路、保持中心”的操作目标。具体矩阵情况视原料条件而定，原料特别是焦炭差时，边缘和中心都要轻一些，焦炭好时，边缘中心特别是边缘可以重一些。举例如下：3.2.2.2.1 湿熄焦时有代表性的矩阵，特点是边缘中心都轻。档位C1 2 3 4 5 6 712O2 3 4 5 6环数3 4 2 2 2 2 2 52 4 3 3 33.2.2.2.2 下面是干熄焦投产后，具有代表性的矩阵。档位C1234567812O1234567环数222222224234443122222221434444313.2.2.2.3 使用小烧结矿后，因小矿压边，所以主矩阵适当减轻边缘和中心。 8C123456781

18、2 222222225O2345678 3444321+1C12 22O12 22 或8C1234567812 13 3222222222O1234567 1244532+1C12 22O12 223.2.2.3一般情况下，矩阵总格局力求稳定，日常调剂往往只在靠中心部位的焦炭进行微调，如从82123调到81124，即可稍微发展中心，而不作较大幅度调剂。3.2.2.4块矿比例自2011年2月开始提高，从此前的8-10%，提高到15%。3.3 渣铁制度3.3.1 开炉后造渣制度基本稳定 R2=1.151.18； MgO=90.5%； Al2O3随烧结配料而有较大变化，多数时间15%，也有时13-14%，但MgO未及时相应调剂； Si一般0.350.4%； 铁水温度一直维持1490。3.3.2 韩国光阳4#高炉，5500m3，当前在全球范围内生产指标是较好的。2010年全年产铁510万t，平均日产13999.19t；今年2月达到平均日产15326t水平。光阳4#高炉采用高富氧，2010年平均富氧率9.67%，今年2月