太钢高炉提高球团配比生产实践

太钢高炉提高球团矿配比生产实践2014.09

太钢炼铁厂6#高炉投产后，烧结矿的产能不能满足原有炉料结构75%烧结+25%球团的要求，根据物料平衡球团矿比例需增至35％;

控制烧结规模，扩大球团生产是贯彻国家环保总局对钢铁发展规划环评的要求，总局明确指出“现有厂区不再发展焦化、烧结工序，采取有效措施，减少Si02和烟尘排放”;

太钢目前是为数极少的在城市生活区以内的大型钢铁企业，随着人们对环保认识的提高和国家环保局制定的环保标准的进一步细化，挖掘球团产能，提高球团矿配比，对削减厂区SO2的排放量起着重要作用，是解决企业因钢产量增加而不至于使排放物增加的一项有力措施。背景简介背景简介表1国内4000m3高炉球团矿使用情况

烧结矿配比（%）球团矿配比（%）块矿配比（%）入炉品位（%）宝钢1BF78.739.6711.659.44宝钢2BF77.6510.4911.8659.55宝钢3BF77.4610.312.2559.44宝钢4BF77.3610.6312.0159.47武钢8BF64.8122.9712.2257.34马钢A炉71.8419.089.0757.87马钢B炉72.3919.188.4258.05沙钢5800BF73.4313.6912.8758.95首迁3BF69.5524.326.1358.52京唐1BF61.3826.8111.8159.19京唐2BF62.6426.5110.8558.72鲅鱼圈1BF75.2216.847.9458.08鲅鱼圈2BF75.2715.69.1358.05包钢7BF75.8820.283.8558.49本钢67.9225.086.9959.01安钢74.661213.3458.62梅钢76.3910.4713.1459.03太钢6BF71.4828.52059.36太钢5BF70.0129.38059.38化学成分TFe%FeO%SiO2%CaO%MgO%Al2O3%63.900.495.060.560.490.46冶金性能还原度指数%低温还原粉化率%还原膨胀指数%软化开始温度℃软化终了温度℃抗压强度N/个71.387.1113.53111813382433太钢球团矿冶金性能表2袁家村球团矿成分及冶金性能指标太钢自产袁家村球团矿为酸性球团矿，高温冶金性能不佳，软熔温度偏低，成渣早，滚向边缘和中心的球团矿过早熔化易粘结炉墙和影响炉料透气性。大型高炉对要求球团冷态抗压强度大于2000N/个比例≥80%，太钢球团抗压强度差，强度合格的球团比例只能维持在63～70%，球团仓下5mm筛子不能完全筛除碎球，装入炉内影响料柱透气性。高炉炉料的性能研究球团比例-5mm5~10mm10~16mm16~25mm25~40mm+40mm平均粒径%%%%%%mm25%2.9412.2536.5218.7317.0512.4821.2329%2.7511.4440.0918.1515.9111.6520.7332%2.5810.7337.5817.0214.9210.9220.4335%2.369.847.2216.9913.649.9919.73表3不同球团矿比例高炉炉料粒度组成由上表数据可知，随球团比例的增加25%→29%→32%→35%，矿石炉料中10~16mm粒级所占比例增大且炉料平均粒径呈下降趋势，球团比例增加10%时矿石炉料平均粒径下降1.5mm。在焦炭粒级不变的条件下，随球团矿比例的增加，高炉块状带炉料粒度差别（dp/Dp）值减小，块状带炉料空隙度ε呈下降趋势高炉炉料的性能研究表4不同球团矿比例炉料结构的熔滴性数据球团比例软化开始温度/℃软化结束温度/℃滴落温度/℃软化温度区间/℃软熔区间/℃压差/kPa25%11791313145313414012929%11381274140713613313032%11321270139913812913535%111512551376140121140当球团比例逐步由25%增加至35%时，软化开始温度、软化结束温度和滴落温度均降低，压差增大且软熔区间变窄。球团比例25%球团比例29%球团比例32%球团比例35% 图1软熔带起始位置与球团矿比例的关系示意图高炉炉料的性能研究时间炉料结构，%入炉品位%渣比kg/t球团烧结南非攻关前20.275.44.459.91291.23.4-3.27257559.12312.73.28-4.9297159.45297.114.10-4.21326859.70293.544.22-5.1434.965.159.78289.365.14-5.3029.670.459.31299.764350m3高炉增大球团配比攻关时序表表5高球团配比攻关时序表4350m3高炉炉料碱度平衡测算根据太钢炉渣结构进行模拟计算，初渣形成开始温度1385℃，炉渣碱度需控制1.20-1.24烧结碱度R2:1.90球团比例29%球团比例32%球团比例35%球团比例25%烧结碱度R2:1.98烧结碱度R2:2.06烧结碱度R2:2.154350m3高炉炉料碱度平衡测算烧结烧结烧结球团球团球团烧结烧结

运转皮带走行方向⑶⑷⑸⑹⑺⑻最早料头位置入炉料头和料尾全部为烧结矿4350m3高炉槽下排料优化运转皮带的头部和尾部不能有球团矿，特别是尾部的较长一段皮带上不能有球团矿（只有烧结矿），目的是入炉最内环分布矿时不能有球团矿，减少因球团滚动落入中心漏斗的球团数量，从而减轻中心负荷，确保中心气流的稳定。4350m3高炉装料制度优化高炉操作主要维持中心、边缘两股气流合理分配。为避免布料时，球团矿滚向边缘，焦丁分布在炉墙侧，通过调整排料次序将球团矿布置在中间环带，使其不影响中心和边缘气流的稳定性。档位1234567攻关前角度43.042.540.538.53633.531PWO

433222PWC

333222攻关后角度43.0434138.53633.530.5PWO

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3332224350m3高炉炉料结构优化的效果透气性指数和煤气利用率K值大幅度波动次数较少，基本能够稳定在2.05-2.25之间，煤气利用率整体上升趋势。4350m3高炉炉料结构优化的效果炉体热负荷分布状况全炉总体热负荷有所波动，波动范围在12000×10KJ/h-16000KJ/h由上图可以看出，试验期间高炉压差受球团矿比例的影响显著，随球团比例的增加而上升。4350m3高炉炉料结构优化效果炉内压差变化情况4350m3高炉炉料结构优化效果中心气流分布情况攻关前后CCT变化4350m3高炉运行指标时间球团比例%产量t/d燃料比kg/t煤比kg/tJan-201425.748978508188Feb-201426.799353526187Mar-201429.239517534182Apr-201429.048895534188May-201430.159654522203Jun-201430.249515525196Jul-201430.348351534192Aug-201430.989338522184经过2013年对高球团配比实践的摸索，2014年球团配比保持30%的水平。1800m3高炉高球团比试验研究1、把降煤比、稳定燃料比作为确保试验中高炉顺行及热量充足的基础条件，以防止试验中炉况出现较大波动，影响试验进度及效果评估。

在原有基础上，燃料比提高5kg/t，适当降低煤比，增加焦层厚度，改善软融带的透气性，同时确保渣铁充足的热量。这种以退为进的操作思路，确保了在球团比例逐步提高的过程中，炉况稳定，各项指标仍维持较好水平。不同球团比例下部分控制参数球团比例%理论煤比kg/t理论燃料比kg/t〔Si〕%铁水温度℃251805130.361495301765150.321487401795230.331495451735130.351493

2、根据球团矿的物理及化学性能，合理布料，消除其负面影响，利用其滚动性，变不利为有利。由于在布料过程中，球团易滚向中心从而加重中心，应对措施是减小中心负荷，形成开放的中心气流。在三高炉中心加焦的布料基础上，通过调整中心矿量，形成稳定的中心气流。在此基础上，通过改变球团矿与烧结矿在一批料中的排料顺序，有效地控制中心与边缘两股气流。在搞好上部调剂的同时，下部通过稳定使用较高的风量，控制合理的鼓风动能和富氧率，形成较好的煤气流一次分布，实现了稳定热负荷与获得良好的煤气利用率的双重目标。1800m3高炉高球团比试验研究（1）调整装料制度的思路与措施坚持发展中心、适当抑制边缘气流的方针，保持中心足够的焦炭量，在不同球团配比下通过调整中心矿石量，控制合理的矿焦比，保持充足稳定的中心气流.不同球团比例下的装料制度球团比例%PWOPWC3045.542.5393528433224238.5351333214404238.53530433224238.5351333224454238.53043324238.53513322241800m3高炉高球团比试验研究（2）调整排料顺序的思路与措施球团比例为25%时，矿石的排料顺序为烧结+球团+烧结+球团+烧结.随着球团比例的增加、中间环带的烧结量减少，为保证边缘与中心有足够的烧结矿，布料顺序变为烧结+球团+烧结。主导思想为烧结把两头，球团集中在中间环带，同时中心加焦。气流易于控制，效果较好。当球团比例增加到40-45%时，由于球团量过大，向中心的挤压力增强，减弱了中心气流，尤其料速较快时，中心气流严重不足，同时伴随热负荷的升高。将排料顺序调整为球团+烧结+球团+烧结+球团+烧结，即控制了边缘气流的发展，又减缓了球团向中心滚动的程度。1800m3高炉高球团比试验研究1800m3高炉高球团比试验研究（3）坚持大风量的使用，保持足够的鼓风动能。4月9日检修后，将风量提高到3600m3/min，并控制合理的差压，与上部调剂相配合。1800m3高炉高球团比试验研究

3、制定合理的造渣制度，确保脱硫及排碱

由于袁家村矿粉中，K、Na等碱金属含量较高，使用袁矿粉烧结矿与袁球后，入炉碱负荷增加，对炉缸内焦炭强度破坏性增强。排碱需要较低的渣碱度与较大的渣量，但随着球团比例的升高，渣比由310kg/t降低到270-280kg/t，过低的碱度既影响脱硫，又影响炉缸的热量。在操作中。将炉渣二元碱度控制线由1.12-1.20下调到1.10-1.18，正常时按中线控制，效果明显。同时制定了排碱标准，定期降碱度进行排碱。1800m3高炉高球团比试验研究

4、增加出铁次数，在减少炉温及热量波动的同时，强化碎焦从炉内排出

在高比例球团矿生产实践期间，铁口炮泥质量不稳定，出铁时间短，高炉易憋风，料速不均，炉温波动。从而使得软融带位置不稳定，影响炉况顺行。由于焦炭质量差，炉缸内碎焦多，影响死焦堆的透气性和透液性，造成炉缸不活跃。通过调整钻头尺寸，增加出铁次数，缩短出铁间隔时间，力求大吹铁口等措施，克服了炮泥质量差对出铁的影响，稳定了炉温和热量，也降低了碎焦对炉缸的