川威集团提高喷吹煤粉质量稳定率促进高炉顺行实践

川威集团提高喷吹煤粉质量稳定率促进高炉顺行实践宣讲人：谭嘉川川威集团炼铁厂2010年11月长沙摘要富氧喷煤工程作为川威炼铁厂的效益工程于2004年4月投产。由于喷吹煤资源存在供货点多、面广、成份波动大、供货不均匀等问题，造成煤粉质量不稳定，灰份波动大，对喷煤节焦降耗效果及高炉炉温炉况的稳定影响较大。川威炼铁厂通过建立健全相应评价体系，加强相关部门的沟通协调，加强无烟煤位移过程中混配煤理念及操作的贯彻和执行，有效提高了煤粉灰份质量稳定率，为高炉生产的稳定和顺行，以及节焦降耗工作起到了有效的促进作用。关键词喷煤

评价

灰份

质量1.川威高炉喷煤生产概况川威集团喷煤系统于2004年4月竣工投产，采用HRM2200立磨制粉，热风炉烟气预热，布袋收粉，制粉能力最大为55吨/小时，每一座高炉采用双罐并列集中喷吹方式进行喷煤，输送介质为压缩空气，原设计供三座450m3高炉和一座268m3高炉送煤，每个系列最大喷吹能力为10吨/小时，设计最高喷煤比可达160~180kg/t.Fe。2004年10月，5#高炉（450m3）投产后，共用原喷煤制粉系统，按喷煤系统设计能力，喷煤能力也可以达到150kg/t.Fe。2.钒钛矿冶炼特性及其对喷吹煤粉的质量要求从2007年9月份开始，川威集团开始大规模钒钛矿冶炼，至2009年7月，入炉原料中钒钛矿比例基本稳定在50%左右，渣中TiO2含量为18%~20%，已属高钛渣冶炼范畴。钒钛矿冶炼有其特殊性，高钛型炉渣的熔化性温度题更高，且其流动性随TiO2还原量及TiC、TiN生成量的增多而极剧变化。与普通矿冶炼特性相比，其对高炉热制度、造渣制度的选择及稳定性的要求有较大的差别，对热制度的要求更加苛刻，炉温控制区间更窄，稳定性要求更高，炉渣的热稳定性和化学稳定性也大幅变差，使得保证炉温的稳定和抑制炉渣成分变化以使炉渣保持良好流动性成为了钒钛矿冶炼高炉炉况稳定顺行的关键。高炉富氧喷煤强化冶炼后，往往将喷煤作为炉温炉况调节的主要手段，从而使煤粉质量的稳定率的高低成为了影响炉温控制精度的重要因素。3.川威高炉喷吹煤资源现状及存在问题川威集团自进行全面钒钛矿冶炼以来，由于受富氧率低及钒钛矿冶炼特性影响，煤比保持在110kg/t.Fe左右水平。正常生产情况下，每月需无烟煤2.5万吨左右，但由于川威集团所需无烟煤均为外购，且大的无烟煤供货厂家，故川威炼铁厂高炉喷煤主要存在如下问题：3.1喷吹用无烟煤资源供应厂家多、供应点多、资源来源面广、成分波动大。以2009年7月份为例，供货厂家为七家，供货点为16个，最大供货量5999.5吨，占19.17%，最小供货量为48.02吨，占0.15%，灰分最高为15.69%，最低的为3.54%，即使是同一个供货点的无烟煤，灰份也存在0.52%~10.49%较大范围的波动，各厂家的供货时间也不确定，供货量不均匀，给无烟煤的使用造成较大困难。全月无烟煤的供货量情况如下表1。表12009.6.26~2009.7.25无烟煤供货情况统计表厂家供应点供货量指标全水全硫挥发份灰份固定碳比例成都联龙泸州合江2468.68最大11.501.079.6314.6678.977.89最小6.800.528.1012.7576.71平均8.970.828.8513.5477.80波动1.120.140.270.480.49成都联龙泸州叙永370.78最大9.700.719.1214.1878.681.18最小8.400.478.3913.1577.46平均9.120.658.7313.6377.98波动0.560.100.270.460.62泸州长江煤业纳溪5999.52最大12.601.679.4915.2679.8919.17最小7.500.908.3511.5575.77平均10.271.368.9113.3677.94波动1.000.180.290.790.93泸州长江煤业永宁3526.32最大19.401.089.1314.5278.8211.27最小7.500.768.0412.6577.10平均13.890.948.6613.7477.90波动2.630.070.260.410.45泸州物资富源2262.26最大12.400.929.3015.2879.967.23最小9.700.538.0111.5476.02平均11.030.668.7113.2378.41波动0.660.110.280.700.72内江福兴源泸州2302.84最大13.001.258.9815.1978.657.36最小9.500.727.5913.1976.54平均11.471.028.4214.0777.59波动0.990.140.310.570.60内江福兴源云南161.16最大9.601.257.164.6389.320.51最小7.500.846.713.5487.79平均8.401.076.904.0288.66波动1.080.210.230.560.79四川荣威云南625.44最大17.301.579.3913.4085.122.00最小4.100.546.616.9377.59平均10.731.068.1611.3080.85波动3.800.340.861.952.28威远县同兴贵州994.98最大14.601.199.0215.2078.543.18最小10.600.968.1213.7276.72平均12.431.078.4214.5077.41波动1.210.080.290.470.59威远县同兴泸州55.6610.81.058.3413.5578.580.18威远县同兴渠坝48.02最大8.500.867.4211.4082.050.15最小7.700.827.1710.4381.18平均8.100.847.3010.9281.62波动0.570.030.180.690.62威远县同兴叙永5065.34最大8.601.278.8813.3780.0016.18最小4.100.727.8311.4877.90平均5.680.998.4512.5679.13波动1.070.100.230.400.50威远县同兴叙永黄浦333.98最大5.401.179.2813.0478.871.07最小4.701.088.6512.5278.05平均5.051.128.8712.8078.49波动0.290.040.280.220.34威远县勇华华龙云南232.06最大9.801.578.7712.7779.380.74最小8.501.408.2411.9778.31平均8.981.498.5512.2879.00波动0.570.080.230.370.50威远县勇华泸州5889.82最大13.301.509.2015.6980.6918.82最小7.000.918.2711.3875.83平均9.671.268.6413.5178.18波动1.770.160.241.011.03威远县勇华云南959.86最大15.602.648.9913.9988.833.07最小4.400.896.993.5077.21平均10.511.687.957.6484.34波动3.350.490.662.882.903.2

无烟煤质量分析滞后，无法指导配煤工作。川威炼铁厂高炉喷吹用无烟煤质量检测采用入场下货取样方式进行，测试分析时间又较长，一般分析结果要2~3天才能报到炼铁厂，而无烟煤已入场下货并上堆，所以基本是无质量分析即已进入混煤堆或原煤仓。3.3

原煤堆场场地狭小，堆存量小。川威集团喷煤系统为后期改造工程，受空间布置影响，原煤堆放场地狭小，只能存煤6000吨，只相当于一个星期的用煤量，外部有两个储煤场，但场地也较狭小，进场煤也是混堆储存，且由于靠近烧结原料场，极易混入矿粉等杂质，同时由于各厂家供应无烟量在时间分布上极不均匀，所以对煤粉质量的稳定影响也极大，喷吹煤粉质量波动大幅度曾一度造成高炉炉温炉况的无故大幅波动，对生产的稳定和节焦降成本工作产生了较大的影响。

4.提高煤粉质量稳定率的措施2008年随着钢铁市场的变化和原燃料成本的上升，企业面临的竞争压力越来越大，为了提升企业市场竞争能力，川威集团大张降成本大旗，走低成本之路，作为炼铁厂节焦降耗子项目的《分堆混煤攻关项目》应运而生，针对喷煤存在的以上问题，主要采取了以下措施。4.1

加强无烟煤质量数据统计分析，建立无烟煤质量评价体系，指导无烟煤采购及混配煤工作。由于无烟煤质量分析时间严重滞后，只好通过对以往各供货点无烟煤质量数据进行统计分析，以指导混配煤工作。建立无烟煤质量评价体系，对无烟煤灰份和硫份质量指标中的平均值和波动值进行统计排名，并根据各指标对高炉焦比影响经验值不同，按灰平均值排名*49%+灰分波动值排名*21%+硫份值排名*21%+硫份波动值*9%进行权重分配，以此综合指标进行最终排名，将以上排名将无烟煤分为三至四类，将同类煤进行混合堆放，不同类煤进行分开堆放，以便进行配煤及调节煤粉质量，同时也作为营销部门无烟煤采购的参考资料，减少或停止采购供货比例少且质量波动大（综合排名靠后）的供货点的无烟煤，加大对质量好（综合排名靠前）的供货点的无烟煤的采购量。下表-2为2009年7月份无烟煤质量排名统计表。表22009年7月份无烟煤质量排名统计表厂家供应点供货量平均波动排序全硫灰份全硫灰份s平序S波序灰平序灰波序综合排名供货比例威远县同兴渠坝48.020.8410.920.030.69413104.510.14内江福兴源云南161.161.074.020.210.561013185.4420.48威远县同兴叙永5065.30.9912.560.100.4067635.46315.17威远县同兴叙永黄浦333.981.1212.800.040.22112716.1341.00威远县勇华华龙云南232.061.4912.280.080.37144526.1750.69泸州物资富源2262.30.6613.230.110.70288117.3766.77成都联龙泸州叙永2468.70.6513.630.100.46161257.6877.39四川荣威云南625.441.0611.300.341.958144147.8481.87成都联龙泸州合江2468.680.8213.540.140.483101178.3997.39泸州长江永宁.30.9413.740.070.41531348.531010.56威远县勇华云南959.861.687.640.492.8815152158.63112.87泸州长江纳溪5999.51.3613.360.180.79131291210.741217.97威远县同兴贵州994.981.0714.500.080.479515610.95132.98内江福兴源泸州2302.81.0214.070.140.577914911.03146.90威远县勇华泸州5889.81.2613.510.161.011211101311.141517.64威远县同兴泸州55.661.0513.550.174.2

对煤场进行规划，在无烟煤的下车上堆过程中实行混煤操作。由于受场地空间限制，喷煤系统煤场面积较小，在不分类分堆情况下的总存煤能力只有6000吨，为了充分利用现有场地，将煤场进行如下图所示规划，将主煤场按中心分为主A1、主A2、主B1、主B2四个区域，作为主存煤区，将副厂房分为副A、副B两个区域，分别作为对应两区的缓冲存煤区，如果来煤质量相对偏差较大，则分四类堆放，如果来煤质量偏差相对较小，则按三类堆放，将主B1和主B2区合为主B区，即主A1、主A2、主B三个区域。进行如此分区后，如果要将煤完全分开堆放不混堆，则造成煤场堆放能力大幅下降，故在实际堆煤过程中，按主A1、主A2、B1、主B2之间大致分开，并通过控制相对堆煤高度，减小混堆区，从而达到在不影响煤场储煤量的情况下，使不同类无烟煤有效分类堆放，保证混配煤及煤粉质量调节成为可能。煤场分区示意图隔墙隔墙隔墙4.3加强下煤上堆过程中的混煤操作，提高混煤效果。由于受场地狭小因素限制，无烟煤无法进行有效预混，为了提高无烟煤质量稳定性，在现有设施设备基础上，利用无烟煤转运过程中的每个环节，实施“平铺直取”混煤理念。在无烟煤下车时，严格分类分区下货，行车在提煤上堆过程中，控制抓斗开口宽度，在无烟煤上堆时实现“平铺”，当提煤上仓时，实现“直取”，改变过去为减小工作量而采用的下车直接上仓不上堆的做法，有效降低了煤粉质量的波动幅度。4.4密切关注煤粉质量，及时调整配煤比。由于川威炼铁厂无烟煤质量分析数据一般要滞后2.5~3天，故对混配煤工作的指导性作用不大，为了对混配煤效果进行验证，本项目立项后，开始对喷吹煤粉质量进行每班一次分析，当煤粉质量超出理论配煤成分波动范围时，对配煤比进行及时调节，煤粉质量的稳定也起到了较好的促进作用。4.5

取得的效果通过以上措施，川威炼铁厂高炉喷吹用无烟煤粉质量稳定率在原基础上大幅上升。2009年情况如下表3。表3项目成立以来煤粉质量稳定率情况注