CN114959133A - 一种取消高炉中心加焦的布料方法 - Google Patents

一种取消高炉中心加焦的布料方法 Download PDF

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Abstract

一种取消高炉中心加焦的布料方法，涉及炼铁领域。该取消高炉中心加焦的布料方法包括以下步骤：对高炉进行冶炼时在原冶炼指标基础上增加10‑15kg/t焦比，减少10‑15kg/t喷煤比，降低1‑2％富氧率并增加等量风量；冶炼一个周期后，将焦炭筛分并将大于60mm粒级焦炭投入高炉中心区域等量替换，将25‑60mm粒级焦炭呈环形的投入高炉中心区域外侧等量替换；将高炉的风量提高3‑5％冶炼一个周期后，每间隔一个星期减少大于60mm粒级焦炭并等量增加25‑60mm粒级焦炭直至转换完成，调整高炉冶炼指标至原有冶炼指标。取消高炉中心加焦的布料方法能够将高炉从中心加焦稳定转换至非中心加焦。

Description

一种取消高炉中心加焦的布料方法
技术领域
本申请涉及炼铁领域，具体而言，涉及一种取消高炉中心加焦的布料方法。
背景技术
中心加焦是日本开发的一种高炉布料技术，其是将15-25％左右的焦炭布置于高炉的中心区域形成中心焦柱，由于高炉的中心区域无矿石导致煤气通过阻力小，使上升煤气流能够顺利通过料柱中心，解决了因焦炭质量差造成的高炉上部透气性差的问题，同时因中心焦炭只存在熔损气化反应，焦炭到达炉缸时仍能保持较好的粒度和热态强度，有利于炉缸中心死料柱的透气、透液性，从而改善了炉缸活跃性。这种中心加焦技术能够形成大角度、大角差、大矿批与中心加焦相配合的布料模式，极大改善上部块状带的透气性，同时使软容带的形状趋于倒V型合理分布，使高炉接受风量的能力增加，增强高炉抗波动能力，从而在原燃料条件较差的情况实现了炉况稳定顺行，并取得了较好的经济技术指标。
但是中心加焦布料模式的弊端是，必须保证有15-25％的焦炭布置到高炉中心区域，这使得中心区域的煤气没有参与矿石还原反应直接排出高炉，造成极大的煤气浪费，高炉煤气利用率一般只有43-48％的水平，高炉燃料消耗比较高。而无中心加焦高炉的煤气利用率可达50％以上，据统计应用中心加焦技术的高炉比不应用此技术的高炉煤气消耗高出约10-20kg/t。
目前低碳减排成为国家经济发展和生产经营活动的重要目标之一，国内高炉炼铁为应对低碳炼铁目标，努力降低高炉燃料消耗，取消中心加焦是实现减碳最有效的技术途径，但部分高炉多次尝试取消中心加焦时发现，由于原燃料条件经常性波动，取消中心焦后高炉中心气流变弱，炉缸活跃性变差，导致高炉不能维持长期稳定顺行。
因此，开发一种取消中心加焦高炉布料方法对高炉低碳冶炼具有重大意义。
发明内容
本申请的目的在于提供一种取消高炉中心加焦的布料方法，其具有高炉抗波动能力强和稳定转产的优点，能够实现高炉从中心加焦至非中心加焦的稳定转换。
本申请的实施例是这样实现的：
本申请实施例提供一种取消高炉中心加焦的布料方法，取消高炉中心加焦的布料方法，包括以下步骤：
使用中心加焦方法对高炉进行冶炼，并在原冶炼指标基础上增加10-15kg/t焦比，减少10-15kg/t喷煤比，降低1-2％富氧率并增加等量风量；
冶炼一个周期后，将焦炭进行筛分得到大于60mm粒级焦炭和25-60mm粒级焦炭，并将大于60mm粒级焦炭投入高炉中心区域等量替换中心加焦方法的焦炭，将25-60mm粒级焦炭呈环形的投入高炉中心区域外侧等量替换中心加焦方法的焦炭；
将高炉的风量提高3-5％冶炼一个周期后，每间隔一个星期减少一次投入高炉中心区域的大于60mm粒级焦炭用量并等量增加投入高炉中心区域外侧的25-60mm粒级焦炭用量；
当大于60mm粒级焦炭用量减少至0时，保持高炉炉况稳定运行一个星期以上；
调整高炉冶炼指标至原有冶炼指标。
在一些可选的实施方案中，每间隔一个星期减少一次投入高炉中心区域的大于60mm粒级焦炭用量并等量增加投入高炉中心区域外侧的25-60mm粒级焦炭用量，前四次调整焦炭用量的比例分别为25％、15％、10％、5％。
在一些可选的实施方案中，每间隔一个星期减少一次投入高炉中心区域的大于60mm粒级焦炭用量并等量增加投入高炉中心区域外侧的25-60mm粒级焦炭用量时，当高炉出现风量下降时，停止减少大于60mm粒级焦炭用量，并将25-60mm粒级焦炭每间隔一个星期或者二个星期一次转投入高炉边缘环带区域。
在一些可选的实施方案中，每间隔一个星期减少一次投入高炉中心区域的大于60mm粒级焦炭用量并等量增加投入高炉中心区域外侧的25-60mm粒级焦炭用量时，当高炉风量稳定不变且大于60mm粒级焦炭用量减少至中心加焦方法加焦量的50％时，将减少的大于60mm粒级焦炭投入至高炉中心区域外侧。
在一些可选的实施方案中，调整高炉冶炼指标至原有冶炼指标时，每间隔一个星期减少3kg/t焦比并增加相应比例的喷煤量和富氧率。
本申请的有益效果是：本申请提供的取消高炉中心加焦的布料方法包括以下步骤：使用中心加焦方法对高炉进行冶炼，并在原冶炼指标基础上增加10-15kg/t焦比，减少10-15kg/t喷煤比，降低1-2％富氧率并增加等量风量；冶炼一个周期后，将焦炭进行筛分得到大于60mm粒级焦炭和25-60mm粒级焦炭，并将大于60mm粒级焦炭投入高炉中心区域等量替换中心加焦方法的焦炭，将25-60mm粒级焦炭呈环形的投入高炉中心区域外侧等量替换中心加焦方法的焦炭；将高炉的风量提高3-5％冶炼一个周期后，每间隔一个星期减少一次投入高炉中心区域的大于60mm粒级焦炭用量并等量增加投入高炉中心区域外侧的25-60mm粒级焦炭用量；当大于60mm粒级焦炭用量减少至0时，保持高炉炉况稳定运行一个星期以上；调整高炉冶炼指标至原有冶炼指标。本申请提供的提供的取消高炉中心加焦的布料方法具有高炉抗波动能力强和稳定转产的优点，能够实现高炉从中心加焦至非中心加焦的稳定转换。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
以下结合实施例对本申请的取消高炉中心加焦的布料方法的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1：
某炼铁厂5号高炉的炉容为3200m3，该高炉有6个焦槽，单槽容积为550m3，日均槽存焦炭700-1100t，该高炉的冶金焦粒度分布、高炉取消中心加焦前的焦炭指标和布料参数分别见表1、表2和表3。
表1 5号高炉冶金焦粒度分布(单位：％)
Figure BDA0003665403220000041
Figure BDA0003665403220000051
表2 5号高炉调整前冶炼的技术指标
Figure BDA0003665403220000052
表3 5号高炉的布料参数
Figure BDA0003665403220000053
该5号高炉实施取消中心加焦前，增设2个容积550m3的焦槽，一套焦炭分级筛，用于将冶金焦按粒度分为大于60mm、25-60mm两个粒级单独存放，由表1可以看出，近三年5号高炉冶金焦粒级分布范围，大于60mm粒级的焦炭(J1)占比大约为33％，以此为准，分级后焦炭按大于60mm粒级的焦炭(J1)：25-60mm焦炭(J3)为1：2的比例存储。
由表2及表3可以得到，高炉日消耗焦炭量为2475吨/天，中心焦比例为26.7％，中心焦日均消耗量660吨/天，因此高炉大于60mm焦炭(J1)日均槽存范围165-330吨/天，25-60mm焦炭(J3)日均槽存为495-660吨/天。
完成以上冶金焦筛分和存放步骤后，高炉开始由中心加焦模式开始转换为新的布料模式，调整过程如表4所示，表中J1为分级后大于60mm焦炭，J2为未分级普通焦炭，J3为分级后25-60mm焦炭。
表4 5号高炉取消中心加焦布料调整过程
Figure BDA0003665403220000054
Figure BDA0003665403220000061
Figure BDA0003665403220000071
上述布料调整前，高炉增加焦比10kg/t，减少喷煤比10kg/t，高炉富氧率降低1-2％，以等量风量置换减少的富氧量。调整后周1布料时将大于60mm粒级焦炭(J1)替换中心普通焦(J2)，以25-60mm粒级焦炭(J3)替换边缘环带普通焦(J2)，风量由5700m3/min上升至5900m3/min，煤气利用率由45％降至43.5％，炉况顺行，下料稳定。调整后周2布料、调整后周3布料和调整后周4布料，这3周主要是减中心焦投入，并适当减轻边缘焦投入，期间高炉煤气利用率提升至45.8％，以煤量增减来控制炉温，维持焦比不变；调整后周5布料、调整后周6布料、调整后周7、调整后周8布料、调整后周9布料和调整后周10，主要是将中心焦布到中心外侧布料区域环带区域，中心布焦环带最小角位27.5度，完成以上调整后，高炉顺行情况良好，部分技术指标如表5所示。
表5 5号高炉取消中心加焦后技术指标
Figure BDA0003665403220000072
实施例2
某炼铁厂的4号高炉炉容2500m3，高炉有6个焦槽，单槽容积350m3，日均槽存100-360t，该高炉的冶金焦粒度分布、高炉取消中心焦前的焦炭指标和布料参数分别见表6、表7和表8。
表6 4号高炉冶金焦粒度分布(单位：％)
+80mm 60-80mm 40-60mm 25-40mm -25mm
2019年 8.12 24.88 32.71 30.34 3.95
2020年 7.45 25.07 32.78 31.45 3.25
2021年 8.12 24.45 33.73 30.25 3.45
表7 4号高炉调整前技术指标
Figure BDA0003665403220000081
表8 4号高炉布料参数
Figure BDA0003665403220000082
4号高炉实施取消中心加焦前，增设2个容积550m3的焦槽，一套焦炭分级筛，用于将冶金焦按粒度大于60mm、25-60mm分为两个粒级单独存放，由表6可以看出，近三年4号高炉冶金焦粒级分布范围，大于60mm粒级的焦炭占比大约为33％，以此为准，分级后焦炭按大于60mm粒级的焦炭(J1)：25-60mm焦炭(J3)为1：2的比例存储。
由表7及表8可以得到，高炉日消耗焦炭量为2277吨/天，中心焦比例为28.6％，中心焦日均消耗量650吨/天，因此高炉大于60mm焦炭日均槽存范围163-325吨/天，25-60mm焦炭槽存为489-650吨/天。
完成以上步骤后，高炉开始由中心加焦模式开始转换为新的布料模式，调整过程如表9所示，表中J1为分级后大于60mm焦炭，J2为未分级普通焦炭，J3为分级后25-60mm焦炭。
表9 4号高炉取消中心加焦布料调整过程
Figure BDA0003665403220000091
Figure BDA0003665403220000101
上述布料调整前，高炉增加焦比10kg/t，减少喷煤比10kg/t，高炉富氧率降低1-2％，以等量风量置换减少的富氧量。调整后周1投料时将风量由5250m3/min上升至5450m3/min，煤气利用率由46％降至43.0％，实现炉况顺行，下料稳定。调整后周2投料、调整后周3投料和调整后周4投料，这3周主要是减中心焦，并适当减轻边缘焦，期间高炉煤气利用率提升至45.0％，以煤量增减来控制炉温，维持焦比不变；调整后周5投料、调整后周6投料、调整后周7、调整后周8投料、调整后周9投料和调整后周10，主要是将中心焦布到中心外侧布料区域，中心布焦环带最小角位29度，完成以上调整后，高炉顺行情况良好，部分技术指标如表10所示。
表10 4号高炉取消中心加焦后技术指标
Figure BDA0003665403220000102
以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (5)

1.一种取消高炉中心加焦的布料方法，其特征在于，包括以下步骤：
使用中心加焦方法对高炉进行冶炼，并在原冶炼指标基础上增加10-15kg/t焦比，减少10-15kg/t喷煤比，降低1-2％富氧率并增加等量风量；
冶炼一个周期后，将焦炭进行筛分得到大于60mm粒级焦炭和25-60mm粒级焦炭，并将大于60mm粒级焦炭投入高炉中心区域等量替换中心加焦方法的焦炭，将25-60mm粒级焦炭呈环形的投入高炉中心区域外侧等量替换中心加焦方法的焦炭；
将高炉的风量提高3-5％冶炼一个周期后，每间隔一个星期减少一次投入高炉中心区域的大于60mm粒级焦炭用量并等量增加投入高炉中心区域外侧的25-60mm粒级焦炭用量；
当大于60mm粒级焦炭用量减少至0时，保持高炉炉况稳定运行一个星期以上；
调整高炉冶炼指标至原有冶炼指标。
2.根据权利要求1所述的取消高炉中心加焦的布料方法，其特征在于，每间隔一个星期减少一次投入高炉中心区域的大于60mm粒级焦炭用量并等量增加投入高炉中心区域外侧的25-60mm粒级焦炭用量，前四次调整焦炭用量的比例分别为25％、15％、10％、5％。
3.根据权利要求1所述的取消高炉中心加焦的布料方法，其特征在于，每间隔一个星期减少一次投入高炉中心区域的大于60mm粒级焦炭用量并等量增加投入高炉中心区域外侧的25-60mm粒级焦炭用量时，当高炉出现风量下降时，停止减少大于60mm粒级焦炭用量，并将25-60mm粒级焦炭每间隔一个星期或者二个星期一次转投入高炉边缘环带区域。
4.根据权利要求1所述的取消高炉中心加焦的布料方法，其特征在于，每间隔一个星期减少一次投入高炉中心区域的大于60mm粒级焦炭用量并等量增加投入高炉中心区域外侧的25-60mm粒级焦炭用量时，当高炉风量稳定不变且大于60mm粒级焦炭用量减少至中心加焦方法加焦量的50％时，将减少的大于60mm粒级焦炭投入至高炉中心区域外侧。
5.根据权利要求1所述的取消高炉中心加焦的布料方法，其特征在于，调整高炉冶炼指标至原有冶炼指标时，每间隔一个星期减少3kg/t焦比并增加相应比例的喷煤量和富氧率。
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