CN115094171A - 一种特大型高炉低品位高负荷冶炼方法 - Google Patents

一种特大型高炉低品位高负荷冶炼方法 Download PDF

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龙防
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牛富军
赵奕澎
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张强
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Abstract

本发明提供了一种特大型高炉低品位高负荷冶炼方法，涉及高炉冶炼技术领域，其主要包括：高炉通过调整炉料结构进行适当降低综合入炉品位，同时加强焦炭质量管理，保证其质量良好且稳定；对炉顶布料矩阵的进行调整，执行开放中心与疏松边缘的装料制度，合理控制高炉冶炼主要参数，保持炉况稳定顺行；加强炉前工作管理，将冶炼完成后的液态渣铁及时排出；整个生产过程高炉大焦负荷保持高水平状态。根据本发明的冶炼方法，在降低原料成本的同时又可以降低燃料成本，最终达到降低生铁成本的作用。

Description

一种特大型高炉低品位高负荷冶炼方法
技术领域
本发明涉及高炉冶炼技术领域，特别涉及一种特大型高炉低品位高负荷冶炼方法。
背景技术
近年来，由于国际铁矿石价格持续偏高，不断挤压钢铁企业利润空间，特别是对于一些距离港口较远的钢铁企业，其铁矿石成本往往更高，进而造成此类钢铁企业处于微利甚至亏损状态。
对于4000m3级以上的特大型高炉而言，其要求综合入炉品位较高；特大型高炉入炉品位平均水平约在59.00％，有的高炉甚至长期保持在61.00％左右，而大焦负荷平均水平控制在5.00～5.10t/t范围内，控制水平较高的可以达到5.50～5.60t/t。为了降低生铁成本，高炉不得不适当降低入炉品位；如果降低入炉品位，高炉往往需要相应地降低大焦负荷，这样在原料成本降低的同时而会造成燃料不断升高，最终导致生铁成本得不到有效降低。
为了更加有效地降低生铁成本，特大型高炉有必要探索和研究一种特大型高炉低品位高负荷冶炼方法。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种特大型高炉低品位高负荷冶炼方法，既可以解决特大型高炉由于入炉品位要求较高而造成原料成本较高的问题，又可以在入炉品位适当降低的情况下提高大焦负荷而降低燃料成本，最终达到降低生铁成本的目的。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种特大型高炉低品位高负荷冶炼方法，(1)入炉品位控制：综合入炉品位是由高炉炉料结构决定的。高炉冶炼所需炉料由烧结矿、球团矿和块矿组成，其结构就是这三种铁矿石的重量百分比；根据铁矿石的重量百分比和其对应品位即可计算获得综合入炉品位。综合入炉品位控制在57.80～58.10％范围内，其中烧结矿配比控制在70～80％，球团矿配比控制在8～15％，块矿配比控制在8～17％。
(2)焦炭质量控制：焦炭在炉内起着重要的料柱骨架作用，因此其质量必须保持良好且稳定。
控制焦炭主要参数如下：
控制焦炭水分在0.20～0.60％；
控制焦炭灰分在11.50～12.90％；
控制焦炭硫份在0.65～0.80％；
控制焦炭抗碎强度M40在89.00～92.00％；
控制焦炭反应后热强度CSR在70.00～73.00％。
(3)炉顶装料：上述炉料通过皮带运输机进行炉顶装入，控制高炉料线深度在1.30m，矿批130～132t，下料速度5～6批/h。
(4)高炉冶炼：高炉冶炼方法主要通过对炉顶布料矩阵的调整来实现，执行开放中心与疏松边缘的装料制度。
控制高炉冶炼主要参数如下：
控制高炉风量在6800～7000m3/min；
控制高炉热风压力在395～415kPa；
控制高炉风速在275～285m/s；
控制高炉鼓风动能在17000～18000kg·m/s；
控制高炉风温在1170～1200℃；
控制高炉顶压在230～240kPa；
控制高炉富氧量在25000～36000m3/h；
控制高炉全压差在160～175kPa；
控制高炉铁水物理热在1500～1510℃，化学热[Si]在0.30～0.50℃；
控制高炉炉渣二元碱度在1.15～1.25，三元碱度在1.35～1.50。
(5)渣铁排放：加强炉前工作管理，将冶炼完成后的液态渣铁及时排出，出渣铁时间控制在100～180min，出铁流速控制在7～10t/min。
根据本发明的高炉冶炼方法，优选地，所述高炉为4000m3级以上特大型高炉。
本发明还包括高炉大焦负荷控制在5.70t/t以上。
(三)有益效果
通过本发明的高炉冶炼方法，可以把综合入炉品位控制在较低水平，因此可以降低原料成本。在入炉品位相对较低的情况下，高炉通过炉顶布料矩阵的调整，科学优化冶炼主要参数，炉况保持长期稳定顺行，大焦负荷依然可以保持在5.70t/t以上的高水平状态，因此可以降低燃料成本。综合这两个方面降本作用，最终实现生铁成本降低的目的。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种特大型高炉低品位高负荷冶炼方法，解决现有技术中高炉往往需要相应地降低大焦负荷，这样在原料成本降低的同时而会造成燃料不断升高，最终导致生铁成本得不到有效降低的问题，通过本发明的高炉冶炼方法，可以把综合入炉品位控制在较低水平，因此可以降低原料成本。在入炉品位相对较低的情况下，高炉通过炉顶布料矩阵的调整，科学优化冶炼主要参数，炉况保持长期稳定顺行，大焦负荷依然可以保持在5.70t/t以上的高水平状态，因此可以降低燃料成本。综合这两个方面降本作用，最终实现生铁成本降低的目的。
实施例1
本申请实施例中的技术方案为解决上述高炉往往需要相应地降低大焦负荷，这样在原料成本降低的同时而会造成燃料不断升高，最终导致生铁成本得不到有效降低问题，总体思路如下：
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种特大型高炉低品位高负荷冶炼方法，以某钢厂4747m3高炉某期间生产实践为例。
(1)入炉品位控制：由于球团矿品位较高，通过调整炉料结构，降低烧结矿品位和增加烧结矿配比，把综合入炉品位控制在58.03％(如表1所示)。
表1实施例1的入炉品位与炉料结构
Figure BDA0003700938570000041
(2)焦炭质量控制：本阶段焦炭质量保持良好，能够更好地发挥料柱骨架作用，为低品位高负荷冶炼提供强力支撑。
控制焦炭主要参数如下：
控制焦炭水分在0.20～0.60％；
控制焦炭灰分在12.36～12.84％；
控制焦炭硫份在0.72～0.78％；
控制焦炭抗碎强度M40在89.20～90.60％；
控制焦炭反应后热强度CSR在70.89～72.75％。
(3)炉顶装料：上述炉料通过皮带运输机进行炉顶装入，控制高炉料线深度在1.30m，矿批131t，下料速度均值5.6批/h。
(4)高炉冶炼：
表2实施例1的炉顶布料矩阵
Figure BDA0003700938570000051
高炉冶炼方法主要通过对炉顶布料矩阵的调整来实现，执行开放中心与疏松边缘的装料制度(如表2所示)。
控制高炉冶炼主要参数如下：
控制高炉风量在6890～6940m3/min；
控制高炉热风压力在401～409kPa；
控制高炉风速在276～282m/s；
控制高炉鼓风动能在17085～18019kg·m/s；
控制高炉风温在1176～1186℃；
控制高炉顶压在239kPa；
控制高炉富氧量在32999～35997m3/h；
控制高炉全压差在161～169kPa；
控制高炉铁水物理热在1500～1510℃，化学热[Si]在0.30～0.50℃；
控制高炉炉渣二元碱度在1.15～1.25，三元碱度在1.35～1.49。
(5)渣铁排放：加强炉前工作管理，将冶炼完成后的液态渣铁及时排出，出渣铁时间控制在110～170min，出铁流速控制在7～9t/min。
本阶段高炉大焦负荷保持在5.70t/t的高水平状态。
根据实施例1的生产实践可知，通过特大型高炉低品位高负荷冶炼方法的应用，在降低原料成本的同时又可以降低燃料成本，最终达到降低生铁成本的作用。
实施例2
以实施例1为基础，本申请实施例为保证装置折叠或者展开时，形态保持稳定，总体思路如下：
以某钢厂4747m3高炉另外某期间生产实践为例。
(1)入炉品位控制：入炉品位控制在58.07％左右(如表3所示)；由于球团矿品位下降较多，因此炉料结构进行了调整，品位较高的球团矿和块矿配比进行了适当上调，品位相对较低的烧结矿进行了下调，保持综合入炉品位相对稳定。
表3实施例2的入炉品位与炉料结构
Figure BDA0003700938570000061
(2)焦炭质量控制：本阶段焦炭质量保持稳定的良好状态，为低品位高负荷冶炼打下了坚实的基础和强力的支撑。
控制焦炭主要参数如下：
控制焦炭水分在0.20～0.60％；
控制焦炭灰分在12.33～12.86％；
控制焦炭硫份在0.72～0.80％；
控制焦炭抗碎强度M40在89.10～91.40％；
控制焦炭反应后热强度CSR在70.04～72.75％。
(3)炉顶装料：上述炉料通过皮带运输机进行炉顶装入，控制高炉料线深度在1.30m，矿批132t，下料速度均值5.3批/h。
(4)高炉冶炼：
表4实施例2的炉顶布料矩阵
Figure BDA0003700938570000062
高炉冶炼方法主要通过对炉顶布料矩阵的调整来实现，执行开放中心与疏松边缘的装料制度(如表4所示)。
控制高炉冶炼主要参数如下：
控制高炉风量在6900～6950m3/min；
控制高炉热风压力在398～409kPa；
控制高炉风速在275～282m/s；
控制高炉鼓风动能在17235～17841kg·m/s；
控制高炉风温在1186～1200℃；
控制高炉顶压在231～239kPa；
控制高炉富氧量在24863～35755m3/h；
控制高炉全压差在164～173kPa；
控制高炉铁水物理热在1500～1510℃，化学热[Si]在0.30～0.50℃；
控制高炉炉渣二元碱度在1.16～1.20，三元碱度在1.37～1.50。
(5)渣铁排放：加强炉前工作管理，将冶炼完成后的液态渣铁及时排出，出渣铁时间控制在100～160min，出铁流速控制在7～9t/min。
本阶段高炉大焦负荷保持在5.75t/t的高水平状态。
根据实施例2的生产实践可知，通过特大型高炉低品位高负荷冶炼方法的应用，在降低原料成本的同时又可以降低燃料成本，最终达到降低生铁成本的作用。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (3)

1.一种特大型高炉低品位高负荷冶炼方法，其特征在于，该冶炼方法包括：
入炉品位控制：入炉品位控制在57.80～58.10％范围内；其中，高炉冶炼原料按重量百分比包括：烧结矿控制在70～80％，球团矿控制在8～15％，块矿控制在8～17％；
焦炭质量控制：焦炭控制参数如下：焦炭水分在0.20～0.60％；焦炭灰分在11.50～12.90％；焦炭硫份在0.65～0.80％；焦炭抗碎强度M40在89.00～92.00％；焦炭反应后热强度CSR在70.00～73.00％；
炉顶装料：炉料通过皮带运输机进行炉顶装入，控制高炉料线深度在1.30m，矿批130～132t，下料速度5～6批/h；
高炉冶炼：对炉顶布料矩阵进行调整，控制开放中心与疏松边缘的装料；其中，高炉冶炼参数如下：高炉风量在6800～7000m3/min；高炉热风压力在395～415kPa；高炉风速在275～285m/s；高炉鼓风动能在17000～18000kg·m/s；高炉风温在1170～1200℃；高炉顶压在230～240kPa；高炉富氧量在25000～36000m3/h；高炉全压差在160～175kPa；高炉铁水物理热在1500～1510℃，化学热[Si]在0.30～0.50℃；高炉炉渣二元碱度在1.15～1.25，三元碱度在1.35～1.50；
渣铁排放。将高炉冶炼完成后的液态渣铁及时排出，出渣铁时间控制在100～180min，出铁流速控制在7～10t/min。
2.如权利要求1所述的一种特大型高炉低品位高负荷冶炼方法，其特征在于：所述高炉为大于4000m3级的高炉。
3.如权利要求1所述的一种特大型高炉低品位高负荷冶炼方法，其特征在于：所述高炉大焦负荷大于5.70t/t。
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