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釩鈦礦冶煉大高爐穩定、低耗生產實踐

發布日期:2017-01-03來源:冶金技術編輯瀏覽次數:2961
       煉鐵部釩鈦礦大型高爐是國內外冶煉釩鈦礦容積最大的高爐。其中均采用無鐘爐頂,皮帶上料方式;冷卻設備完全采用冷卻壁+薄爐襯形式,爐前采用儲鐵式主溝。煉鐵工作者經過多年來不斷的摸索實踐,通過完善管理機制,加強原燃料管理,優化高爐操作制度,實現了釩鈦礦大型高爐經濟技術指標不斷優化,積累了豐富的大高爐長周期穩定順行經驗。其中一座釩鈦礦大型高爐自2013年1月穩定至今,穩定時間3年零5個月,一座釩鈦礦大型高爐自2012年3月穩定至今,穩定時間4年零3個月。

加強高爐基礎工作管理

2.1強化原燃料質量管理,為指標提升奠定物質基礎

2.1.1量抽檢力度,建立健全獎懲機制。建立了公司專業檢查、煉鐵部專項稽查和作業區涉料崗位檢查相結合的多層級質量監控體系。

2.1.2稽查結算流程管理。將煉鐵部質量稽查處理結果納入公司結算系統,同時實現了對質量扣噸系統多點輸入,自動判定,強化了互相監督,對存在質量問題的物料采取單卸單堆、壓車扣重的方式,減少摻雜使假現象。

2.1.3高爐原燃料數量及結構。要求:燒結礦原料結構穩定15天以上,高爐原料結構穩定20天以上,高爐焦炭結構穩定1個月以上,高爐噴吹煤結構穩定1個月以上。

2.2備管理基礎,保證生產設備低耗高效穩定運行

2.2.1理基礎工作,注重實效。重新管理文件,重點對設備的點檢標準、潤滑標準進行了補充完善。全力推進TPM工作,開展TPM知識培訓。

2.2.2作穩步推進。通過實行點檢信息化及工單制度,加強點檢及維保工作實效的管理。

2.2.3理工作質量不斷提升。對不合格設備立即組織整改,堅決杜絕設備帶病作業,有效保障了特種設備的安全使用。

穩定高爐操作

通過優化高爐操作制度,合理匹配各項操作制度。

3.1送風制度

在送風制度調整方面,釩鈦礦大型高爐進行了擴大風口面積、提頂壓操作,風量提高了200m3/min,頂壓提高了20kPa左右,隨著提高風量、頂壓,高爐的抗風險能力大大提高,爐缸活躍程度改善,全爐壓差由2011年至目前降低了25kPa左右。高爐穩定順行和抗風險能力得到較大提升,并且持續刷新歷史最好指標。

3.2裝料制度

總體上采用“平臺+漏斗”的上部裝料制度模式,追求上下部制度的匹配 。

釩鈦礦大型高爐在2012年開始實行“大α角、大角差、大礦批”的布料技術,增加了礦石環帶寬度,在爐喉部位形成布料平臺,同時加重邊緣負荷,抑制邊緣煤氣流,并在生產中不斷優化布料角度,形成了目前的礦焦錯檔位布料,實現了煤氣流的合理分布,煤氣利用率提高了4%以上。

這種裝料制度的主要特點有:

a.最小礦角礦石落點與爐喉中心的距離達到爐喉半徑的60%-65%,爐喉中心無礦石落點的區域,占爐喉面積的36%-42%,考慮到礦石會從堆尖向中心滾落,實際最小礦角礦石落點與爐喉中心的距離達到爐喉半徑的40%左右,爐喉中心沒有礦石的區域可能占爐喉面積的15%-20%。

b.這種布料方式使各角位上的布料環數傾向于平均分配,更有利于在爐喉形成布料平臺,減少了礦石向邊緣和中心滾落,有利于提高布料的穩定性。

c.采用“大α角、大角差、大礦批”布料技術,礦批重由2011年的50噸左右增加了20噸,礦角差由5°增至9°,礦石環帶寬度由0.88m增加到1m左右,考慮礦石的滾動,實際礦石環帶寬度由1.95m增加到2.5m左右,礦角與焦角相同,最外環礦石實際落點與爐墻的距離由0.4m減少至0.25m左右;邊緣負荷由1.5以下提高到3.0左右,中心負荷由1.0以下提高到2.4左右,實現以中心氣流與邊緣煤氣流相互制衡的控制技術。

3.3熱制度

堅持實行低硅鈦冶煉,因高爐冶煉釩鈦礦的特殊性,入爐原料中含有大量的二氧化硅,在高爐內Si和Ti都是較難還原的元素,其還原都需要消耗大量的熱量,故以鐵水[Si+Ti]作為冶煉釩鈦鐵高爐熱狀態的標準,因此用鐵水中[Si]/[Ti]值判斷高爐爐溫的發展趨勢。為確保鐵水質量及工藝安全,降低鐵水[Si]必須以保證鐵水物理熱為基礎。通過對上下部操作制度的優化,使高爐達到了上穩下活的工作狀態,在鐵水物理熱由2011年至目前提高至了30℃,鐵水[Si+Ti]均值由2011年的0.45%降低至了2016年的0.35%以下,改善了渣鐵的流動性,保證了高爐穩定順行。

3.4造渣制度

為了降低爐渣中二氧化硅的活度,逐步將爐渣堿度提高了0.03倍,一方面有利于抑制[Si]和[Ti]的還原,降低鐵水[Si+Ti]均值;另一方面可確保鐵水含硫量達標。

另外,釩鈦渣中Al2O3和TiO2含量是決定爐渣性能的主要指標,通過優化燒結礦配料結構,控制鐵水含釩量0.30%以下,控制渣中(Al2O3+TiO2)含量,并在燒結礦配加部分鎂灰,進一步改善爐渣性能,改善渣鐵流動性,對脫硫有利。

3.5冷卻制度

維持合理的操作爐型是高爐穩定順行的基本條件。

釩鈦礦大型高爐冷卻設備采用冷卻壁+薄爐襯形式,其中爐腹、爐腰、爐身下部共四段采用銅冷卻壁。因銅冷卻壁存在熱阻小、工作溫度低和冷卻能力強的特點,高爐在生產過程中出現多次銅冷結厚的現象,為此研發了中部調劑裝置,對銅冷渣皮的厚度進行靈活的控制,維持了合理的操作爐型。

引入高爐熱負荷操作法,利用高爐現有的監測數據,通過編程計算出各區域的熱負荷,根據高爐上下部熱負荷變化,提前預知上下部煤氣流分布情況,進行上下部煤氣流、進水水量、進水溫度的調整,實現合理的煤氣流分布,杜絕燒壞冷卻壁。經過冷卻制度優化,爐體熱負荷由2011年至目前降低了55GJ/h左右,銅冷占比控制在45-55%,為維護合理的操作爐型和高爐的穩定、長壽創造了良好的條件。

管理創新

大高爐冶煉釩鈦礦工藝的特殊性決定了傳統管理理念與制度的變革。不斷更新管理思路,使之順應生產的需要,是搞好生產的前提。

1)加強外圍生產組織,加快出鐵節奏來適應大高爐和釩鈦鐵冶煉的需要,各崗位推行標準化操作,嚴格按“列車時刻運行表”組織生產,確保每日出鐵爐次,使無規律的大高爐生產組織規律化、程序化;設備管理方面加強設備的點檢,推行區域定點定修,為高爐穩產高產創造良好的運行環境。

2)建立數據管理系統,成本日核算、指標統計指導生產。加強了基礎數據管理,本著數出一源的原則開發完善了煉鐵部電子日志,現場生產數據實時監控,動力介質數據采集等,另外從管理入手實現所有料倉實時監控和管理,通過短信的方式實現了生產信息和責任領導的24小時聯控。

3)每日對高爐指標進行統計分析,對生產成本進行核算和控制,每周高爐召開技術分析會,解決生產中出現的問題,統一操作思想,在每月初對上月的生產指標及生產狀況進行對比分析,并召開部級的技術例會,制定下一步的操作思路,明確了操作方向,有效的指導了高爐生產,為高爐的穩定生產提供了技術支持。

4)明確操作思路,以重點課題的形式分階段進行指標攻關。建立標準化模型,使全廠高爐和燒結實現統一操作,探索出高爐長期穩定的有力措施,指標不斷飛躍新臺階。

結語

通過完善管理機制,強化原燃料質量管理,夯實設備管理基礎,強化技術基礎管理,優化高爐各項操作制度,并且不斷更新管理思路,建立標準化模型,使全廠高爐和燒結實現統一操作,探索出高爐長期穩定的有力措施,實現了釩鈦礦大型高爐經濟技術指標不斷優化,實現了大高爐穩定、低耗生產。

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