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一种节能减排的新生活模式
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节能减排炼铁新技术
时间:2016-5-27  来源:北极星节能环保网  
近年,全国重点钢铁企业高炉生产技术经济指标出现全面滑坡。炼铁燃料比532kg/t,比上年上升3kg/t;入炉焦比为401kg/t,比上年升高3kg/t;喷煤比为131kg/t,比上年下降6kg/t;利用系数为2.563t/(m3.d),比上年下降0.114t/(m3.d);热风温度为1085℃;休风率为1.838%,比上年上升0.314%。这是近年来没有出现过的炼铁技术经济指标大面积下滑的现象。因此节能减排成为高炉炼铁必须面对的问题。
  
  1高炉炼铁要精细化操作
  
  1.1用科学发展观来指导炼铁生产
  
  高炉炼铁是一门成熟的生产技术,近年来得到不断补充和发展。高炉炼铁生产有着它固有的一些生产规律和基本要求。国内外炼铁界已公认高炉炼铁要以精料为基础。炼铁理论和生产实践已表明,高炉炼铁精料水平对高炉炼铁技术经济指标的影响因素在70%左右,而高炉操作只占10%,炼铁生产现代化管理占10%,设备作业占5%,外界因素(原燃料供应、动力、上下生产工序等)影响占5%。大高炉对原燃料的质量要求要高于中小高炉,高喷煤比操作的高炉对焦炭质量的要求会更高,大高炉对焦炭质量有热性能要求等。
  
  1.2高炉炼铁的生产条件论
  
  实现高炉炼铁高风温,就要先分析出是热风炉提供不了高风温,还是高炉操作中没有用上高风温,然后再进行具体分析。热风炉提供高风温的条件是:拱顶耐火材料要能耐高温(用硅砖),为防拱顶钢板被晶界腐蚀,在钢板内铺一层铝箔。使用大蓄热面积的19~30孔格子砖。送风和烧炉的热风炉拱顶温差要控制在100~150℃,相应送风时间要控制在1小时以内,单纯使用低热值高炉煤气要采用空气、煤气双预热技术,或混烧部分高热值的转炉煤气、焦炉煤气。热风炉的送风系统要能够经受高风温,使用节水节能热风阀等。对于高炉用不上高风温要进行具体分析。一般来讲,高风温的使用要与高喷煤比来相互配合。正常生产的高炉风口区理论燃烧温度控制在2200±50℃为宜,风温太高了会促进硅的还原,使渣铁流动性变差,导致软熔带煤气阻力增大。喷吹10kg/t煤粉,会使风口理论燃烧温度下降20~35℃。大于100kg/t煤比,正好消纳高风温的负作用。但是,要肯定高风温会使高炉软熔带下移,使软熔区间变窄,有着促进煤气流顺畅的积极作用。高风温是高煤比的关键技术支撑,也是降燃料比的有效手段。风温提高100℃,会使炼铁燃料比下降15~20kg/t。
  
  1.3炼铁精料方针的落实要从采购开始
  
  钢铁联合企业的原燃料采购是全企业生产开始的源头。原燃料质量、数量状况对企业的生产经营起着重大作用,是高炉精料的源头。原燃料质量差,会使高炉生产无回天之力,有灭顶之灾的危险。如某个高炉增购入劣质土焦,造成高炉休风后送不进去风,被迫扒炉,炉缸内全是焦粉。
  
  不要表扬购买劣质原燃料而为企业降低生产成本的人,因为劣质原燃料对高炉生产有巨大的破坏作用。高炉用劣质原燃料会使炼铁燃料比升高,产量下降,喷煤比下降,其经济损失远远超过购买劣质原料所省下来的钱。生铁产量减产造成炼钢、轧钢工序经济损失就更大。但是,也不是单纯追求购买高品位铁矿石。对每个企业来说均有一个合理的经济品位值,也存在市场供应状况的因素。总体上讲,谁把握住合理的矿石采购品位这一关,谁就会使企业经济效益上一个台阶。包钢、济钢等企业对购买来低品位矿石进行再选,提高品位后的矿石再去炼铁,创造出好的经济效益。
  
  1.4科学开展炼铁原燃料准备工作
  
  原燃料场对进料要按质、按品种堆放,不许混堆,并要保持一定的堆放量。这样才能保证下道工序能够正常进行。原料场对铁矿粉要进行平铺混均工作。将多种矿粉进行分层平铺,可达500~600层,每堆达25~60万t。然后,再用专用设备取行切取,而且需要场[FS:PAGE]地较大,以便堆放2~3堆。这种混均平铺切取的方法,可使供给烧结的精矿粉含铁品位、碱度波动范围很窄,达到含铁品位在≤0.5%以内,合格率在95%以上;碱度波动范围小于等于0.05,合格率大于95%。
  
  1.5用科学的方法优化配矿
  
  多种矿粉混合后的矿粉冶金性能是不一样的,其采购和生产成本也会不一样。这里有一定的科学规律。矿粉的不同配比,对烧结生产来讲会有不同烧结矿的技术指标,对高炉炼铁来讲会有不同的矿粉还原度、软熔温度、软熔区间。对于混合矿粉还要要求有害杂质要少。这要通过烧结杯试验,中心化验室进行测定。不同矿种的配比还有一个经济性问题。技术与经济分析要相结合,最后确定出一个科学、合理、经济的配矿方案。这样对于高炉炼铁才是最优的选择。目前,铁矿石供应紧张,造成一些企业原料场堆放量不足,甚至出现某些料种断料的现象。这会给高炉生产造成波动。
  
  1.6高炉炼铁要实现精细化操作
  
  大多数高炉工长可以准确判断高炉运行状态,并能采取相应的调整措施,在高炉生产走势定性的方面准确判断失误少,但是在定量化处理上有分寸失当的现象。这也是高炉生产不稳定的原因之一。
  
  精细化操作高炉,首先要及时、准确地掌握入炉原燃料变化的信息,并能定量地进行及时调整。如高炉入炉矿品位波动1%,炼铁燃料比要波动1.5%;热风温度下降100℃,会影响燃料比15~20kg/t;焦炭质量变化对高炉生产的影响。
  
  1.7稳定是高炉生产的灵魂
  
  “鞭打快牛”就是对高炉生铁产量永远没有满足的时候。高炉生产顺行,总是希望多出铁,明天产量要比今天高。要求高炉生铁产量不断爬坡是不科学的,危害也比较大。往往一些高炉出现几天的高产,但月平均和年平均值并不高,这就是人为因素的影响。高炉生产希望维护一个合理的炉型,保护好这个合理的炉型,而且合理的炉型也不是一朝一夕就能够形成和稳定存在。领导要求不断创高产,就是在不断破坏合理的炉型,同时在高炉操作制度上也要不断变化才能相适应。这样,高炉生产是处于不稳定状态,容易出现失常状态。高炉放卫星、创高产会带来供料的不平衡,下游炼钢节奏也被打乱。高炉高产往往使原燃料供应紧张,为满足数量,失去了质量保障。劣质原燃料加入高炉,高炉就会难以接受,很快就会进入难行阶段,被迫减风、减产,合理炉型维持不住,就会使高炉处于不稳定状态。我们希望高炉在高水平上稳定,稳定才会有高产。
  
  2炼铁系统是钢铁工业节能减排工作的重点
  
  炼铁系统的能耗占钢铁联合企业总能耗70%,污染物排放占三分之一,所以炼铁系统应当承担钢铁联合企业的节能降耗,降成本,实现环境友好的重任。
  
  2.1高风温是降低炼铁燃料比的工作重点
  
  热风给高炉炼铁带来的热量占总能量的16%~19%。热风是廉价的能源,应当让其充分发挥企业节能的作用。风温升高100℃,可降低炼铁燃料比15~25kg/t,可允许多喷炊煤粉20~35kg/t。热风炉寿命一般在20年以上,要重视建设热风炉质量上的高要求,以期它发挥长效节能功能。
  
  2.2提高喷煤比,促进企业结构节能
  
  高炉喷煤是炼铁系统结构优化的中心环节,有着结构节能的效果。喷煤工序能耗为20~35kg/t,焦化工序能耗为123kg/t。多喷吹1t煤粉,就可降低炼铁系统能耗约100kg/t,并且减少了炼焦过程的环境污染,还有效地降低炼铁生产成本。
  
  2.3炼铁多用球团矿可以节能
  
  球团工序能耗为30kg/t,烧结工序能耗为56kg/t。用1t球矿代替烧结矿,炼铁系统就可降低能耗约26kg/t。这就是优化炼铁炉料结构实现节能。球团矿含铁品位要比烧结矿高5%,高炉入炉品位升高1%,焦比下降1.5%。
  
  2.4提高高炉[FS:PAGE]操作水平
  
  通过无料钟炉顶设备进行科学布料,实现大矿批、多环布料、中心加焦等,使高炉内煤气流分布均匀,提高CO2含量可以节能。煤气中CO2含量升高0.5%,可降低燃料比经10kg/t,降低炼铁工序能耗0.5kgce/t。
  
  稳定炼铁原燃料成分,促进高炉冶炼低硅铁。生铁含Si降低0.1%,可降炼铁燃料比4~5kgce/t。
  
  提高炉顶压力,可降低煤气在高炉内的流速,使热风中的热量充分传递给炉料,有增加风量的效果,也有增产节焦的效应。炉顶煤气压力升高10kPa,可增产10±2%,降低炼铁焦比3%~5%,有利于冶炼低Si铁,提高TRT发电能力。
  


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