高爐鐵水溫度現(xiàn)狀調(diào)查與分析

高爐鐵水溫度現(xiàn)狀調(diào)查與分析

新余市鋼鐵公司（新鋼公司）的第一個(gè)精煉廠位于距雪佛蘭德斯-奔馳生產(chǎn)區(qū)22公里的山區(qū)。長(zhǎng)期以來(lái)，進(jìn)入路橋的鐵水溫度很低，很難改變車間的操作。產(chǎn)量、質(zhì)量和消耗的指標(biāo)不理想，這使得第一扎特公司的生產(chǎn)和業(yè)務(wù)難以管理。1鐵水溫度調(diào)查1.1鐵水溫降測(cè)試高爐出鐵,鐵水(撇渣器后)進(jìn)入鐵水罐中溫度下降情況,測(cè)試2000年3月29日~31日的數(shù)據(jù),共測(cè)試36罐,發(fā)現(xiàn)鐵水在鐵水罐中溫降很大:平均溫降為44.8℃;最大溫降為96℃;最小溫降為11℃;溫降在30℃以下的有9罐,占25%;溫降在30℃~60℃的有19罐,占52.78%;溫降在60℃以上的有8罐,占22.22%。1.2從出完鐵—在運(yùn)輸過(guò)程中的溫度損失調(diào)查3月12日~3月18日1周的鐵水運(yùn)輸過(guò)程溫降情況,數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)為:鐵水平均運(yùn)輸時(shí)間為(從出完鐵到進(jìn)混鐵爐時(shí)間):189.9min,即190min;運(yùn)輸過(guò)程鐵水平均溫降為74.06℃,溫降速度為0.39℃/min;最長(zhǎng)運(yùn)輸時(shí)間:290min;最短運(yùn)輸時(shí)間:140min;鐵水最大溫降:203℃;鐵水最小溫降:62℃。1.36渣器后鐵水溫度3月12日~3月18日,共測(cè)91爐撇渣器后鐵水溫度,小于等于1360℃的有43爐,占47.25%;大于1360℃的有48爐,占52.75%。1.4罐區(qū)的罐數(shù)、罐數(shù)對(duì)其數(shù)量的影響3月12日~3月18日,共測(cè)溫217罐,小于1270℃的有193罐,占88.94%;大于等于1270℃的有24罐,占11.06%。1.5運(yùn)輸上包裝量3月份,共測(cè)溫308包,具體情況如下:小于1190℃的有10包,占3.25%;1190℃~1209℃的有122包,占39.61%;1210℃~1229℃的有141包,占45.78%;1230℃~1249℃的有34包,占11.04%;大于等于1250℃的有1包,占0.32%。2原因分析2.1高爐主要生產(chǎn)條件根據(jù)3月12日~3月18日1周鐵水測(cè)溫記錄,高爐鐵水溫度現(xiàn)狀為(撇渣器后測(cè)溫):供一鋼廠鐵水的主要來(lái)源是煉鐵廠6號(hào)高爐、7號(hào)高爐。因此,從煉鐵角度看,6號(hào)高爐鐵水溫度低是造成上山鐵水溫度低的重要原因。鐵水溫度是由爐容、冶煉鐵種、燃料比、風(fēng)溫、富氧、噴煤、濕度、直接還原度、渣量等多種因素決定的。一般而言,凡是能夠增加爐缸熱收入、減少熱支出的因素或措施都有利于提高鐵水溫度。其影響是:(1)爐容——大高爐鐵水溫度通常比小高爐高。300m3高爐鐵水溫度比1500m3高爐鐵水溫度約低100℃,比600m3高爐約低20℃~30℃。其它條件相同時(shí),大高爐鐵水溫度比小高爐低是不正常的。(2)鐵種——生鐵含Si量直接影響燃料比。在煉鋼生鐵范圍內(nèi),生鐵含Si每+0.1%,燃料比約上升4~5kg/t鐵。冶煉鑄造鐵的鐵水溫度通常比冶煉煉鋼生鐵高20℃~30℃。(3)燃料比——其它條件相同時(shí),燃料比高則高爐鐵水溫度相應(yīng)上升。(4)風(fēng)溫——提高風(fēng)溫能直接增加爐缸熱量。一般風(fēng)溫每+100℃,鐵水溫度上升10℃~20℃。(5)噴煤——噴煤能降低風(fēng)口前理論燃燒溫度,相應(yīng)降低了鐵水溫度。無(wú)熱補(bǔ)償或熱補(bǔ)償不足條件下,煤比愈高,則鐵水溫度愈低。(6)生鐵Si含量——正常爐況下,生鐵含Si量與鐵水溫度呈正相關(guān)。一般生鐵[Si]±0.1%,鐵水溫度±5℃~15℃。非正常爐況時(shí),生鐵含Si量與鐵水溫度的正相關(guān)關(guān)系弱化而變得不明顯,甚至出現(xiàn)相反規(guī)律。因此,鐵水溫度能正確反映爐缸溫度。以生鐵含Si量表示爐缸溫度是不確切的。2002年一季度煉鐵廠高爐主要生產(chǎn)條件和鐵水溫度對(duì)比見表2。由表2看出,6號(hào)高爐由于采用低Si高煤比冶煉,鐵水溫度低且波動(dòng)大,生鐵質(zhì)量不如7號(hào)高爐。因爐缸熱量緊張,高爐應(yīng)變能力和抗波動(dòng)能力變差,其爐況順行度也不如7號(hào)高爐。結(jié)論:目前條件下,因原燃料條件波動(dòng)大,風(fēng)溫偏低,無(wú)富氧,6號(hào)高爐生鐵[Si]偏低,煤比偏高,爐缸溫度不足,是導(dǎo)致該爐鐵水溫度低的主要原因。2.2鐵水運(yùn)輸時(shí)間本次調(diào)查發(fā)現(xiàn),鐵水平均運(yùn)輸時(shí)間達(dá)190min,最長(zhǎng)為290min,最短為140min,小于等于150min的占46%,若鐵水運(yùn)輸時(shí)間縮短到平均150min(公司運(yùn)輸部規(guī)定鐵水列車運(yùn)行時(shí)間150min),鐵水溫降速度為0.39℃/min,則鐵水溫降可減少15.6℃。2.3鐵罐的溫降從本次調(diào)查來(lái)看,鐵水在鐵罐中溫降平均達(dá)到44.8℃,占總溫降(撇渣器后測(cè)溫→進(jìn)混鐵爐)118.86℃的37.7%,所以我們認(rèn)為,降低鐵水在鐵罐中溫降是非常重要的。鐵罐溫降大的主要原因有:(1)鐵罐周轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng),一般在6~7h,其中重罐運(yùn)輸時(shí)間也有190min;(2)鐵罐結(jié)底、結(jié)蓋現(xiàn)象較多,處理不干凈,不及時(shí);(3)出鐵前不烘罐。2.4鐵水空罐方面目前鐵水計(jì)量是以煉鐵廠發(fā)出的鐵水為基數(shù)計(jì)算的,造成煉鋼廠收到的鐵水為重罐(裝鐵水)減去上趟該罐的空罐重量,而不是減去當(dāng)趟該罐的重量。這樣循環(huán)下去,也許煉鋼廠鐵水實(shí)施收到量虧空不算大,但嚴(yán)重影響了鐵水溫度。例如,空罐有3t鐵水未倒完或結(jié)蓋1t,煉鐵單位化罐或處理結(jié)蓋就不積極,出鐵過(guò)程中溫降就會(huì)大得驚人。3低鐵水溫度對(duì)精煉的影響3.1鐵水溫度低影響鋼水質(zhì)量轉(zhuǎn)爐冶煉工藝告訴我們,轉(zhuǎn)爐冶煉的熱量基本來(lái)源于鐵水的物理熱和化學(xué)熱,在化學(xué)熱一定的情況下,鐵水的物理熱是決定冶煉能否順行的關(guān)鍵因素,特別是新鋼公司當(dāng)前降耗(鐵水耗)增鋼的關(guān)鍵時(shí)期,鐵水溫度低造成鋼水后吹嚴(yán)重,吹損大,鋼鐵料消耗高,成本高,鋼水質(zhì)量無(wú)保障,爐齡下降,并危及安全生產(chǎn)等嚴(yán)重后果。一鋼廠2002年1月和2月因鐵水溫度低影響其主要消耗、質(zhì)量指標(biāo)如表3。另:三鋼廠鐵水溫度條件較好(1260℃左右),但因鐵耗過(guò)低(1月份859kg/t,2月份803kg/t),轉(zhuǎn)爐爐齡指標(biāo)由原來(lái)的1500爐跌至1000爐左右,爐齡損失代價(jià)非常大,轉(zhuǎn)爐吹損等其他損失也較大。3.2鐵水溫度與鐵鋼的比和轉(zhuǎn)爐安裝制度之間的關(guān)系3月30日,在一鋼廠測(cè)試了5爐有關(guān)數(shù)據(jù)(表4)。4解決問(wèn)題和轉(zhuǎn)爐處理措施4.1鐵水溫度調(diào)整后的降壓保險(xiǎn)技術(shù)(1)適量提高鐵水溫度。煉鋼要求鐵水[Si]0.4%~0.6%較為適宜。考慮到公司鐵水上山的現(xiàn)實(shí)情況和公司整體效益,建議高爐按鐵水[Si]0.5%~0.7%控制為宜,待條件改善后再適量降低。這樣可使鐵水溫度提高20℃~30℃。(2)創(chuàng)造條件,增設(shè)鐵水罐在線烘烤裝置,可以大大克服鐵罐溫降過(guò)大情況(如大于60℃的情況),這樣使鐵罐溫降平均下降15℃是可以實(shí)現(xiàn)的。(3)加強(qiáng)生產(chǎn)調(diào)度,努力使鐵水運(yùn)輸時(shí)間小于等于150min,使鐵水溫降再下降15℃。(4)合理鐵水計(jì)量方法,以煉鋼廠實(shí)際收到的鐵水量為準(zhǔn),可調(diào)動(dòng)煉鐵廠化罐和清理罐蓋的積極性,減少鐵水在鐵罐中的溫降。以上措施實(shí)施后,可使鐵水溫度平均提高50℃~60℃,可使一鋼廠入轉(zhuǎn)爐鐵水溫度在1240℃以上的比例大于95%。4.2合理的鐵鋼比為確保轉(zhuǎn)爐冶煉順行,轉(zhuǎn)爐入爐鐵水溫度為1228℃時(shí),合理的鐵鋼比為953kg/t