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蹲点日记丨开炉时间缩至48小时!降低燃料、铁损费2400万!

创新开炉方案

河北鑫达钢铁集团有限公司炼铁厂

开炉作业是炼铁生产中高炉达到正常生产的必经环节,存在着消耗高、影响生铁生产等问题,所以缩短开炉进程,快速达到正常生产,对高炉工序降低开炉成本、提高生铁质量具有较大的现实意义。

定标

河北鑫达钢铁集团有限公司炼铁厂高兴创新工作室针对高炉开炉作业时间问题,结合炼铁厂作业实践经验展开攻关,将高炉开炉时间压缩再压缩,拟定目标开炉时间为48小时。

寻因

确定攻关目标后,高兴等人通过因果图分析发现,点火开炉后加风缓慢、料柱不动作甚至悬料、第一次出铁渣铁排放困难是导致开炉进程受阻的主要原因;加风进程缓慢是因为料柱透气性差,这也是料柱动作缓慢甚至发生悬料,造成炉顶温度低、引煤气操作推迟的原因;第一次出铁排放困难主要是开炉后炉缸温度低,进入炉缸的渣铁被炉缸吸收热量,导致渣铁物理热不足、流动性差。

在利用逻辑树、因果图等工具确认要因后展开讨论,查找对策,并在开炉实践中应用,观察效果不断修正方案,再运用PDCA循环法在下一次开炉实践中进行验证,根据结果反馈修改和完善项目方案,最终形成一个较为完善的方案进行固化。

施策

开炉速度的快慢取决于加风速度与第一炉渣铁的排放情况,加风速度又取决于料柱的动作情况,想要料柱顺利动作,要有下料空间,料柱要有透气性,炉内反应要迅速;想要第一铁顺利排放,炉缸要有足够的热量,渣铁的化学成分要合理。高兴等人根据影响开炉速度的要因,逐项确定操作方案。

炉缸直接使用焦炭填装,到风口区域时,从人孔沿高炉风口圆环扔入部分木柴,然后继续填装净焦,木柴填充体积约为50m³左右;

装到空焦时,装料制度从CC+NN循环(C代表焦炭N代表辅料)改成CC+NNC循环,NNC循环采用双环布料,使辅料形成外环,焦炭布到中心区域;

在布负荷料时,从CC+OO(O代表负荷料)循环改成CC+OOC循环,根据料线采用多环布料,使负荷料形成外环,焦炭布到中心区域,形成一个中心焦炭料柱;

负荷料改变原有的追求高熟料比的配料方式,用优质块矿替代球团矿;

开炉前或开炉的同时,炉缸使用在线氧枪技术,点燃炉缸内焦炭供氧燃烧。

要点

风口区域填装少量木柴:木柴的着火点较低,点火开炉后会迅速燃烧点燃风口区域的焦炭,并给未燃料柱的下降提供少量空间。

炉缸使用在线氧枪:有效为炉缸蓄热,加快炉缸的升温速度,有利于开炉过程中形成的渣铁保持较高的物理热和较好的流动性,为第一炉渣铁的顺利排出奠定基础;还可以使炉缸快速形成一定的空间,有利于高炉料柱的运动。

负荷料配比变化:PB块还原性比球团矿高20%,热爆性8%,球团矿的膨胀率约20%,两者产生的粉末相当;PB块软化温度高、熔化区间短,使用PB块替代球团,可提高炉内反应速度。

布料方式变化:目的是形成中心焦炭料柱,改善开炉后的透气性,防止高炉悬料,有利于加快加风的进程,也有利于炉顶温度的迅速提高,为快速引煤气工作打下基础。

成果

此项目实施后,河北鑫达钢铁炼铁厂仅用48小时就完成开炉操作,经测算,2022年全年节约燃料费用约1200万元,降低铸铁铁损费用约1200万元,延长了正常生产时间,提高了铁水质量合格率。

同时,通过此项工艺技术实施还开发并申报了《一种高炉开炉料装料料柱结构》《一种高炉开炉料装料料柱结构及装料方法》《一种高炉开炉用炉缸环形氧枪》一项发明专利和两项实用新型专利。

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