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1、原燃料理化性能对高炉各方面的影响及应对措施,刘振均 20130620,国内外炼铁工作者均公认，高炉炼铁是以精料为基础。精料技术对高炉生产指标的影响率在70%，工长操作水平占10%，企业现代化管理水平占10%，设备作业水平占5%，外界因素（动力、供应、上下工序等）占5%。在高冶炼强度、高喷煤比条件下，焦炭质量变化对高炉指标的影响率在35%左右。,精料技术的内涵：精料技术的内容有：高、熟、稳、均、小、净,少,好八个方面,高：入炉矿含铁品位高，原燃料转鼓指数高，烧结矿碱度高.入炉矿品位高是精料技术的核心。20112020年冶金科技发展指南提出的高炉炼铁技术发展目标是：高炉有效容积25高炉努力达到入炉
2、品位9，燃料比，入炉焦比，喷煤比，风温，工序能耗（标煤）（）。一代炉龄年。铁水成本和能耗具有国际竞争力。,高炉有效容积高炉努力达到入炉品位，燃料比，入炉焦比，喷煤比，风温工序能耗（标煤）。一代炉龄5年。铁水成本和能耗具有国内竞争力。,采用 以上多金属难选复合矿冶炼的高炉，应达到入炉铁品位 渣铁比，入炉焦比，喷煤比，风温，燃料比，工序能耗（标煤）g/t。,铁品位对指标的作用：入炉品位在60%左右时，品位波动1%，燃料比变化在0.8%1.0%；入炉品位在57%条件下，矿品位升高1%，焦比降1.0%1.5%，产量增加1.5%2.0%,吨铁渣量减少30公斤,允许多喷煤粉15公斤。入炉品位在50%左右时
3、，品位波动1%，燃料比会变化2.0%2.2%。,目前，全世界炼铁入炉矿含铁品位在下降，矿品位高已不能成为精料技术的核心；精料技术转化为炉料质量稳定为核心。使用低品位矿石对燃料比的影响是比较大的。,熟：指熟料（烧结和球团矿）比要高。熟料比提高1%，炼铁燃料比会下降0.4%0.5%。希望熟料比不要低于80%。,稳：入炉的原燃料质量和供应数量要稳定。要求含铁品位波动0.5%，碱度波动0.08（倍），合格率大于90%。烧结矿FeO波动1%，影响炼铁燃料比1%1.5%，产量波动1%1.5%，还要影响烧结矿的还原性和软熔性能；烧结矿碱度在1.2以下，波动1%，会影响焦比和产量3%5%。,均：入炉的原燃料粒
4、度要均匀。2040mm粒级占80%以上。,小：入炉的原燃料粒度要偏小。提高炉料比表面积，可加快反应速度，提高煤气利用率，达到降低燃料比和生产成本。,.净：入炉的原燃料要干净，粒度小于5mm占总量比例的5%以下，510mm粒级占总量的30%以下。炉料含粉高，会使炉料透气性下降，压差升高，高炉难操作，喷煤比下降。炉料含粉率提高1%，燃料比会升高约0.5%，产量会降低0.5%1.0%。,少：入炉的原燃料含有害杂质要少。高炉布袋除尘灰中含碱金属高，就不要再回烧结工序，不要让其再循环富集。K对炉料和耐火材料的破坏作用要比Na大十倍。要努力降低炉料中K的含量。当前，炉料含有害杂质高，已严重威胁了高炉长寿；
5、一批高炉使用劣质矿后，炉缸水温差高，被迫提前大修，个别出现烧穿现象。,.好：铁矿石的冶金性能要好：还原性高（60%）、软融温度高（1200以上）、软融温度区间要窄（100150）、低温还原粉化率和膨胀率要低（一级15%，二级20%）等。,炉料软熔性能严重影响高炉软熔带的形状和煤气透气性，影响高炉操作指标，我们要十分关注。在高炉内烧结矿直接还原度升高10%，燃料比会升高8%9%，产量要下降8%9%。,宝钢对原燃料的指标要求,宝钢对入炉原燃料的锌负荷要求：不大于150g/t铁锌的性质：沸点907度；冷凝点580度,烧结矿质量对高炉的影响,烧结矿是高炉炼铁生产的主要原料之一，是高炉生产铁水的主要来源
6、。烧结矿的性能和质量直接影响高炉的冶炼顺行，操作制度和经济指标。,烧结质量指标：烧结矿的含铁品位还原性RI转鼓指数TI低温还原粉化率RDI软化、熔融性能FeO含量,（1）烧结矿的含铁品位越高，入炉的渣比越低，高炉的吨铁消耗矿比越低。烧结矿的含铁品位下降1%,焦比上升2%，产量下降3%,(2)烧结还原性好，表明矿石中的氧容易通过间接还原反应被夺去，还原效率高，高炉煤气利用率提高，燃料比降低，可有效的节约资源和能源，降低生铁成本。,(3、4)转鼓指数和低温还原粉化率，主要影响高炉炉身干料区的透气性，转鼓强度越高越好，低温还原粉化率越低越好。,(5)软化、熔融性能烧结的荷重软化、熔融性能反应在高炉下
7、部的高温软化和熔化、滴落过程的特性。对高炉软熔带影响比较大。要求荷重还原软熔性能好，软化开始温度高一些，软化终了温度不要太高，减低软化熔融区间。,(6)烧结矿中FeO的含量是烧结矿生产和高炉冶炼的重要指标之一，它反应了烧结过程的动态控制状态，与烧结矿的转鼓强度、低温还原粉化率、还原性的相关性很大，也是影响高炉炉况顺行的一个重要参数。烧结矿中FeO的含量应在一定的区间稳定。FeO增加1%，影响高炉需要提高焦比7kg/吨铁,燃料理化性能对高炉的影响,焦炭在高炉生产中起着热源、还原剂、料柱“骨架”和渗碳剂四大作用。随着高炉大型化和氧煤强化炼铁技术的不断进展,喷吹煤比逐渐上升,入炉焦比逐渐下降,焦炭在
8、高炉中的“骨架”作用就变得更为突出,因此对焦炭质量的要求也就愈来愈高。,容积越大的高炉，要求的焦炭质量越高。企业有多种容积的高炉，就要给大高炉使用好的焦炭，容积较小的高炉可用质量较差的焦炭。不同容积高炉，用不同质量焦炭，是科学的方法。对于小于1000m?高炉所用焦炭可以不必过分追求焦炭热性能。,焦炭质量：固定碳；挥发分；灰分水分；硫分热反应性,（1）固定碳：作为高炉的燃料和还原剂，要求焦炭中含固定碳量越高越好。固定碳含量愈高，则发热量越大，产生的还原剂也愈多。生产实际表明，固定碳升高1%，则焦比降低2%。,（2）挥发分的影响。挥发分本身对高炉冶炼无影响，但其含量的高低反映了焦炭的成熟程度，所以
9、规定了挥发分不大于1.9。挥发分过高表示焦炭不成熟，或夹生焦较多，这种焦炭强度差，在高炉内易碎裂产生粉末，影响料柱透气性。挥发分过低则表明焦炭过大，这种焦炭也因裂纹多，对高炉操作不利。,（3）灰分的影响。焦炭灰分是一种惰性物质，焦炭中固定碳和灰分的产率是互相对应的，互为消长。焦炭中固定碳的高低，主要影响来自灰分，其他成分所占的比例是很小的。高炉冶炼要求固定碳产率应尽量的高，而灰分应尽量少，,焦炭中灰分使焦炭的耐磨强度降低，因为碳素质点和灰分质点具有不同的线膨胀系数，在高温条件下，灰分使焦炭增加裂纹，粉末增加，尤其是灰分分布不均匀时，影响尤为突出。另外焦炭灰分的主要成分是SiO2和Al2O3，它
10、们约占灰分总量的80%以上，灰分的增加，势必导致熔剂耗量的增加，渣量增加，焦比升高。通常生产经验证明，灰分增加1%，焦比升高2%，高炉产量降低3%。,（4）水分的影响。高炉冶炼主要是要求焦炭水分稳定，通常为2%7%（5%2%），因为焦炭是按质量的大小入炉的，水分的波动势必引起干焦量的波动，而导致炉缸热制度的波动。采用干法熄焦工艺，使焦炭含水很低，这对改善焦炭质量、稳定高炉操作将起着十分有益的作用。,（5）硫分的影响。在正常冶炼条件下，高炉冶炼过程中的硫有80%是由焦炭带入的，因此降低焦炭含硫量是降低生铁含硫量的重要措施之一。若焦炭中硫含量升高，则必须适当提高炉渣碱度以改善脱硫，造成熔剂用量增加
11、，渣量变大，焦比升高。一般情况下，焦炭中硫含量升高1%（质量分数），焦比增加1.2%2.0%，高炉产量下降2%。,(6)焦炭热反应性能主要指焦炭反应性和反应后的强度。高炉焦炭反应性是指焦炭在高炉内与CO2气体的反应能力。反应后的焦炭因失重而产生裂缝，同时因气孔壁变薄而失去强度。如果焦炭反应性过大，就会使焦炭强度下降，产生较多的碎焦和焦粉，恶化高炉透气性，影响高炉顺行。,捣固焦的使用,捣固炼焦工艺是在炼焦炉外采用捣固设备,将炼焦配合煤按炭化室的大小,捣打成略小于炭化室的煤饼,将煤饼从炭化室的侧面推入炭化室进行高温干馏。成熟的焦炭由捣固推焦机从炭化室内推出,经拦焦车、熄焦车将其送至熄焦塔,以水熄灭
12、后再放到凉焦台,由胶带运输经筛焦分成不同粒级的商品焦炭。,捣固焦指标是较高的。但因是盲肠气孔，密度大，在高炉内反应性差，发热低、产生CO2少，使铁矿石间接还原度降低。捣固焦抗碱金属能力比顶装焦差，易粉化。一些高炉使用捣固焦，出现焦比升高、产量降低现象。所以，对捣固焦指标与非捣固焦对比，要打折扣。涟钢、国丰等企业高炉100%使用捣固焦，生产指标得到改善。一批企业在部分使用捣固焦，有一定的经济效益。,堆密度增加、气孔率降低，给高炉操作调节带来的诸多问题，捣固焦炭使用后高炉上下部操作参数有变化、不同比例的捣固焦炭对高炉料柱透气性的影响不同，配加不同比例的捣固焦炭对高炉主要技术经济指标有不同的影响。,捣固焦致密，燃烧速度低，透液性差。导致高炉内热量不足，炉缸不活，易损坏风口。因此，不宜采用低风温操作。采用高风温、高富氧率可以取得最佳冶炼效果。,南疆高炉的捣固焦使用,南疆高炉全部采用捣固焦，高炉操作困难，加风困难，除铁困难，易悬料，风口易损坏。由于不同厂家的捣固焦品位不同，对高炉的操作产生不同的影响。采用青化焦高炉操作最困难；采用众泰焦情况比较好，采用金辉焦对高炉的影响处于中间状态。,青化焦的透液性能差,在高炉停炉后进行炉缸残留物进行清理时，发现炉腹部位的死料柱有残留的铁块。说明焦炭的透液性差。,停炉后残留物,谢 谢！,
