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礦粉壓球機球團豎爐摻燒轉爐煤氣的生產實踐

發布時間:2018-04-27 08:36| 瀏覽: |來源: 新聞中心

    酒鋼礦粉壓球機2×8m2球團豎爐建于2004年,投產初期由于受設備、工藝設計的影響,各項指標遲遲不能達標。針對這種情況,我們在生產實踐中不斷的摸索,不僅對影響生產的設備進行了逐一改造,而且在操作方法上也不斷改進,使豎爐利用系數及作業率得到了較大的突破,但從2007年10月以后,隨著爆裂溫度偏低的七角井和四道溝精礦配比的升高,生球爆裂現象加劇,大量的粉末入爐使爐內料柱透氣性變差,燃燒室壓力上升2000-3000Pa,熱廢氣流量下降1000-2000m3/h,冷卻風壓力上升2000-3000Pa,冷卻風流量下降3000-4000m3/h,嚴重影響到礦粉壓球機球團的焙燒及干燥效果,使豎爐產能下降120t/d左右。為了改變這種現狀,我們根據精礦性質進行了配礦調整,但效果仍不夠理想。為此,我們結合公司余能余熱回收綜合利用的政策,將八萬柜富余轉爐煤氣引至礦粉壓球機球團豎爐,并對焙燒參數進行了調整,截止目前,不僅增加了七角井、四道溝礦的配礦比例,而且使豎爐礦粉壓球機球團產質量逐月提高,不斷刷新月產記錄。
    摻燒轉爐煤氣前的現狀分析酒鋼2×8m2礦粉壓球機球團豎爐投產初期一方面受設備的影響,生產不順,另一方面在操作上我們忽略了自身原料條件的限制,一味按設計參數進行操作,結果使豎爐結塊、結瘤現象嚴重,有時一個月能達到4次,不僅增加了操作難度,也使工人的勞動強度大大增加。后來在試驗室的配合下,針對我們所用原料存在SiO2含量高的情況提出了/低風溫、大風量0操作法。低風溫是980±20℃的風溫,是相對于1100±20℃設計標準而言的低風溫;大風量是建立在燒單一高爐煤氣基礎上的大焙燒風量。該操作方法的采用,使豎爐結瘤、結塊現象大大減少,豎爐作業率和利用系數得到了提高,利用系數由2006年的平均7.33t/(m2.h)提高到2007年的平均7.93t/(m2.h),作業率也由2006年的89.26%提高到2007年的93.96%,很大程度上緩解了高爐對自產礦粉壓球機球團的需求量。
    但隨著原料價格的提高,原來采購的周邊精礦量大大減少,自產的七角井精礦及四道溝精礦量大大增加,生球爆裂現象加劇(七角井精礦與周邊精礦配比由原來的30%增加至50%時,四道溝精礦與周邊精礦配比增加到30%左右時,生球爆裂嚴重,這兩種精礦較周邊精礦品位低,鐵品位不足60%,二氧化硅含量高,在14%左右,這些都不利于高爐提鐵降渣。這兩種精礦粒度太細,這種過細的粒度會使生球結構變得緊密,礦粉壓球機球團孔隙率減少,妨礙了球內蒸汽向外擴散,使內部蒸汽壓增加,從而降低生球爆裂溫度。四道溝精礦的燒損較大,FeO含量低,根據檢測結果發現這是由于其氧化鐵礦物中含有一部分褐鐵礦所致,這也是該精礦生球爆裂更嚴重的原因所在。為了改善這種狀況,我們進行了配礦調整,首先是將部分粗粒級的周邊精礦(-200目在60%-80%)與這兩種超細精礦搭配,其次將高磷精礦與低磷精礦搭配,高硫與低硫精礦搭配;另外,在高爐冶煉允許的條件下,增加七角井精礦的配用比例,降低褐鐵礦含量較高的四道溝精礦配比;再次,盡量減少混合精礦的潤磨比例,必要時不潤磨。經過配礦調整后,其爐況略有改善,焙燒風及冷卻風壓力略有回落(下降1000Pa左右),產質量基本穩定,但效果不大。為此,經過分析論證,我們提出了/以優化熱工參數的辦法來提高七角井(或四道溝)精礦與周邊精礦的搭配比例0的方案。即結合公司余熱余能回收利用政策,將八萬柜富余轉爐煤氣引至豎爐進行摻燒,提高煤氣發熱值來優化豎爐的熱工參數。
    摻燒富余轉爐煤氣的經濟可行性分析:1)酒鋼八萬柜富余轉爐煤氣的處理以往為點火放散,這樣做不僅浪費了能源,也對環境造成了極大的污染。另外,隨著下一步中板加熱爐蓄熱式改造及不銹鋼熱軋加熱爐擴能改造的完成,純高爐煤氣的需求量也將越來越大。因此,將八萬柜引富余轉爐煤氣引至礦粉壓球機球團豎爐,不僅能保證富余轉爐煤氣的重新利用,優化豎爐熱工參數,同時也避免了豎爐與其他工藝爭高爐煤氣情況的產生。
2)轉爐煤氣八萬柜至礦粉壓球機球團豎爐有1300多米的距離,除了八萬柜富余轉爐煤氣管道對接處及跨18#公路處將采用部分新管道以外,其余1100多米的管道可以利用舊管道,因此,該改造項目不需花費大量的成本。
3)根據公司的原料政策,七角井與四道溝精礦的使用總量將達到60%左右。而該類精礦在我廠的使用實踐表明,其生球爆裂現象嚴重(尤其是四道溝精礦)。因此,單純進行配礦調整不足以解決問題,關鍵是要使熱工參數合理化。將高熱值(熱值6200kJ/m3左右)的轉爐煤氣摻燒到豎爐低熱值(3600kJ/m3左右)的高爐煤氣中,可以提高混合煤氣的熱值,且摻燒比例越大,混合煤氣的熱值越高,這樣,在控制相同焙燒風溫度及減少高爐煤氣使用量的情況下,可以最大限度地增加空煤比來提高豎爐礦粉壓球機球團焙燒風中的氧含量,以此增加礦粉壓球機球團在爐內氧化焙燒速度;為適應焙燒速度加快的需要,我們同時可以將齒輥轉速適當增大,來加快礦粉壓球機球團在爐內的下料速度,使爐內料柱透氣性改善,讓足夠的焙燒風及冷卻風到達干燥床下,達到提高礦粉壓球機球團干燥及焙燒效果的目的,滿足七角井及四道溝精礦使用比例提高后的熱工要求。
    摻燒富余轉爐煤氣的改造的實施摻燒轉爐煤氣的改造于2007年4月開始實施,其改造內容如下:1)從儲存轉爐煤氣的八萬柜引á600管道至礦粉壓球機球團豎爐加壓機前,與高爐煤氣主管對接,實現轉爐煤氣的摻燒,煤氣管路簡圖。
2)在加壓機前增設一套自動控制系統,以穩定高爐煤氣壓力及穩定轉爐煤氣摻燒量,從而穩定豎爐燃燒室壓力。
3)1#豎爐增設一臺助燃風機,以彌補該爐摻燒轉爐煤氣后助燃風量不足的矛盾。
4)從高爐煤氣調節閥前單引一根管道至干燥混合爐,以防混合煤氣壓力不足時造成干燥爐熄火,以及熄火后造成的人員煤氣中毒事件。
5)制訂5豎爐摻燒轉爐煤氣技術操作規程6,完善5豎爐摻燒轉爐煤氣熱工參數控制標準6。
     摻燒轉爐煤氣改造于2008年2月完成。由于受CSP(薄板連鑄)生產的影響,轉爐煤氣的供應時斷時續,用摻燒煤氣生產的運轉率不足75%,且前階段受干燥混合爐改道未完工的影響,轉爐煤氣摻燒量僅為高爐煤氣量的10%左右,目前,摻燒量已增大到20%左右,但摻燒煤氣的運轉率仍不足75%,給連續穩定生產帶來一定影響。盡管如此,從兩個多月的生產實踐看,豎爐焙燒參數得到了優化,成品球產質量也得到了改善,焙燒參數經調整后,混合煤氣單爐流量較原來減少約1300m3/h左右,助燃風量較原來略有增加,空煤比1#爐由1.78:1增加到2.17:1,2#爐空煤比由1.93:1增加到2.19:1,說明焙燒風中氧含量較原來有所增加,這樣礦粉壓球機球團在爐內氧化焙燒速度加快。為了適應焙燒速度加快的需要,我們同時將齒輥轉速適當提高,增加爐內礦粉壓球機球團的下料速度。如此一來,不僅增加了礦粉壓球機球團產量(如表2所示),還提高了爐內料柱的透氣性,使燃燒室壓力及冷卻風壓力有所降低,使焙燒風及冷卻風流量有所增加,這樣就使足夠的焙燒風及冷卻風到達干燥床下,達到提高礦粉壓球機球團干燥及焙燒效果的目的,從而提高了爆裂溫度偏低的七角井及四道溝精礦的搭配比例。七角井精礦與周邊精礦的搭配比例由原來的30%-40%提高到目前的50%-60%,個別時候可以提高到70%。四道溝精礦與周邊精礦的配比原來在30%左右時,生球爆裂嚴重,現在可以提高到50%,同時烘床上生球爆裂現象明顯減輕。
由于熱工參數的優化,使豎爐利用系數由7.93t/(m2#h)提高到8.34t/(m2#h),創下我廠豎爐利用系數的最好水平。同時成品球中<1000N/個的礦粉壓球機球團礦含量也較原來降低3個百分點,成品球中FeO含量較原來降低012個百分點,轉鼓指數及抗壓強度略有提高,這有利于高爐降焦。
結論
1)從工程費用、環保節能及提高礦粉壓球機球團產質量上講,從八萬柜引富余轉爐煤氣至礦粉壓球機球團豎爐是經濟可行的。
2)礦粉壓球機球團豎爐摻燒富余轉爐煤氣不僅優化了工藝參數,使豎爐礦粉壓球機球團產質量得到提高,也使爆裂溫度偏低的七角井精礦得到大比例配用,四道溝精礦使用比例也有一定幅度的提高,同時烘床上生球爆裂現象明顯減輕。
3)受轉爐煤氣回收量不足的影響,無法實現連續摻燒,對豎爐產質量的穩定造成影響,但隨著下一步二煉鋼轉爐煤氣回收量的增加及八萬柜與五萬柜聯網的實現,用轉爐煤氣摻燒的運轉率及轉爐煤氣的摻燒量會逐步增大,這為下一步繼續優化豎爐工藝參數及提高礦粉壓球機球團礦產質量創造了條件。

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