宝钢COREX生产实绩对八钢COREX生产指导分析

2014-02-10 09:36陈若平谭真
新疆钢铁 2014年2期
关键词:宝钢实绩煤气

陈若平,谭真

(宝钢集团八钢公司炼铁分公司)

宝钢集团两座COREX-C3000炉熔融还原工艺已实现工业化稳定生产,且可以完全取代高炉的新工艺,它的开发研究仍然处于一个高峰的时期。根据市场的需求,1#COREX炉迁建至新疆八钢。文章分析研究宝钢COREX近几年的生产实绩,以指导八钢COREX炉能顺产达产。

1 宝钢COREX设计指标

宝钢COREX-C3000是全世界最大的两座COREX炉,从COREX的设计指标可以看出其原燃料和能介消耗与高炉都有很大的区别:(1)COREX燃料以块煤为主,占总燃料比的95%,根据当今的焦煤资源形式,COREX的燃料结构决定了今后的发展潜力。(2)COREX原料中可以配20%以上的块矿,在南非甚至可以将Sishen精块矿配到60%[1],这表明它可以接受比高炉更高的入炉粉率。(3)COREX的风口喷吹介质为0.8MPa的纯氧,与高炉相比,如何降低COREX风口理论燃烧温度将成为一个新的研究方向。(4)COREX输出煤气热值比高炉高很多,具有更好的利用价值。

2 宝钢COREX生产实绩优化及效果

宝钢COREX炉设计指标见表1。

2.1 宝钢COREX主要设计优化分析

(1)二期竖炉增加AGD管道。与一期最大的不同之处是二期的竖炉增加两根AGD,即煤气导流管(Area Gas Distribution)。AGD的应使竖炉煤气分布更合理,大大提高了二期COREX炉的煤气利用率。

(2)二期部分设备改为国产设备。为了更加适应今后的维护需求,二期许多关键设备都改用国产设备,这样不但减少了检修设备零件的采购周期,也在一定程度上降低了维护成本,如DRI螺旋等。

(3)二期部分设备优化改造。通过一期的生产实践,二期对于设备存在的缺陷进行了优化改造。如将DRI下降管的内衬管垂直角度加大,减少了下料管卡堵的问题;将热旋风进口口径减小,提高除尘效率;粉尘线下灰管道管径加大,降低粉尘大颗粒卡堵次数等。通过这些优化措施,大大减少事故休风次数,并降低检修工作量。

表1 宝钢COREX主要设计指标

2.2 宝钢COREX主要经济指标实绩分析

2.2.1 产量对比

宝钢1#COREX于2007年11月8日投产,至2011年10月18日10:57休风停炉,已累计运行47个月,总计出铁406万t。宝钢2#COREX从投产至2012年5月,累计运行14个月,其产铁量为132万t。从年产能分析二期明显优于一期,这主要归功于以下两个方面:(1)管理及操作人员技能提升。一期开炉初期人员掌握技术不稳定,在逐渐掌握操作技能后,生产基本稳定。(2)二期在一期的基础上作出了大量优化,优化后对炉况提升的效果显著:竖炉增加AGD后,煤气利用率和DRI金属化率得到明显提高;铁口开口机震打由气动改为液压驱动,大大提高铁口开口成功率;设备优化改造,减少事故修风率,如热旋风优化后提高煤气除尘率。

2.2.2 熔炼率对比

宝钢COREX一期由于人员对设备维护和工艺操作不熟练,导致投产1年内熔炼率(见图1)大幅波动,无法维持稳定生产。2009年至2011年初随着维护和操作技术的掌握,生产逐渐趋于稳定。至2011年下半年部分设备及耐材开始损坏,逐渐导致炉况恶化,提产困难。而COREX二期从投产后熔炼率(见图2)基本稳定在135~145t/h,这是设备维护和工艺操作技术成熟的最好证明[2]。

图1 一期熔炼率实绩

图2 二期熔炼率实绩

图3 一期燃料比及焦比实绩

图4 二期燃料比及焦比实绩

图5 一期金属化率

图6 二期金属化率

图7 二期休风原因统计

2.2.3 燃料比对

宝钢COREX一、二期的燃料比都能够在稳定生产时达到设计指标并优于设计指标,但在实际生产实践过程中,焦比需控制在150kg/t·HM以上。另外从两座COREX炉的燃料比、焦比使用情况(如图3、图4)可以看出,二期在调整焦比的同时适当调整了燃料比,相对比一期的调整更为合理[3]。

2.2.4 竖炉金属化率对比

宝钢COREX二期竖炉增加AGD,大大提高煤气利用率,使金属化率有了显著的提升,如推移图5、图6:一期金属化率基本在60%以下,而二期的金属化率基本维持在65%以上。金属化率的高低直接反映出对燃料需求的多少。

2.3 宝钢COREX休风原因分析

宝钢COREX二期生产,2#炉开炉至2012年5月共休风44次,作业率达到94.5%,从休风原因统计来看(见图7),计划休风时间长是影响作业率的主要因素,其次是粉尘线和围管清堵、非计划风口更换小套占的比例较高,水系统故障也是导致COREX休风的重要原因,它主要表现为液位计故障和实时监控调节缺失而导致跳机联锁触发。

2.4 存在的问题

宝钢COREX经过5年多的探索,操作和维护都具备了成熟的经验,但仍然有一些问题以待探索:(1)在COREX二期,经过优化的AGD管曾发生托料的现象,在炉况不顺的情况下可能加速悬料事故;(2)水系统异常事故较多,频繁触发跳机联锁,影响炉况稳定;(3)气化炉料面波动大,导致工厂压力冒尖的情况时有发生。

3 对八钢COREX生产的指导

通过对宝钢COREX炉的生产实绩分析,为八钢COREX炉的正常运行指引了方向。

结合宝钢COREX一、二期的优化内容,结合生产实绩,在八钢COREX建设中取长补短,进一步进行优化。(1)可以将国内使用成熟的设备投入到八钢COREX;(2)对AGD的投入可以考虑进一步优化;(3)部分工艺设备可改为八钢成熟的工艺,如料位控制工艺,槽下称量技术等;(4)取消部分多余设备,如新疆干燥少雨,取消煤干燥设备;(5)增加适应本地气候的设施,如冬季防雪,增加圆形料仓;(6)新疆块煤资源丰富,扩大本地块煤取样范围,综合八钢小焦丁和烧结资源,优化原燃料结构,降低生产成本。多项举措,使COREX炉在新疆持续发展。

4 结束语

对于宝钢COREX积累的5年成熟技术,八钢COREX在岗职工要深入学习COREX生产工艺采取的多种技术,如竖炉清空降料线技术、竖炉和气化炉布料技术、粉尘线防堵技术等。对基础资料、技术资料研究透彻,夯实基础,为COREX顺利投产做好充分准备。

[1]赵华盛,谢学荣,钱晖,周渝生.COREX炼铁技术在南非的应用.中国钢铁年会论文集,2007.

[2]林金嘉,许海法,复文尧.COREX-3000技术在宝钢的应用.宝钢技术,2011,(1).

[3]Wolfgang Gr i ll,Christian Bohm,Kurt Wieder,Ulrike Schmidt.COREX/FINEX--迎接当前和未来炼铁技术的挑战.中国钢铁年会论文集,2009.

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