3首钢高炉炉缸热度的分析.docVIP

PAGE PAGE 1 首钢高炉炉缸热度控制实践 张贺顺 马洪斌 陈军 （首钢总公司） 摘 要 充足而稳定的炉缸热度是高炉稳定的基础，铁水物理热能准确表征炉缸热度，高炉应根据 原燃料质量、装备、操作等状况，确定炉缸热度的波动值与绝对值，作为高炉调节热制度的标准。 关键词 高炉 炉缸热度 铁水物理热 The controlling practice of hearth heat in blast furnace of Shougang Corporation Zhang Heshun Ma Hongbin Chen Jun (Shougang Corporation) Abstract Enough and steady hearth heat is the base of blast furnace steady operation. And iron temperature can describe hearth heat exactly. BF ought to confirm the waving value and absolute value of hearth heat for the standard to adjusting heat system according to raw material and fuel quality, blast furnace equipment and operation etc. Key words blast furnace hearth heat iron temperature 前言 炉缸热度是高炉炉缸部位具有足够相应温度的热量，以满足冶炼过程中加热炉料、渣铁和各种物理化学反应需要的热量，以及过热液态产品达到要求的温度，炉缸热度一般作为高炉热制度的调节依据，高炉冶炼过程控制充足而稳定的炉缸热度，是保证高炉稳定顺行的基础。 首钢高炉冶炼过程对于炉缸热度的衡量一直采取铁水含硅量与铁水物理热结合的方式，铁水含硅量0.40%~0.50%，铁水物理热≥1500℃，本文通过对高炉炉缸热度的分析，进一步明确炉缸热度的内涵、控制标准，以确保高炉长期 炉缸热度的表征 炉缸热度 炉缸热度由高温和热量两个因素合在一起描绘，即高温热量，单有高温而无足够的热量，高温是维持不住的；单有热量而无足够高的温度，就无法保证高温反应的进行和液态产品的过热。[1]高温是由燃料在风口燃烧带内热风流股中燃烧达到的，而热量是由燃烧过程放出的热量来保证的，加热焦炭和过热渣铁还需要有良好的热交换，将高温煤气热量传给焦炭和渣铁。因此，影响炉缸热度的因素有：影响高温方面的因素，如风温、富氧、喷吹燃料、鼓风湿度等；影响热量消耗方面的因素，如原料的品位和冶金性能，炉内间接还原发展程度等；影响炉内热交换的因素，如煤气流和炉料分布与接触情况等。 风口前温度是表征炉缸热度的重要参数，风口前温度高表明同等体积的煤气拥有更多的热量传递给焦炭、渣铁，有利于炉料的加热、分解和促进还原过程的进行，但高炉日常生产中，炉缸热度通常利用铁水含硅量和铁水物理热来表征。 铁水含硅量表征法 硅是难还原元素，还原硅的热量是还原相同数量铁耗热的8倍，因而常把还原出硅元素的多少作为判断高炉炉缸热度的标准。硅的还原是逐级进行的，第一步是焦炭灰分中的SiO2或滴落炉渣中的SiO2进行液态的还原并产生SiO蒸汽，第二步是SiO蒸汽上升过程中被铁滴吸收，并被[C]还原。硅还原量与温度和SiO2的活度成正比，增大[Si]的活度系数或CO气体的分压，都会使[Si]%下降。实际高炉冶炼过程，铁水含硅量远未达到其平衡值，表明硅的还原仍然受到动力学条件的控制，其还原反应速度与温度、反应接触面积及时间、SiO的气相分压等有关。其中反应接触面积和时间可以通过对初渣性能的调整和对滴落带高度的调整加以控制，例如强化冶炼加快料速，降低软熔带位置，减少滴落带高度和液体渣铁在滴落带的滞留时间，都会减少硅的还原。[2]铁水含硅量的影响因素较多，利用铁水含硅量表征炉缸热度存在一定局限性，尤其在风量不全的特殊炉况条件下，铁水含硅量并不能真正代表炉缸热度。 铁水物理热表征法 热量由燃料燃烧放出的足够的热来保证，高炉铁水持续保持一定的物理热，说明炉缸焦炭燃烧放出的热量充沛，能够保证铁水物理热稳定在要求的温度，因此铁水物理热是重要的炉缸热度表征方法。铁水的熔化与凝固只与铁水含碳量和物理温度有关，而与铁水含硅量高低并无直接关系，采用铁水物理热表征炉缸热度更为合理。 炉缸热度的控制 炉缸热度波动值的控制 表征炉缸热度的铁水物理热允许波动值一般在10℃~20℃，该值的确定受原燃料质量、设备状况、操作状况等诸多因素的综合影响，但总的来说，原燃料质量条件好的高炉，允许波动