基于炉缸渣铁滞留量的高炉炉缸活性研究

针对国内外对炉缸活性表征不明晰的问题,建立以炉缸渣铁滞留量表征炉缸活性的模型,定量分析高炉操作参数对炉缸活性的作用比重,并提出提高炉缸活性的操作手段。结果表明:①渣铁焦物性对渣铁滞留率的影响顺序为:铁水温度>CSR>焦炭粒度>CRI>炉渣碱度>镁铝比;②去除滞留率对滞留量的影响,高炉操作参数对渣铁滞留量的影响顺序为:风量>铁口深度>风温>风压>喷煤量>氧气量;③高炉生产中,可采用原燃料粒级及性能管控技术、高风速大动能操作技术、渣铁流动控制技术、渣铁排放管控技术高效调控炉缸活跃状态。

湘钢2号高炉炉缸活性评估

实时监测和准确评估高炉炉缸活性对于高炉高效稳定生产有极重要的意义。对国内外炉缸活性表征方法及预测模型进行了调研,并基于湘钢2号高炉的生产实践数据,使用代表性炉缸活性表征方法和模型对上述高炉炉缸活跃性进行了评估。研究表明:(1)国内外钢铁工作者大多使用生产经验和表征指标反映炉缸状态,具有滞后性;(2)湘钢2号高炉2021年1—4月平均利用系数为3.22 t/(m^(3)·d),平均燃料比为504 kg/t,炉缸活性较强。(3)高炉炉缸活性模型表征结果存在较大差异,且与高炉生产指标表征结果存在一定偏差。综合考虑高炉指标及表征模型结果,湘钢2号高炉于2021年1月炉缸活性较好,2—3月炉缸活性中等,4月炉缸活性较差。

梅钢五号高炉提高炉缸活性生产实践

炉缸是整座高炉的发动机,影响着高炉内部一次气流分布,炉缸的活性直接决定了炉况的好坏,更严重时甚至会导致长期炉况失常。但由于目前针对炉缸活性的基础理论研究较少,判断炉缸状态大多依靠生产上的经验积累,实际生产中缺乏对炉缸工作状态的实时监视。

高炉炉缸活性的分析探讨

高炉安全长寿、降低高炉能源消耗成为现代高炉技术发展的主要方向,而其关键在于提高高炉炉缸活性。在介绍高炉炉缸活性变差特征的基础上,从高炉上部调剂、下部调剂、渣铁物性、高炉原燃料性能等方面,就如何提高高炉炉缸活性进行了分析和探讨。

基于理论分析和智能算法的高炉炉缸活性预测模型

延长高炉使用寿命、保证高炉炉况稳定顺行和降低高炉能源消耗已经成为现代高炉生产发展的主要方向,为实现这些目标,提高高炉炉缸活性被认为是至关重要的措施之一。炉缸活性可以揭示高炉内部的化学反应和热力学条件,有助于深入了解高炉冶炼过程的基本机理,合理评价炉缸活性对指导高炉生产有着重要意义。为此,首先从高炉生产现场采集的工艺数据出发,经过预处理和计算,得到高炉炉缸活跃性指数;然后,为了进一步提高预测准确性,采用特征选择方法以及冗余性分析,从众多参数中选取最具影响力的作为输入参数;最后,采用贝叶斯优化的XGBoost模型对高炉炉缸活性进行回归预测,同时对比了默认超参数的XGBoost模型与随机森林模型的回归效果。结果表明,贝叶斯优化的XGBoost模型在预测炉缸活性方面表现出卓越的性能,具有很好的泛化性和非线性拟合能力,取得了较好的预测效果。该研究结果为高炉生产提供了有力的决策依据,可以帮助优化操作参数、提高冶炼效率和降低能源消耗。

高炉合理鼓风动能与炉缸活性的关系

通过分析高炉鼓风动能与炉缸活性的关系,认为合理的鼓风动能不仅是保持炉缸活性良好的前提条件,更是高炉操作者调节炉况的重要手段之一。通过研究合理鼓风动能的理论依据和计算方法,发现高炉合理鼓风动能不仅需要随着高炉容积的增大而增大,而且需要有合理的风量和风口面积。通过比较不同容积高炉所对应的风量,提出了风量比和风量系数的概念;介绍了本钢新1号高炉通过调节风口面积探索合理鼓风动能的过程。对高炉在不同鼓风动能条件下所产生的各种直观现象和仪表变化进行了说明,针对这些现象就可以判断出鼓风动能是否在合理范围内,并进行相应的调节。因此,合理的鼓风动能需要适应高炉生产的各方面条件的变化,这就需要对合理鼓风动能进行不断的探索和实践,以形成应变的合理的送风制度,确保高炉生产长期稳定顺行。

高炉炉缸活性的基础研究

通过对高炉炉缸活性的基础研究,重点分析了炉缸活性的概念及其影响因素,提出了炉缸活性量化计算模型。通过采集与处理现场高炉数据以及编程技术完成了模型的在线和离线计算,成功应用于本钢新一号高炉的生产,并以该高炉曾经发生的炉缸堆积事故,从操作制度阐述了恢复炉缸活性的方法和过程。实践证明,这些研究可以为维护炉缸活性的长期良好稳定提供参考。

长期高煤比生产炉缸活跃的实践

宝钢高炉在长期高煤比生产实践中 ,通过不断调整高炉操作参数 ,改善焦炭质量增加鼓风的穿透能力和选择合适的风速与鼓风动能以及相应的上部调剂 ,确保了炉缸的活跃。同时 ,开发了定量判断炉缸活跃程度的指标 ,即炉缸活性指数 ,为长期高煤比生产下仍然能保持高炉顺行 ,获得良好的生产操作经济技术指标奠定了基础 ,同时也解决了长期高煤比生产下实现高炉长寿的问题。宝钢的高煤比已经连续 36个月稳定在 2 0 0kg/t以上 ,最高月平均达到了 2 60 .64kg/t。实践表明 :长期高煤比生产的高炉要实现稳定顺行、高产低耗、优质长寿 ,活跃炉缸是一个关键因素。

马钢1号高炉炉况波动的调整

马钢1号高炉开炉后采用“平台+漏斗”布料模式,铁水[Ti]含量一直偏高,炉缸活跃性的持续下滑,因采取的调整措施不当,造成两道气流分布不合理、操作炉型不规则、炉缸活跃性变差以及渣铁处理出现问题,炉况长时间处于波动状态。通过上部调整装料制度疏导中心气流,配合下部风量、富氧量等参数改善操作炉型,活化炉缸,强化出铁标准化操作,炉况逐步恢复正常,主要技术经济指标得到改善。2021年12月,1号高炉风量逐步恢复至4950 m^(3)/min,日产量恢复至6800t/d,焦炭负荷恢复至4.6。

唐钢3号高炉强化冶炼的生产实践

烧结矿限产期间,高炉生产被迫吃落地烧结矿;且随着市场波动,在焦炭质量明显下滑等一系列不利条件下,唐钢3号高炉通过采取强化原燃料管理、合理的上下部制度、精细精准化日常管理等措施,产量稳步上升,燃料比大幅下降,强化了冶炼强度。

鞍钢鲅鱼圈2号4038 m^(3)高炉合理鼓风动能探讨

结合4038 m^(3)高炉历年生产实践情况,分析了不同阶段生产运行特点,评价了各阶段主要经济技术指标。通过对高炉合理鼓风动能进行探讨,得出了鼓风动能下限值、合理鼓风动能范围及其适用性,提出合理鼓风动能范围应该结合原燃料条件、操作制度、渣铁性能等方面考虑,并进一步指明了高炉炉役后期生产优化的空间。

关于高炉长寿若干关键问题及对策解析

从死铁层深度、炭砖侵蚀机理及炉缸活性等3个方面探讨了影响高炉长寿的共性问题及实际生产中的相应对策。国内高炉死铁层设计深度较浅,应适当加深,可通过调控死料柱空隙度调整实际死铁层深度;铁水溶蚀、碱金属侵蚀和铁水渗透、热应力作用分别是炭砖侵蚀的本质、直接原因、加剧手段,优化耐火材料的性能、采用高质量原料、加强冷却、保证风量及水量均匀性可预防炭砖不均匀及异常侵蚀现象;依据滞留率模型,提高炉缸活性应重点关注入炉焦炭粒度及质量,调整造渣制度,适当增大风量和采取中心加焦操作。

莱钢大高炉高渣比条件下低硅生产实践

通过改善炉缸活性、优化炉渣碱度的控制、开发炉缸液面控制技术。应用矿焦错档位布料矩阵和时间法精准控制布料技术,在渣比高达430 kg/t、入炉硅负荷135 kg/t的原料条件下,解决了低硅生产出现的渣铁排放不畅、煤气利用率不稳、炉温波动大等问题,月平均生铁硅含量由0.47%降低到0.37%,一类品率从43.67%提升到86.22%,取得了较好的技术经济指标。

马钢A高炉护炉阶段活跃炉缸实践

在护炉阶段,炉缸活性受到一定的影响,活跃炉缸是高炉生产操作的核心工作。分析了影响炉缸活性的主要因素,并通过稳定焦炭质量、上下部调剂获得合适的两道气流,保持充沛的炉温和合适的渣碱度,优化出铁组织,保持合适的钛负荷等技术措施活跃炉缸,使得炉缸工作状况好转,炉缸炭砖温度高点逐步下降至可控范围,经济技术指标得以适当恢复,实现了炉役后期高炉的安全生产和技术指标的回升。

基于大数据技术的炉缸状态可视化

为了更好地监测炉缸工作状态的变化,建立了高炉炉缸状态可视化系统,以展示炉缸热电偶温度、热流强度和炉缸活性的历史趋势和实时监控。收集了某高炉相关参数的数据,使用拉依达准则进行粗大异常值的处理并采用线性插值法进行了空缺值的填补,对热电偶温度和热流强度进行了分区域监测和计算并据此分析了炉缸炉底的侵蚀情况,最后将焦炭质量、渣铁成分和操作参数作为输入变量,提出了融合大数据技术的炉缸活性定量模型。大数据技术为钢铁行业的发展提供了新思路,进一步推动了高炉智能化炼铁。

沙钢2号高炉炉役后期的护炉及强化冶炼

沙钢2号高炉经过炉役初期2年多的强化生产后,面临炉缸侧壁温度升高和技术经济指标逐年下滑的难题。结合理论公式和实际生产经验,分析了料柱透气性的影响因素以及炉缸活性的影响因素,提出了钛矿分级护炉的措施。实践表明,通过稳定焦炭用料结构、稳定焦炭质量、加强槽位管理、加强筛分管理来把好原料关,同时提高顶压降低煤气流速,可以提高料柱的透气性,为鼓风动能的提高创造条件;通过缩小风口面积、增加风量可以提高鼓风动能;通过炉渣镁铝比的精细化控制可以改善炉渣黏度,从而提高炉缸活性。同时,适当结合钛矿分级入炉,实现了高炉炉役后期炉缸侧壁温度的下降和技术指标的回升。