The Advancement in Intensified Smelting Technology of Baosteel Blast Furnace

Baosteel always aims at becoming one of the most profitable enterprises in the world, enjoying international competence, benchmarking with the world advanced level,pursuing innovation sustainable development. Recent years, Baosteel Iron-making Department has caught the opportunity of increasing steel demand; conquering disadvantages such as changeable up-stream market, fuel and raw material’s tight supplies and lower quality, etc. In our department, Major technical problems have been overcome, blast furnace intensified smelting technology improved, the cost of molten iron under control, blast furnace long-life span control technology made breakthrough, and Baosteel’s ironmaking capacity improved further.

包钢高炉喷吹煤粉利用率的测定

利用透射光偏光显微镜,对包钢高炉重力除尘灰、旋风除尘灰和布袋除尘灰中的碳素种类进行定性和定量分析,以测定高炉喷吹煤粉利用率。测定结果表明,3号高炉喷吹煤粉利用率上下限分别为89.03%和79.46%,4号高炉的喷吹煤粉利用率上下限分别为91.51%和84.14%。认为,3号高炉和4号高炉所使用喷吹煤粉来自同一系列,因此可以通过采取稳定煤粉粒度波动、优化富氧鼓风和提高入炉焦炭强度等措施,来提高喷吹煤粉利用率。

高炉富氧鼓风技术发展现状简析

高炉富氧鼓风技术取得了明显进展,如新型氧煤枪、SIP等先进高比例富氧技术的推广应用,而面临的难题主要是,高比例富氧后,高炉呈现“上冷下热”和边沿气流发展等状况,影响高炉稳定顺行。2020年,新疆八钢开启氧气高炉冶炼实践,第一阶段实现35%高富氧冶炼目标,第二阶段试验将引入欧冶炉CO_(2)脱除后的煤气,打通煤气循环的工艺流程,实现50%的超高富氧技术突破。展望未来,高炉发展方向是富氧率、喷煤量不断提高,并逐渐步人高富氧大喷煤的背景中,最终走向全氧高炉冶炼。

烟煤特性及其对喷吹安全性的影响研究

烟煤挥发分高、易燃易爆的特性使得烟煤用于高炉喷吹时受到较大限制。文章选取了山西建龙高炉喷吹的四种烟煤,分析了四种烟煤燃烧特性参数、爆炸性和可磨指数等,研究了烟煤粒度和比例对喷吹安全性的影响。研究结果表明,混煤中烟煤比例逐渐提升,混煤的着火点逐渐降低,爆炸性逐渐增强;增大烟煤煤粉的粒度能够有效减弱烟煤的爆炸性,是保证烟煤喷吹安全性的有效方法;国华能源烟煤和内蒙江化烟煤配比高于80%时,应合理控制煤粉的制粉、储运和喷吹系统的温度和氧含量以保障生产安全。

试论高炉燃料替代的降碳路径

为有效降低高炉工序的CO_(2)排放量,向高炉喷吹气体、液体或固体燃料来替代焦炭受到广泛的关注。以我国6家典型钢铁企业7座1800m^(3)级高炉2021年的主要技术经济指标为基础,重点分析了燃料比和煤比对高炉CO_(2)排放量的作用和影响。结果表明,6家典型钢铁企业高炉CO_(2)排放量约为1.419~1.595Vt,影响高炉CO_(2)排放量相关性最强的因素且最重要的指标是燃料比,而单纯提高喷煤比的技术手段并不是降低高炉CO_(2)排放量的决定性因素。因此,通过优化喷吹燃料的种类,以氢代碳,实现有效替代,才是降低高炉CO_(2)排放量的有效途径。

富氧率提升下的钒钛矿高炉冶炼

对承德钒钛某2500 m3高炉提高富氧率的生产实践进行了总结,系统地分析了富氧率提高对钒钛矿高炉冶炼生产的影响。高炉提富氧后,在相同的w[Si+Ti]条件下,理论燃烧温度有所提高,降低w[Si+Ti]仍能保证铁水有充足的物理热;通过合理配煤,炉况更容易稳定,在铁水温度不变的前提下,更适合于低w[Si+Ti]冶炼。根据研究结果,从高炉工艺操作制度、理论燃烧温度控制、高富氧条件下生产组织优化以及提高富氧对炉缸活跃程度的影响等方面入手,研究了钒钛矿冶炼高炉长期保持高富氧率的工艺操作方法。通过对装料制度、送风制度以及喷煤工艺的优化调整以及加强炉前管理等一系列措施,实现了钒钛矿高炉冶炼在高富氧条件下的长周期稳定生产,钒回收率与以往相比显著提高。

高炉炼铁工艺中大喷煤量与富氧率的协同优化研究

研究了高炉喷煤量与富氧率的合理搭配对高炉性能的影响。通过前期实验设置,对不同操作条件下的参数和性能进行了深入分析。在实施合理搭配时,精确控制了喷煤系统和氧气供应系统,持续监测了高炉的温度分布、燃烧效率、还原反应速率、CO和CO_(2)排放以及铁的产量等关键参数。对比结果显示,适度的喷煤量和富氧率,表现出最佳性能。在该条件下高炉内的温度分布更均匀,燃烧效率更高,还原反应速率更快,CO和CO_(2)排放减少,铁的产量显著提高。

3200m^(3)高炉喷吹煤粉系统的智能化改造及应用

高炉喷吹煤粉系统是炼铁生产工艺流程的重要环节,高炉对喷煤生产过程的连续性、稳定性要求很高,这就要求喷吹煤粉系统具有较高的自动化控制水平。北营炼铁总厂两座大高炉喷吹煤粉系统经过改造,进一步提高了自动化控制水平,达到了均喷、匀喷、速率稳定、降低氮气消耗的目的。

莱钢型钢1880m^(3)高炉粒煤喷吹改粉煤喷吹的攻关措施

莱钢银山型钢两座1 880 m^(3)高炉原设计采用粒煤喷吹技术,近年来已不能适应生产要求,存在经济性差、制煤量少、燃烧效率低、设备磨损严重等问题。2021年5月改为粉煤喷吹后,从上下部调剂入手,进行提升煤比的攻关,通过采取控制炉腹煤气量、改善煤气流分布及保证煤粉充分燃烧等措施,将煤比由155 kg/t左右提升到170kg/t左右,并阶段性地突破了175 kg/t,同时焦比降低了约15kg/t。高炉不仅实现了由粒煤喷吹改为粉煤喷吹的平稳过渡,而且炉况稳定顺行,平均利用系数达到3.4t/(m^(3)·d),取得了良好的经济效益和社会效益。

炼铁高炉喷煤自动控制系统的应用研究

为了解决高炉喷煤自动控制系统所存在的控制精确性差、喷煤效率低的难题。研究了一种新的炼铁高炉喷煤自动控制系统。通过对喷煤工艺流程的分析,采用精确控制阀门开度的反馈控制模式,实现对高炉喷煤过程的自动调控。根据实际应用表明,新的喷煤自动控制系统能够将喷煤偏差控制在±1%内,将喷煤效率提升4.4%,极大地提升了高炉运行的稳定性和可靠性。

高炉喷煤系统喷煤速率控制方法

喷煤系统能够稳定地给高炉供煤是高炉炼铁中较为重要的一环。喷煤速率控制系统是一个两输入一输出的反馈控制系统,两输入具有一定的耦合性,且控制回路中具有不可忽略的延迟,因此工业控制中常用的PID控制器难以在喷煤控制系统中使用。本文介绍了一种基于二维矩阵进行喷煤速率控制的方法,经实践证明该方法具有良好的控制效果,且在一些钢厂喷煤的项目中有了一定的应用。

高炉喷煤速率稳定性的控制与改进

酒钢本部1800 m^(3)高炉的喷吹系统在高罐压大煤量的喷吹过程中出现喷吹罐底部流化板压板断裂、流化板鼓包,清理煤粉筛时杂物堵塞喷煤支管等问题,对喷煤速率的稳定影响较大。针对以上问题,通过对煤粉筛、喷吹罐底部流化板压板进行改造,喷吹运行参数进行调整优化的措施,为稳定喷吹创造了条件,使小时实际喷煤量与计划量的误差稳定控制在±300 kg范围内,降低了瞬时喷吹速率的波动幅度,为高炉稳定炉况优化指标创造了有利条件。

首秦1号高炉不同喷煤比条件下炉尘灰中含碳物质的研究

通过矿相分析高喷煤比时高炉炉尘(重力灰和布袋灰)中岩矿相的组成,给出了在不同喷煤比条件下未消耗煤粉和焦炭颗粒的面积比.分析了不同喷煤比对高炉炉尘中碳质量分数的影响和碳质量分数对未消耗煤粉比例的影响.给出了首秦1号高炉在提高喷煤比的过程中,高炉炉尘中未消耗煤粉和焦炭颗粒的量及煤粉在高炉内利用率的变化.

高炉喷煤精确控制技术开发应用

煤粉喷吹量调节系统是一个动态、随机干扰严重的多输入单输出非线性对象,传统煤粉喷吹量控制技术存在精度低、自适应能力小的缺陷,济钢基于模糊神经网络的学习功能和处理不确定情况的能力,开发了喷煤量精确控制技术,该技术实施后,喷煤量相对误差最大值由15%以上降低到2%以下,相对误差标准偏差由2.83%变化到0.52%,高炉技术指标得以改善。

攀钢高炉喷吹用煤粉的配煤实验

为确定合适的配煤喷吹方案 ,在实验室条件下 ,对攀钢高炉喷吹用煤粉进行了单种煤及混合煤的燃烧实验。实验结果表明 :配煤能够改善无烟煤的燃烧效果 ;配煤组合及配比对混合煤燃烧率影响较大 ;几种煤组成的混合煤中 ,当烟煤配比为 40 %～ 5 0 %时 ,混合煤的燃烧效果最好 ;除化学成分外 ,煤显微组成对燃烧效果也有影响。

富氢高炉风口理论燃烧温度的数学模型开发

以传统的理论燃烧温度模型为基础,建立了高炉富氢燃料喷吹的新理论燃烧温度模型.基于某厂1号高炉的实际生产数据,验证了模型的准确性和可靠性.研究结果表明,富氢高炉理论燃烧温度新模型预测结果与高炉实测数据吻合良好.新模型以合理的理论燃烧温度范围为基准,分别获得了富氧率(f_(O))、煤比(M_(PCI))、天然气喷吹量(V_(NG))等参数与理论燃烧温度(t_(f))间的关系,同时还分析了3个操作参数间的合理匹配问题.新模型获得的参数匹配规律可以为不同企业的高炉在复合喷吹煤粉与天然气时实现稳定运行提供一定的参考依据.

高炉喷吹提质煤粉的工业试验

为了拓展喷吹煤资源,降低高炉冶炼的燃料成本,在唐山新宝泰2号450 m^3高炉上进行喷吹提质煤粉的工业试验,研究高炉喷吹提质煤粉的可行性。实验性能测试结果表明,与高炉喷吹煤相比,提质煤粉的固定碳含量较高,灰分含量较低,发热值较高,用于高炉喷吹具有技术上的可行性。工业试验结果表明,在保持燃料比基本不变的情况下,与基准期相比,喷吹提质煤粉后高炉煤比升高,焦比降低,吨铁燃料成本降低6.68元/t。

宝钢4#高炉开炉技术的提升和发展

为进一步发展高炉开炉技术,提高高炉各项技术经济指标,回顾了宝钢4#高炉开炉前的主要管理措施和技术准备内容,包括开炉管理体制、热风炉和高炉烘炉、炉料填充、送风控制、调整开炉炉渣性能等。通过制定科学的开炉方案,落实完善开炉前期的准备工作;同时分析总结宝钢4#高炉开炉后的一些技术进步内容,如快速达产、快速增加煤比等,为宝钢高炉今后开炉技术的改善及经济技术指标的快速提升提供了借鉴。

高炉软熔带形态变化的热模型实验研究

利用三维动态热模型探讨了高炉内软熔带的形态及形成位置．结果表明，随中心矿焦比降低，能够形成充分发展的倒Ｖ型软熔带．总矿焦比增大时，软熔带顶点位置降低．喷煤比增大则中心软熔层位置逐渐升高，而鼓风富氧率升高时中心软熔层位置逐渐降低．中心加焦法是发展倒Ｖ型软熔带。

自动喷煤技术在宝钢4号高炉的应用

对自动喷煤技术在宝钢4号高炉的应用进行了总结。结合宝钢4号高炉喷煤工艺特点,采用喷煤量在线检测和连续调整等技术,成功开发了一种新型的喷吹控制模式,使自动喷煤技术得到了应用,提高了喷煤系统设备的安全性与稳定性,提高了每小时入炉喷煤量的控制精度,为高炉稳定顺行创造了条件。