八鋼歐冶爐單氣化爐生產實踐

田寶山

（寶鋼集團八鋼公司煉鐵分公司）

八鋼歐冶爐單氣化爐生產實踐

田寶山

（寶鋼集團八鋼公司煉鐵分公司）

八鋼歐冶爐生產期間上料工序出現故障，為避免爐缸凍結，采取了單氣化爐生產模式。生產實踐表明，單氣化生產方案可行，并獲得了大量單氣化爐生產運行數據。

歐冶爐；氣化爐；熔煉率

2015年7月8日八鋼歐冶爐因礦垂直皮帶機故障無法上料，于凌晨01∶21分休風，判斷垂直皮帶機搶修處理時間需一周以上。因長時間休風爐缸熱量散失，復風時爐況恢復會非常困難，為避免長時間休風造成的爐況恢復困難，本次垂直皮帶機故障搶修期間，準備采取單氣化爐生產方式運行一段時間，渣鐵出凈，同時保證爐缸儲熱充足。

1 復風前狀態

7月8日01∶21分休風，至7月12日12∶30分送風，累計休風時間6429min，氣化爐拱頂溫度已降至350℃，料位04623滿但04624空。煤線料單配比仍為休風前料，且三個料罐均滿（約12批料）。豎爐因垂直皮帶機停止上料后，DRI螺旋仍維持0.3rpm低速運行直至休風，同時在休風4天時間里為防止豎爐結料，累計多次轉動螺旋排料，導致豎爐虧料線約3.3m（約150m3）。為此在進行單氣化爐生產前必須將煤線三個料罐內燃料排入氣化爐，同時為防止空燒，必須配合轉入一定量的豎爐鐵料。

2 單氣化爐生產實績

7月12日12∶30分工廠復風，打開預設風口，風口氧氣總量投入35000Nm3/h，粉塵線氧氣不投入，工廠壓力升至 250kPa。13∶00分煤螺旋啟動3.5rpm，14∶00分煤螺旋升至5.0rpm，同時啟動DRI螺旋0.3rpm（總轉速2.4rpm），15∶00分DRI螺旋停。同時因氣化爐料位04623低至18%，把礦垂直皮帶機停為節點，到復風2個半小時后視為一個料層，此段料層為復風00129鐵次后期到達風口，16∶00北場鐵口打開，第一罐鐵水溫度1306℃，到堵口時測溫已升至1475℃，鐵水硅含量3.42%，因此認為此段料層的加入為復風爐熱恢復創造了較好的條件。

氣化爐第二個料段共加入20批料。從00130鐵次反應來看爐溫1451℃（堵口1445℃），鐵水硅含量4.89%，物理熱仍略欠，出鐵261t，出渣3.5t。

氣化爐第三個料段共加入19批料。從00131鐵次反應來看較為合適，爐溫開口1541℃，堵口溫度已達到1571℃，出渣130t。

氣化爐第四個料段18∶00入，6.5小時到達風口，后發現爐熱不足，在加入28批料后重新改為第二個料段燃料比。從00132鐵次看爐溫向涼，最低溫度1368℃，未能排渣。后期第二個料段到達風口（約03∶10）冶煉后，從00133鐵次反應來看后期溫度已明顯回升，且開始出渣。單氣化爐冶煉期間出鐵情況見表1。

表1 單氣化爐冶煉期間出鐵情況統計表

本次氣化爐冶煉共計1379min。出鐵5個鐵次，共計1336.9t，出渣233.5t，鐵出凈，但欠渣約400t。

3 單氣化爐生產時的現象分析

3.1 冷煤氣H含量變化

因氣化爐三個料罐爐料均有燃料粉，故需要先將其排入氣化爐，導致前期煤氣H含量一直偏高。從13∶00分開始煤螺旋啟動，H含量迅速升高，14∶05分成分含量達到最高10.1%之后緩慢下降。15∶00分燃料粉已全部排入氣化爐，全焦段到達氣化爐拱頂，H含量進一步降低，到17∶00分以后H含量已逐步恢復到正常的2%～4%水平

3.2 氣化爐料位長時間低

復風前氣化爐04624料位空，而04623料位滿。12∶30分通氧后，拱頂溫度緩慢上升，直到13∶00啟動煤螺旋3.5rpm，此時04623料位已降低到18%。14∶00煤螺旋提速至5rpm，15∶00提速至6rpm，16∶03分提速至7rpm，16∶50提速至8rpm，因煤線上料能力不足，17∶21降速至7rpm，17∶35氣化爐04623料位滿，17∶50氣化爐04624料位滿。料位補滿后，18∶02降速至6.5rpm，18∶14進一步降速至6rpm。氣化爐料位變化趨勢見圖1。

圖1 氣化爐料位變化趨勢圖

爐缸儲熱不夠，焦床大量消耗。休風時DRI螺旋轉入氣化爐料段集中到達風口后進一步消耗焦炭，導致氣化爐料位長時間低，低料位時間長達5小時20分鐘。低料位一定程度上減少了氣化爐冶煉時間，爐熱更加難以恢復。

3.3 氣化爐冒尖頻繁

復風后氣化爐較為穩定，但在15∶52氣化爐冒尖15kPa，此時工廠壓力設定200kPa，15∶57冒尖14kPa，16∶05冒尖10kPa。這段時間氣化爐料位偏低，而氣化爐壓差也不高，且全焦情況下不存在透氣性不均導致冒尖的可能。認為，此段時間是豎爐DRI料段集中到達風口所導致。

此后在19∶10工廠壓力冒尖至164kPa（設定150kPa）,19∶45冒尖至120kPa（105kPa），19∶57冒尖至121kPa（105kPa），20∶14冒尖至127kPa（105kPa）。此段時間集中冒尖主要是工廠壓力設定過低，單氣化爐生產時煤氣全部走過剩線，壓力過低導致煤氣體積增大，流速加快，大小錐全開后氣量仍無法有效排走，導致氣化爐憋壓冒尖。具體見圖2。

圖2 工廠壓力和大小錐開度趨勢圖

由圖2看到在19∶45開始工廠壓力由150kPa設定值進一步下調過程中，工廠壓力冒尖頻繁，特別是19∶52降至120kPa以下時，大小錐已經全開，對煤氣量的調節已經失去作用，導致之后頻繁冒尖。

3.4 爐溫低，渣鐵難行

復風第一爐恢復較好，但焦床消耗過多，且后續料層的焦比偏低，導致爐溫一直偏低，特別是1450℃以下排渣難度加大。渣鐵流動性變差，積聚在爐缸內影響透氣性，進一步影響冶煉效果。最后一爐出鐵時間長，后期爐熱已經明顯恢復，但因判斷欠妥提前堵口，導致大量爐渣留在了爐缸內，最終休風停氮后，7個風口2#、6#、7#、12#、14#、26#和27#灌渣。

4 結語

（1）在礦垂直皮帶機故障或者其他原因導致豎爐無法上料，而搶修時間較長的情況下，采取單氣化爐冶煉一段時間，保證爐缸儲熱，為復風創造條件，生產實踐表明該方案可行。

（2）在單氣化爐冶煉過程中，建議將復風料層焦比控制在較高水平，出渣鐵正常后視爐熱情況微調。

（3）單氣化爐冶煉時，生產煤氣全部走過剩線，會造成冷填和過剩文氏錐負擔較大，應盡量提高工廠壓力，壓縮煤氣體積，降低流速，可減小煤氣量波動對工廠壓力影響。同時認為維持較高工廠壓力有利于氣化爐冶煉。

（4）本次單氣化爐冶煉主要問題是渣沒有出凈，爐溫向涼引起排渣困難，最終積累了近400t渣滯留爐缸無法排出，休風后多個風口及氧槍灌渣。今后要特別注重休風出凈渣鐵，渣鐵不出凈不休風。

（5）在長時間休風前，必須保證氣化爐料位，這樣在復風時可以先不啟動煤/DRI螺旋，盡快加熱拱頂溫度，可投入粉塵線氧量，拱頂熱量充足后再啟動螺旋。

[1]張先棹主編.冶金傳輸原理.北京∶冶金工業出版社.

[2]王筱留主編.鋼鐵冶金學.北京∶冶金工業出版社.

Production Practice of Only Gasifier of OY Furnace in Bayi Steel

TIAN Bao-shan
（Ironmaking Branch,Bayi Iron&Steel Co.,Baosteel Group）

When feeding system breaks down in the production process of OY furnace，in order to avoid hearth freeze-up，the only gasifier production mode is used.Through the production practice,this a great deal data of only gasifier is gained,the production mode of only gasifier is feasible.

OY furnace；gasifier；smelting rate

TF557

B

1672—4224（2015）04—00018—03

聯系人：田寶山，男，40歲，大學本科，高級工程師，烏魯木齊（830022）寶鋼集團八鋼公司煉鐵分公司第一煉鐵分廠

E-Mail:tianbs@bygt.com.cn