2200 m3高炉用喷洒ZBS添加剂焦炭的试验

来源：王水文，梁世标，朱子宗，张怡伟，阮正卫 |浏览：次|评论：0条 [收藏] [评论]

王水文1，梁世标1，朱子宗2，张怡伟1，阮正卫3

(1．韶钢松山钢铁股份公司炼铁厂，广东韶关512123；2．重庆大学材料科学与工程学院，重庆400044；3．伊川金正粉沙保材厂，河南洛阳471300)

摘要：针对韶钢的现场情况，选择合适的喷洒点向焦炭喷洒ZBS添加剂溶液，并在7号高炉(2200 m3)进行了工业性试验。试验结果表明，试验期间喷洒ZBS溶液的焦炭反应性(CRI)较未喷洒ZBS溶液的降低了8．3％，CSR提高了5．4％；与基准期相比，试验期间7号高炉的产量日增加1．4％，综合焦比降低3．47％。

关键词：焦炭；反应性；反应后强度；高炉；试验

中图分类号：TF526 ．1 文献标识码：A 文章编号：1006—9356(2008)09—0036—03

国内外市场的炼焦煤价格大幅攀升，韶钢进口煤粉涨到1150元／t，而炼焦煤质量却逐年下降。韶钢主焦煤的煤种、品质波动较大，焦炭质量难以满足7号(2200 m3)高炉强化冶炼和进一步提高喷煤比的要求，优质炼焦煤少与焦炭质量要求高的矛盾日益突出。为确保7号高炉的稳定顺行，韶钢针对煤质变化频繁和焦炭热性能指标波动范围大(CRI=25％～30％，CSR== 63％～71％)的特点，结合昆钢焦炭喷洒ZBS添加剂的生产应用情况[1,2]，进行了该项技术的工业性试验并投人生产应用，结果7高炉冶炼顺行、增铁降焦(节能)效果明显。

1 ZBS添加剂及其喷洒工艺

ZBS添加剂属于高效节能领域的一种新型产品，广泛应用于各种类型钢铁企业的焦化厂和炼铁厂。外购焦炭喷洒ZBS添加剂可显著改善焦炭的热态指标CRI、CSR，自产焦炭喷洒ZBS添加剂不但能显著改善焦炭的CRI、CSR指标，还可改善焦炭的冷态强度M40、M10。高炉使用ZBS添加剂处理后的焦炭，由于骨架作用加强，炉内透气性提高，风量增加，高炉增产节焦效果明显。

喷洒设备及工艺见图1。根据韶钢生产场地的布置和生产管理的状况，ZBS溶液喷洒点选择在焦化厂和炼铁厂之间的交接转运站，高炉所用自产和外购的焦炭均先经该转运站，再调配到各个高炉，以便于生产管理和协调。当给7号高炉供焦炭时，调度通知喷洒站，焦炭到达喷洒点，启动喷洒泵，按操作规程喷洒ZBS溶液。其喷洒操作按要求进行：一是加水操作，即在溶解池内加入水，水温达到40℃时方能加人ZBS；二是加料操作，即按溶解池内的水量和ZBS溶液浓度要求加入ZBS，边加料边搅拌，待ZBS完全溶解后方能将溶液打入喷洒池；三是喷洒操作，首先检查喷头工作状况、然后开喷洒阀，最后启动喷洒泵并调节喷洒压力。

2 高炉试验与分析

试验在7号高炉上进行。2006年10月20～30日为试验基准期，11月1～15日为试验期；2007年1月1日进入试应用阶段，3月1日开始正式投入生产。

2．1喷洒ZBS溶液

焦炭到达喷洒点后启动喷洒泵，并用专用喷头全方位喷洒焦炭。其操作参数为：ZBS溶液浓度4．5％～5．5％，喷洒压力4．5～5．5 kg／cm2，每个喷头流量5．5～7．0 L／min，焦炭流量280～320 t。

根据焦炭流量的大小，启动不同的喷头数量，使焦炭含ZBS溶液量控制在一定范围内，并做到来焦即喷、无焦即停，不能出现空喷和漏喷。

2．2分析煤焦质量

试验期间煤质和焦炭的各项指标对比见表1。从表中看出，配合煤以及焦炭的灰分(Ad)、硫分(Sd)稳定，喷洒ZBS溶液后焦炭的反应性降低2．2个百分点，反应后强度提高3．4个百分点。

2．3 7号高炉试验情况

与基准期相比，试验期焦炭喷洒ZBS情况下7高炉用料结构见表2。焦炭喷洒ZBS的试验期与基准期相比，7号高炉主要操作参数见表3。焦炭喷洒ZBS的试验期与基准期相比，7号高炉主要技术经济指标见表4。

从表2看出，试验期和基准期相比，7高炉用料结构及相关指标稍有差异，主要是试验期烧结矿、球团矿用量较基准量少1．43％，块矿用量增加，且综合入炉品位降低0．8％，则在一定程度上导致焦比升高、产量下降。但焦炭喷洒ZBS溶液后，高炉的各项指标明显好于基准期的指标。

从表3看出，焦炭喷洒ZBS的试验期与基准期相比，风温变化不大，焦负荷增加0．2、透气性指数提高13 m3／(min·MPa)，进风量增加75 m3／min。主要指标明显好于基准期，说明随焦炭喷洒ZBS工作的深入，7号高炉顺行的质量和水平得到进一步提升。

从表4看出，焦炭喷洒ZBS试验期间7号高炉主要技术经济指标较基准期明显改善：①利用系数提高0．032 t／(m3·d)，日平均产量较基准期增加71．24 t，增产1．42％；②焦比降低13．0 kg／t，相当于降低3．44％；③由于高炉料柱透气性改善，炉况失常次数明显减少。

如果考虑试验期熟料率减少1．43 %以及综合入炉品位降低0．8％的情况，则焦比应降低20 kg／t左右、日产量增加200 t左右。

3 试验结果与分析

工业试验结果表明，喷洒ZBS的焦炭热性能提高，焦炭在炉内的二次粉化得到缓解，高炉顺行质量得到有效提高。其主要表现为焦负荷增加、透气性增强、风量增加、主要技术经济指标显著改善。

增铁节焦效益分析：试验期间用ZBS的生产成本增加42．0万元。而增铁节焦效益核算为①试验期间增产1068．6t，吨铁利润300元，直接效益32．06万元；②试验期间节焦991．0t，吨焦按1000元/t计算，则直接效益99．10万元。

核算结果：考虑到高炉是一较复杂的体系，受矿石质量及其稳定性、操作水平等多种生产操作因素的影响。喷洒ZBS溶液后焦炭热性能明显改善，对高炉稳定顺行起到明显作用，在整个高炉操作影响因子中有50%～60%的作用[1～3]。经计算，增铁节焦综合效益为（32．06 99．10）×60%－42== 36．7万元，折算成吨铁经济效益为4．8元。

4 结论

(1)ZBS添加剂对环境无污染，对人体无害。

（2）应用期间，喷洒过ZBS溶液的 CRI较未喷洒ZBS溶液的CRI降低了8．3%，CSR提高了5．4%。

（3）与蕨期相比，试验期间7号高炉的产量日平均提高71．24t，吨铁入炉焦比日平均降低13．0kg。吨铁经济效益4．8元。

参考文献

[1]杨杰康.昆钢炼铁焦炭的热态性能分析[J].炼铁，1999，（12）：40.

[2]朱子宗，苗铁铃，邢建能，等。改善安钢焦炭热性能工业性试验[J]。钢铁，2004，39（2）：5.

[3]杨雪峰，朱子宗，张竹明，等。焦炭喷洒ZBS添加剂在高炉上的应用[J]。钢铁研究学报，2006，18（2）：59.

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