為了實現對自身生產過程中產生的粉塵、污泥的再回收利用,韶鋼決定建設轉底爐生產線并于2019年年底建成投產,通過轉底爐脫除塵泥中的鋅、鉛等有害物質,并逐步產出金屬化球供高爐使用,經過使用及時總結使用效果,為下一步用好金屬化球提供依據。
韶鋼在日常生產過程中會產生大量有利用價值的各種含鋅塵泥、污泥,它們主要是燒結除塵灰、高爐瓦斯灰和布袋灰、轉爐除塵灰或泥、氧化鐵皮等。一直以來,這些含鋅塵泥大部分是委外加工處理,小部分回收后直接返回燒結加以利用。然而隨著國家環(huán)保政策對固廢資源管控趨嚴,集團提出固廢不出廠,如這些固廢不加處理直接進入鐵前生產使用環(huán)節(jié),這些有害元素在生產循環(huán)過程中的不斷富集,從而導致上述部分含鋅塵泥物料中的含鋅量也呈逐漸上升的趨勢,將會影響到高爐設備壽命、工藝生產的順行。
韶鋼為了實現對自身生產過程中產生的粉塵、污泥的再回收利用,減少外委及污染,在綜合考量各種塵泥處理工藝基礎上決定建設轉底爐生產線,通過轉底爐脫除塵泥中的鋅、鉛等有害物質,產品返生產循環(huán)利用或外售。該轉底爐于2019年年底建成投產,并逐步產出金屬化球供高爐使用,2020年1月13日至1月22日在7號高爐配用,因使用效果未達預期,1月23日開始轉6號高爐配用,目前仍在使用中。
2.1金屬化球指標

2.2高爐使用情況
1月23日(開始), 6號高爐開始使用金屬化球,批入爐量見圖1。使用前期對爐況影響不大,隨著金屬化球使用比例增加和使用時間延長,入爐鋅負荷上升(圖2)和爐內鋅循環(huán)富集,對爐況的影響越來越大,表現在爐溫的穩(wěn)定性,風壓偏高、爐況波動、燃料比升高、產量下行、崩滑料次數越來越多等。


2.2.1爐況表現
1)風壓

由圖3可見:前期使用量較小,風壓相對平穩(wěn),增加到3%時(2月3日),風壓高,爐況出現波動,為保證爐況,停用金屬化球,風壓出現下行,由于其它原因,金屬化球停用20多天,風壓下行較大,爐況相對較好。3月6日恢復使用金屬化球后,風壓明顯上行較大,用量達3%后,壓量關系偏緊且波動較大。使用金屬化球比例與風壓之間存在一定的對應關系,使用金屬化球用比例越大,風壓越高,使用時間增長后,風壓偏高及波動較大。特別是4月下旬,多次出現風壓高的現象,換爐后,風壓高,爐況難行,需調降風溫及或加濕來過渡。
2)崩滑料

由圖4可見:使用金屬化球時伴隨的崩滑較頻繁,2月3日和4月16日使用金屬化球比例3%,在此區(qū)間崩滑料最為頻繁,說明使用金屬化球的用量比例和崩滑料存在一定的對應關系。
3)爐頂溫度

由圖5可見:爐頂溫度和金屬化球用量基本無對應關系, 但由于高爐長期塊礦比偏高,產能提升后,爐頂溫度基本在130℃左右,由于長期頂溫偏低、冶煉周期較短等原因,不利于排鋅,容易造成鋅在爐內循環(huán)富集。
2.2.2對風溫的影響

由圖6可見:使用金屬化球期間,風溫波動較大,由于風壓較高,經常因風壓高開混風閥過渡,特別是換爐時,需要開混風閥或者加濕,導致風溫長期低于正常水平。
2.2.3對燃料比的影響

由圖7可見:4月份6號高爐入爐原材料質量平穩(wěn),前期燃料比在501kg/t左右,后面隨著金屬化球使用時間延長,鋅在爐內循環(huán)富集越來越多,造成燃料比上升較大,爐況出現波動,燃料比隨之增加,另外鋅負荷循環(huán)富集影響氣流分布,也導致燃料比增加,最高時達到516kg/t,使用金屬化球期間,燃料比隨著金屬化球用量的變化而變化,存在一定的對應性,影響滯后約1天左右,最高點燃料比比正常生產時升高約10kg/t左右。
2.2.4對產量的影響

由圖8可見:隨著金屬化球的用量的變化,產量也隨之波動。4月份前期產量在3850t/天以上,4月16日后,產量下降至3740t/天左右,金屬化球用量最大時,產量下降約110t/天。
3.1存在問題
1)金屬化球使用比例越高,對產量、燃料比、爐況影響越大。
2)隨著金屬化球使用時間的延長,鋅在爐內循環(huán)富集量增加,富集后,爐內崩滑料頻繁。
3)鋅在爐內循環(huán)富集量增加,造成燃料比上升、產量下降。
4)鋅負荷上行超過高爐控制臨界點后,破壞了原有操作爐型,高爐穩(wěn)定性和抗風險能力變差。
3.2應對措施
6號高爐長期產量高,頂溫低、冶煉周期較短等原因造成排鋅能力差,對入爐鋅負荷控制要求比較高。
1)鑒于目前的金屬化球鋅負荷較高,布料制度抑制邊緣氣流,發(fā)展中心氣流,這樣利于穩(wěn)定煤氣流和鋅的排放。同時,金屬化球的使用比例盡量控制在2%以內。如果爐況出現波動,使用比例降為1%直至停用。
2)維護爐況順行,有利于鋅的排放。
3)鐵水含硅力爭控制在0.35%-0.5%區(qū)間,物理熱1470-1510℃,嚴禁低爐溫操作,以保證渣溫充足。
4)適時采取降低爐渣堿度的方式活躍爐缸。
5)在外部影響因素有較大波動的情況下,主動分析其對高爐的影響,尤其是多重因素影響時,把握好攻、守、退的節(jié)奏。
1)為保證高爐順行,建議金屬化球以保證質量的前提下再保產量。
2)如果長期使用金屬球對爐況順行影響較大,造成爐況波動,建議金屬化球考慮爐外配加的可行性或外賣。
