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闲话焦炭质量对高炉冶炼的影响


     实际生产中,因焦炭质量波动引起的炉况波动或炉况难行不在少数,关注并重视焦炭质量波动是日常原燃料管理的一项重要工作。通常在焦炭质量管理过程中,一般比较关注的是焦炭的化学成份及冷热态强度,而对焦炭的粒级组成、抗碱性、气孔率等重视不够,往往阻碍甚至误导对炉况的判断或者导致炉况处理过程中一波三折,不得要害,增加炉况处理难度。

    在“重视焦炭质量”系列文章中着重阐述了焦炭的粒级、抗碱性、气孔率对高炉冶炼的影响,但并不表示焦炭的化学组份、冷热态强度等指标不重要,而是这些指标在日常质量管理中已受到足够的重视,再过度强调反而有画蛇添足之嫌,另一方面,焦炭生产企业利用现代焦炭生产技术辅以合理配煤,这些常用指标基本都能满足国标或厂标要求。这有点象现代的酒类生产,酒精度和口感都满足消费需求的酒类,是纯粮酒抑或酒精勾兑酒,也确实难辩真伪,无庸置疑的是,粮食酒和勾兑酒对身体的效果一定是有区别的,这是由粮食酒发酵过程中产生的一些微量元素造成的。焦炭亦然,所以对焦炭的一些其它特性如粒级组成、抗碱性、气孔率包括水份等不常用指标也应该引起高炉操作者的足够重视。

    通常,焦炭质量波动或恶化对炉况的影响,本质是通过对回旋区工作状态的改变来实现的,因为,无论是焦炭粒度、强度等的变化,对于散料层来说,其对高炉上部料柱透气性的影响是有限的,能够影响料柱透气性的因素是随焦炭在炉内下行,随温度逐步升高,焦炭在高温作用下各种性状的变化,致使散料层以下透气性发生改变,同时也使焦炭的各项测验指标在高温状态下可能产生较大的变化,而这一变化无疑直接影响到回旋区的工作状态,从而使煤气流分布相应产生变化。进一步影响炉况的发展。事实上,能对回旋区工作状态产生较大影响的因素,除了送风制度外,也就是焦炭了。无论焦炭的强度、粒度、反应性、堆比重,还是其化学组份变化都会对回旋区的工作状态产生或大或小的影响,只是多数时间内,回旋区在允许的范围内波动不会影响整体的炉况运行,但当焦炭质量有较大变化时,就可能影响炉况了。

    焦炭质量波动或恶化易引起的变化在炉况上通常表现为:炉缸堆积、周期性崩塌料,悬料等。在煤气流分布上则主要表现为:中心气流减弱、边缘气流旺盛,中心很难打开或者压差升高,风量萎缩。在生铁质量上表现为:炉温不稳,波动大,出格铁增多,生铁含碳量升高等。在炉前操作上表现为:铁口维护困难,出铁易卡焦,假来风,铁前指标(铁口合格率、铁量差、出铁正点率等)下降。风渣口烧损增多等。在炉墙炉底温度上表现为炉缸炉底温度上升,炉腰温度波动增大。

    实际生产中,上述现象并不一定全部表现出来,视炉况运行情况和调剂手段不同而表现也各不相同。合理的调剂可避免或减缓炉况及各方面的波动,维持勉强的稳定。

    理论上讲,既然焦炭的质量变化或波动影响最大的是回旋区工作状态,那么,随焦炭质量变化而调整回旋区工作状态应该足够保证炉况的稳定顺行。而事实上,焦炭质量恶化或变化后,各种欠佳的炉况会接踵而至,其表现也五花八门,要不憋风,要不塌料,要不就是炉缸堆积等等。究其原因,应该还是调剂手段与焦炭质量波动不相适应而致,对于多数高炉操作者来说,既使明知焦炭各项指标参数有变化,也很少有人去主动调节回旋区的工作参数,或是既便调剂了,也很难保证调剂方向正确,更不要说精准调节了,甚至有时根本忽视了焦炭的一些质量变化,比如抗碱性、气孔率、堆密度、水分、粒级组成等。

    当然,一定也会有人反对上述说法,认为焦炭质量指标下降必然会导致炉况波动或不顺,根本原因应该在焦炭质量,而不是调剂的原因。这种观点应该也不算错。但需要指出的是,高炉操作者的主要任务就是根据原燃料及各种外围条件的变化,及时合理调整操作参数,保证炉况的稳定顺行。固然,我们需要质量好的焦炭来支撑顺行的炉况,但焦炭的质量波动却是无时无刻不存在的,并且出于对利益的追求或采购原因,也有可能存在人为的焦炭质量波动,因此,根据焦炭质量波动及时准确的调整操作参数,保证炉况稳定和降低质量波动损失,才是高炉操作者应该研究和探讨的主要问题。而在焦炭质量改善之前怨天尤人,不应该是高炉人的精神。实际上,不仅焦炭质量下降容易导致炉况的波动与不顺,焦炭质量忽然提高而调剂不及时也容易导致炉况的波动和欠佳。简单如常有高炉由湿熄焦改用干熄焦时,焦炭质量大幅提高,也常出现炉况波动或炉况难行现象,其根本原因就是回旋区突然改变而操作理念没有及时跟上而已,与焦炭质量关系不大。这尤如一个驾驶员,无论路况好坏,走高速还是走国道,都应该保证安全行驶,当然,我不反对走高速能取得较好的车速和舒适体验,也不反对使用质量好的焦炭能取得较好的冶炼指标和经济效益。我们探讨的问题关键是:在焦炭质量变化时,或在焦炭质量没有明显改善之前,如何通过操作参数的调整保证高炉的基本顺行。无疑通过改变回旋区的工作状态是比较好且有效的方法。

小结:1、通常,焦炭质量的波动容易引起较多的炉况波动或恶化,进行炉况分析时应引起足够的重视。

    2、有时候,化学成份和冷热态强度指标相同或相近的焦炭,由于其它一些不常用指标如粒级组成、抗碱性、水份含量、堆密度、气孔率等的不同,在高炉上的应用效果也不相同,容易使回旋区工作状态改变而形成不同的炉况,给炉况分析造成一定的因难,甚至产生误导。

    3、高炉操作者应该通过对焦炭质量的日常监测而及时的调剂操作参数,保证高炉的稳定顺行,无论是焦炭质量恶化或焦炭质量提高,都会对高炉的运行产生影响,调剂方向失误都可能对高炉的运行产生不利影响。

    4、无疑焦炭质量提高,有利于高炉的强化冶炼,焦炭质量恶化,更容易产生较多的欠佳炉况,如何炼出一个粗细都下的稳定炉况,是高炉操作者需要努力的方向。

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