焦炭質量對高爐産量的影響?嚴格意義上來說,高硫焦不在焦炭分類之列,對于高硫焦,目前尚沒有明确的定義,通常高爐冶煉用焦碳,硫含量一般在0.4-0.7%之間,所以,一種說法認為,硫含量大于0.7%的焦炭都應稱之為高硫焦;另一種說法,根據國标冶金焦分級标準(共分三級),冶金焦硫含量應不大于1%,所以,也有把硫含量大于1%的焦炭稱為高硫焦的高硫焦的來源,一是石油焦,其含硫量多在3-5%,二是由高硫焦煤經合理配煤煉制的焦碳,其硫含量一般在0.7-1.9%之間石油焦目前尚未見有報到應用于高爐煉鐵,所以本文讨論的高硫焦,僅限于采用高硫煉焦煤生成的硫含量較高的焦碳,接下來我們就來聊聊關于焦炭質量對高爐産量的影響?以下内容大家不妨參考一二希望能幫到您!
嚴格意義上來說,高硫焦不在焦炭分類之列,對于高硫焦,目前尚沒有明确的定義,通常高爐冶煉用焦碳,硫含量一般在0.4-0.7%之間,所以,一種說法認為,硫含量大于0.7%的焦炭都應稱之為高硫焦;另一種說法,根據國标冶金焦分級标準(共分三級),冶金焦硫含量應不大于1%,所以,也有把硫含量大于1%的焦炭稱為高硫焦的。高硫焦的來源,一是石油焦,其含硫量多在3-5%,二是由高硫焦煤經合理配煤煉制的焦碳,其硫含量一般在0.7-1.9%之間。石油焦目前尚未見有報到應用于高爐煉鐵,所以本文讨論的高硫焦,僅限于采用高硫煉焦煤生成的硫含量較高的焦碳。
高爐冶煉過程中,高爐爐料帶入爐内的硫,大約有18% 左右的硫由含鐵爐料帶入;大約 82% 左右的硫來自焦炭,所以焦炭是爐料中硫的主要來源。以平均400kg/t鐵的焦比估算,焦炭中含硫每增加0.1%,則硫負荷增加0.4kg/t鐵,一般情況下,高爐冶煉的硫負荷在4-6kg/t鐵左右。硫負荷大幅增加可能直接影響到高爐煉鐵生産和生鐵質量。
高爐使用(或配用)高硫焦冶煉,一方面可以緩解國内優質冶金焦緊缺的壓力,另一方面也希望以此降低生鐵成本,實現利益最大化,這也是鋼鐵企業配用高硫焦的源動力。
高爐使用高硫焦冶煉,對高爐的影響主要包含以下一些方面:
1、對爐渣堿度的影響。
高爐配用高硫焦,使硫負荷升高,為了滿足生鐵質量要求,勢必需要适當提高爐渣堿度,保證爐渣脫硫能力。
2、對風量的影響。
實踐表明,高爐配用高硫焦後,入爐風量都有不同程度的下降,導緻風量萎縮的機理可能是:
a:由于渣堿度提高,增加了堿性熔劑用量,使單位生鐵渣量增加,影響了料柱透氣性,使入爐風量降低。
b:硫在高爐内的循環富集特點,在高溫區形成大量硫蒸氣或硫化物氣體,增加了爐腹煤氣體積,在低溫區重新被爐料吸收帶入高溫區再次氣化,加重高溫區爐料透氣性負擔,使入爐風量降低。
c:配用的高硫焦的冷熱态強度變差也可能惡化料柱透氣性,使入爐風量降低。
d:雖未見有硫蒸氣及硫化物對爐料強度的影響的報到,但氣态硫化物或硫蒸氣在高爐上部重新凝結,勢必對上部料柱透氣性産生影響,随循環富集的加劇而惡化料柱透氣性。
3、對産量的影響
因增加熔劑後,一方面噸鐵渣量增加,影響入爐風量,使産量降低。另一方面,增加熔劑用量後也使綜合入爐品位有所降低,使産量降低。
4、對焦比的影響
熔劑用量增加使渣量增加,産量降低,綜合入爐品位降低,及脫硫反應吸熱,都使焦比有升高的趨勢。
傳統的經驗認為,焦炭中硫含量每升高0.1%,焦比升高1.5-2%,産量降低1.5-2%。
5、對煤比的影響
配加高硫焦,使綜合入爐硫負荷增加,增加了高爐内特别是高爐下部吸熱的脫硫反應的進行,增加熱量損失,可能使爐缸溫度有降低趨勢,對于沒有富氧高爐,可能影響較大,迫使降低煤比保爐缸熱量,對富氧高爐,可能影響稍小一點。
企業配用高硫焦的源動力是降本增效,因此有必要對其經濟性進行分析,此處給出一種簡單的估算方法:
(A-B)>[(A F)*(S-0.7)/0.1%*η]/K
A:正常焦價格,元/噸。
B:高硫焦價格,元/噸。
S:高硫焦硫含量,%。
η:含硫量每增加0.1%影響的焦比或産量(1.5-2%),當焦炭硫含量低于1.0%時取下限,否則取上限。
F:噸鐵利潤,取噸鐵利潤為100元/噸。
K:焦比,取焦比為0.4噸/噸。
設正常焦價格2000元/噸,高硫焦含硫1.0%,則隻有當正常焦與高硫焦的價差(A-B)>【(2000 100)*(1%-0.7%)/0.1%*2%】/0.4即A-B>315元時,配用此高硫焦才是經濟的。當然,随實際焦炭價格波動、噸鐵利潤變化和高硫焦硫含量不同,合适的價差也各不相同,上面的公式僅用于現場粗略估算高硫焦的經濟性,并不能完全代表其真實的性價比。并且也僅考慮硫的變化對其經濟性的影響,其它指标的變化影響可比照普通焦炭質量變化的影響估算。
實際生産中,當配用少量高硫焦或高硫焦硫含量相對較低,使整體入爐焦(正常焦加高硫焦)平均硫含量不大于0.7-0.8%時,對高爐生産基本沒有影響或影響較小。當平均入爐焦硫含量較高時(大于0.8%),可能對高爐冶煉産生較大影響,操作調劑上應注意以下幾點:
1、控制合理的綜合硫負荷,因不同爐況其脫硫效率不同,合适的硫負荷也各不相同,應以保證生鐵質量為前提,摸索總結适合于本高爐的硫負荷。
2、保證合适的爐渣堿度,當爐渣堿度中小高爐達到1.2、大高爐達到1.25,仍不能滿足脫硫需求、保證生鐵質量時,應主動降低高硫焦配加量,降低入爐硫負荷,盲目提高堿度勢必影響爐況順行,得不償失。
3、配加高硫焦也應選用冷熱态強度較好的高硫焦,以促進高爐的穩定順行。
4、配用高硫焦雖然對高爐冶煉有諸多影響,但通過不斷摸索,加強原燃料質量管理、确定合理的配加量、選擇合理的操作制度、提高操作水平等,可有效降低或消除配加高硫焦的影響,實現降本增效。
5、噸鐵渣比不同的高爐,配加高硫焦的效果和影響也不同,甚至可能有較大差異,所以盲目對标是不可取的。
6、有報道稱,使用高硫焦後,可能導緻高爐中心氣流受抑制,但未見有充分的理論依據,可能隻是個體的表現,也可能與焦炭的其它質量指标波動有關,或者與料制的調整有關。
小結:1、高爐配用高硫焦不僅可以緩解國内優質冶金焦資源緊缺的壓力,也有利于降本增效。
2、配加高硫焦的經濟性可以用簡單的公式粗略估算,俗語雲:有同行沒同利,實際的經濟效益還需根據實際生産情況綜合評判。
3、配加高硫焦成敗的關健,一是保證爐況的穩定順行,二是控制合适的入爐硫負荷和爐渣堿度。
4、不斷摸索合适的料制與硫負荷之間的關系,可以最大限度消除應使用高硫焦引起的風量萎縮、焦比升高等不利影響,使效益最大化。
5、實踐表明,保證爐況的前提下,合理選擇配用高硫焦可以有效降低生鐵成本,提高企業經濟效益。
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