Применение коксового орешка на доменных печах (стр. 2 из 5)

Рисунок 1. Зависимость изменения удельного расхода кокса от удельного расхода коксового орешка

Рисунок 2 Зависимость изменения удельного расхода кокса от истираемости кокса М₁₀

По имеющимся данным можно сделать вывод о нецелесообразности применения коксового орешка при снижении истираемости кокса М₁₀>9,0 %. При повышении качества кокса (CSR= 56.0 - 68 %, М₁₀= 4,4 - 6,1%) расход коксового орешка может составлять до 40 кг/т чугуна без снижения производительности доменной печи.

1. Использование коксовой мелочи фракции 10-25 мм (коксового орешка) на доменных печах

В качестве экспериментального периода были использованы технико-экономические показатели работы доменных печей при различной интенсивности плавки в период с января 2009 года по сентябрь 2010 года включительно. Числовые массивы для анализа были составлены из единичных средненедельных периодов работы печей. Выявлены зависимости удельного расхода кокса и производительности от расхода коксового орешка и истираемости кокса М₁₀. В доменные печи загрузка коксового орешка производилась строго в смеси с железорудной частью шихты. Расход орешка в рудной подаче составлял 200 - 600 кг (максимум до 1000 кг кратковременно на доменной печи №9).

1.1 Доменная печь №1

Выполнен анализ показателей работы доменной печи №1 при использовании в шихте коксового орешка за период с декабря 2009 г. по сентябрь 2010 г. (25 ноября 2009 г. печь задута после капремонта 1 разряда).

Коксовый орешек стали брать с середины мая 2010 г., постепенно увеличивая расход до 24,5 кг/т чугуна. С середины апреля 2010 г. расход коксового орешка в течение 5 недель находился на уровне 17 кг/т (рисунок.3). Расход кокса при этом снизился с 433 - 432 кг/т (без коксового орешка) до 423 кг/т (в июле 2010 г.). В это же время начинается постепенное снижение качества кокса по истираемости М₁₀ с 8,59%, в начале июня 2010 г. до 9,55% в конце августа 2010 г. В связи с этим удельный расход кокса тоже начинает незначительно повышаться, и после вывода орешка из шихты удельный расход кокса возрос до 446,7 кг/т (рисунок 4).

Рисунок 3. Динамика изменения удельного расхода кокса и удельного расхода коксового орешка

Рисунок 4. Динамика изменения удельного расхода кокса и истираемости кокса М₁₀

Вывод коксового орешка из доменной шихты связан так же с увеличением простоев (до 1,33 %) и снижением производства до 23040 т/нед или 3291 т/сут (рисунок 5).

Рисунок 5. Динамика изменения количества произведенного чугуна и уровня технологических простоев

Приведённый коэффициент замены кокса коксовым орешком для доменной печи №1 составил 0,58 кг/кг.

1.2 Доменная печь №2

Проведён анализ данных о работе доменной печи №2 с использованием в шихте коксового орешка за период с марта 2009 г. по август 2010 г. В анализируемый период доменную печь останавливали на ремонт первого разряда (14.11.2009 г. - 3.03.2010 г.). При вводе коксового орешка до 15 кг/т чугуна (апрель - июль 2009 г.) расхода кокса снижается с 439,0 кг/т до 434,5 кг/т чугуна. Дальнейшее увеличение расхода орешка до 28 кг/т чугуна не позволило снизить расход кокса, при стабильном его качестве (истираемость кокса по М₁₀ находилась в пределах 8,13 - 8,57%), а напротив привело к его повышению до 438,6 кг/т из-за повышенных простоев (до 2,8%) по причине горения фурм и неудовлетворительного технического состояния печи.

После ремонта коксовый орешек завели в доменную шихту только в середине мая 2010 г., в июле 2010 г. расход его достиг 20 кг/т чугуна и расход кокса снизился с 434 кг/т до 425 кг/т (рисунок 6).

Рисунок 6. Динамика изменения удельного расхода кокса и удельного расхода коксового орешка

Рисунок 7. Динамика изменения удельного расхода кокса и истираемости кокса М₁₀

Рисунок 8. Динамика изменения количества произведенного чугуна и уровня технологических простоев

В этот же период начинается снижение качества кокса (рисунок 7). Истираемость кокса по М₁₀ возрастает с 8,5% (июль 2010 г.) до 10,6% (август 2010 г.), из-за чего ухудшилось состояние горна, что в свою очередь негативно сказалось на производстве - 22351 т/нед или 3193 т/сут (рисунок 8). Поэтому в начале августа 2010 г. было принято решение о полном выводе коксового орешка из доменной шихты.

В связи с установкой на ремонте лоткового засыпного аппарата, были определены два коэффициента замены скипового кокса коксовым орешком. Для периода работы печи на конусном загрузочном устройстве, приведённый коэффициент замены составил 0,47 кг/кг, после ремонта и установки БЗУ он повысился и составил 0,70 кг/кг. Это связано с улучшением распределения материала на колошнике. Максимальный расход коксового орешка, при котором производство чугуна начинает снижаться, для периода работы с конусным аппаратом печи составил 14,7 кг/т, для периода работы печи с БЗУ - 19,3 кг/т.

1.3 Доменная печь №4

Для характеристики изменения производственных показателей, расхода коксовой мелочи и истираемости кокса М₁₀ для доменной печи №4 сформированы данные в период с марта 2009 г. по август 2010 г. По этим данным построены линейные диаграммы, представленные на рисунках 9, 10,11.

Рисунок 9. Динамика изменения удельного расхода кокса и удельного расхода коксового орешка

В исследуем промежутке времени печь почти 1,5 месяца (январь-февраль 2010 г.) работала в аварийном режиме из-за похолодания. В это время наблюдается большое количество простоев (28,72 %), высокий расход кокса (до 610 кг/т) и снижение производства (6482,1 т/нед или 926 т/сут). Поэтому данный период времени для анализа не берется.

За период конец марта - начало сентября 2009 г. расход коксового орешка достиг 12,5 кг/т чугуна, в этот же период расход кокса снизился с 439,6 кг/т до 434,0 кг/т чугуна. Качество кокса оставалось стабильным и истираемость М₁₀ находилась на уровне 8,3 - 8,8 %. В дальнейшем с сентября по декабрь 2009 г. расход коксового орешка увеличили до 22 кг/т. В это время произошло снижение качества кокса - истираемость М₁₀ возросла до 9,5%. Вследствие этого, повышение расхода коксового орешка с 12,5 кг/т до 22,0 кг/т позволило снизить расход кокса только с 434,0 кг/т до 431,5 кг/т чугуна при значительном снижении производства (до 4,0%).

Рисунок 10. Динамика изменения удельного расхода кокса и истираемости кокса М₁₀

Рисунок 11. Динамика изменения количества произведенного чугуна и уровня технологических простоев

После стабилизации работы печи и повышения качества кокса (истираемость М₁₀ снизилась до 8,3 - 8,5%) с мая 2010 г. в шихту вновь заводят коксовый орешек, постепенно повышая его расход до 22,0 кг/т чугуна. В этот же период происходит снижение удельного расхода кокса с 437,0 кг/т до 430,0 кг/т чугуна. Однако с вводом коксового орешка происходит снижение качества кокса (истираемость М₁₀ возрастает с 8,6% в июне 2010 г. до 10,6% в августе 2010 г.). Снижение качества кокса приводит к снижению производительности печи на 4,0-4,5%. Поэтому в середине августа вынуждены были вывести коксовый орешек из шихты доменной печи, что в совокупности с дальнейшим снижением качества кокса (истираемость М₁₀=10,7%) привело к повышению удельного расхода кокса до 475,0 кг/т, в сентябре 2010 г. Приведённый коэффициент замены кокса коксовым орешком для доменной печи №4 составил 0,67 кг/кг.

1.4 Доменная печь №6

По сформированным данным о работе доменной печи №6 с использованием в шихте коксового орешка проанализировали характер изменения различных показателей ее работы. По полученным данным построены линейные диаграммы (рисунок 12 - 14).