–PAGE_BREAK–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.
продолжение
–PAGE_BREAK–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).
В мае — июле 2009 г. печь работала неудовлетворительно из-за искажения профиля печи и частых простоев на замену воздушных фурм (из 72 смененных фурм 57 — дефектных). Использование коксовой мелочи в этот период до 10,5 кг/т чугуна не дали положительных результатов. В связи с этим во второй половине июля 2009 г. коксовый орешек из шихты был выведен.
В сентябре-декабре 2009 г. опыт с использованием коксовой мелочи повторили. Расход орешка достигал 20 кг/т чугуна. Этот период характеризуется снижением качества кокса (рисунок 13). Истираемость М10 до начала октября 2009 г. находится в пределах 8,3 — 8,6 %, затем резко повышается с 8,6 % до 9,5%. Кроме этого работа печи с искаженным профилем и с частыми осадками не позволили снизить расход кокса при использовании коксового орешка. Расход кокса в декабре возрос до 438,0 кг/т чугуна, а производство снизилось по сравнению с октябрем — ноябрем 2009 г. на 4,0-4,5% (рисунок 14).
В январе 2010 г. коксовый орешек вывели из-за высоких простоев (4,47%) и участившегося горения воздушных фурм. В марте 2010 г. горение фурм прекратилось.
Рисунок 12. Динамика изменения удельного расхода кокса и удельного расхода коксового орешка
коксовый орешек доменная печь
Рисунок 13. Динамика изменения удельного расхода кокса и истираемости кокса М10
Рисунок 14. Динамика изменения количества произведенного чугуна и уровня технологических простоев
Приведенный коэффициент замены кокса коксовым орешком составил 0,51 кг/кг. Низкое значение коэффициента замены обусловлено искажением профиля доменной печи.
продолжение
–PAGE_BREAK–1.5 Доменная печь № 7
Выполнен анализ показателей работы доменной печи №7 при использовании в шихте коксового орешка. Построены линейные диаграммы параметров работы печи (рис.15 — 17), где отображается значительные колебания расхода коксового орешка (от 0 до 28 кг/т чугуна). Это, в основном, связано с профилактическими ремонтами печи в марте и мае 2009 г. и неудовлетворительной работой печи в январе — феврале и апреле — мае 2010 г. (рис.17). Необходимо отметить неудовлетворительное техническое состояние печи (отсутствие и повреждение значительной доли холодильников шахты).
С марта 2009 г. происходит повышение качества кокса по истираемости М10 с 9,2% до 8,5% в начале сентября 2009 г. Поэтому было принято решение о вводе в шихту коксового орешка, расход которого достиг 14 кг/т чугуна. Расход кокса в этот период сократился с 437,0 — 438,0 кг/т до 434,0 — 435,0 кг/т чугуна. С середины сентября 2009 г. расход орешка увеличили до 26-28 кг/т чугуна.
Рисунок 15. Динамика изменения удельного расхода кокса и удельного рас — хода коксового орешка
Но качество кокса в это период нестабильно: М10 изменяется с 8,3% до 9,3% (к началу декабря 2009 г.). Удельный расход кокса в начале этого периода (при увеличении расхода коксового орешка) остался на том же уровне (434,0 — 435,0 кг/т), а затем при снижении качества кокса возрос до 437,0 кг/т (декабрь 2009 г.). Кроме этого в декабре произошло снижение производства (рисунок 17) на 6-7%, поэтому было принято решение о выводе орешка из шихты. В январе — апреле 2010 г. печь работала неудовлетворительно из-за ее технического состояния, ухудшения состояния горна привело к повышению простоев (1,38-1,48%) из-за горения воздушных фурм, а также возросли простои на заварку шахты доменной печи. В мае 2010 г. после капитального ремонта IIIразряда на раздувке произошло расстройство хода печи из-за похолодания.
После стабилизации работы печи, во второй половине мая 2010 г., вновь стали использовать коксовый орешек. Расход орешка составил 27-29 кг/т чугуна. К середине июня 2010 г. расход кокса на печи сократился с 439,0 кг/т до 430,0 кг/т. Но из-за нестабильности качества кокса (рост истираемости М10 до 9,7%) к началу августа 2010 г. расход кокса возрос до 436,0 кг/т чугуна при расходе орешка 28-24 кг/т.
В связи с дальнейшим снижением качества кокса (М10 до 10,7%) коксовый орешек вывели из шихты доменной печи.
Рисунок 16. Динамика изменения удельного расхода кокса и истираемости кокса М10
Рисунок 17. Динамика изменения количества произведенного чугуна и уровня технологических простоев
Приведённый коэффициент замены кокса коксовым орешком для доменной печи №7 составил 0,64 кг/кг.
1.6 Доменная печь № 8
Сформированы данные о работе доменной печи №8 с использованием в шихте коксовой мелочи с июля 2009 г. по август 2010 г.
Для определения влияния расхода коксовой мелочи и истираемости кокса М10 на работу доменной печи обработаны данные по горению воздушных фурм, уровню простоев, изменению производительности печи. Произведена калибровка и усреднение полученных данных. Построены линейные диаграммы (рис.18-20).
Доменная печь была задута 11.06.09 г. после капитального ремонта IIразряда. После раздувки печи и вывода на заданные технологические параметры при истираемости кокса по М10 = 8,8-8,5% расход кокса составлял 435,0 — 436,0 кг/т чугуна (начало июля 2009 г.). Во второй половине июля 2009 г. ввели в шихту коксовый орешек, постепенно увеличивая его расход до 24 кг/т чугуна (рис.18). До середины августа 2009 г. расход орешка составлял 6 — 8 кг/т чугуна, расход кокса оставался на уровне 435,0 кг/т при удовлетворительном качестве кокса (М10 в пределах 8,5%) (рисунок 19). В период конец августа — первая половина сентября 2009 г. расход орешка повысили до 12-13 кг/т, удельный расход кокса также возрос и составил 437,0 — 438,0 кг/т. Повышение удельного расхода кокса произошло из-за снижения качества кокса (М10= 9,6%). С октября по декабрь 2009 г. расход орешка увеличили до 20-24 кг/т. Расход кокса снизился до 432 — 434 кг/т при повышении качества кокса по истираемости М10 до 8,3% (конец октября — начало ноября 2009 г.). В дальнейшем происходит постепенное снижается качества кокса (М10 повышается до 9,3% в декабре 2009 г.). Производство снижается на 5,0% из-за повышения простоев до 1,67% (рисунок 20). В январе 2010 г. горение фурм продолжается, и простои возросли до 2,66%, производство снизилось до 17787 т/нед (2541 т/сут), удельный расход кокса повысился до 460,0 кг/т. С января по май 2010 г. коксовый орешек был выведен из шихты доменной печи. В конце мая и до начала августа 2010 года коксовый орешек завели вновь, в этот период происходит снижение истираемости кокса М10 с 8,4% до 9,7 % (рисунок19), из-за чего ухудшилась дренажная способность горна, что привело к снижению производства на 10,0% (рисунок 20). Поэтому было принято решение о полном выводе коксового орешка. Приведённый коэффициент замены кокса коксовым орешком составил 0,64 кг/кг.
Рисунок 18. Динамика изменения удельного расхода кокса и удельного расхода коксового орешка
Рисунок 19. Динамика изменения удельного расхода кокса и истираемости кокса М10
Рисунок 20. Динамика изменения количества произведенного чугуна и уровня технологических простоев
продолжение
–PAGE_BREAK–