富氢碳循环氧气高炉稳定顺行的操作方法与流程

本发明涉及高炉冶炼，具体涉及一种富氢碳循环氧气高炉稳定顺行的操作方法。

背景技术：

1、目前中国90％的生铁是由传统高炉炼铁工艺生产的，高炉炼铁工序的碳排放占钢铁冶金工业的碳排放的70％以上，传统高炉发展到今天已是极高效率的反应器，在高产、低耗、长寿、效率、优质、环保等理论和技术都已发展到鼎盛时期，其效率和地位都是其它工艺不能完全替代的，如果能在现有的传统高炉上进行技术的突破，使高炉绿色化、低碳化，必将成为传统高炉发展低碳技术创新点，然而，传统高炉需要消耗大量的焦炭补充铁氧化物还原及软融所需要的热量，传统高炉炼铁燃料已达到极限。

2、富氢碳循环氧气高炉的出现，实现了传统高炉全氧冶炼、顶煤气脱碳加热后循环利用、富氢冶金技术的重大技术突破，使传统高炉俱备了30％以上的碳减排能力。因富氢碳循环氧气高炉特殊的工艺性质，其保证高炉稳定顺行的操作技术还不成熟，操控能力不足富氢碳循环氧气高炉顺行很难控制，导致其降碳的工艺技术优势不能正常发挥。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种富氢碳循环氧气高炉稳定顺行的操作方法，以解决因对富氢碳循环氧气高炉顺行的操控不到位，而导致富氢碳循环氧气高炉的难行问题。

2、为达到上述目的，本发明提供了一种富氢碳循环氧气高炉稳定顺行的操作方法，其特征在于，炉料主结构为高碱度烧结矿配加酸性球团，烧结矿碱度在2.2-2.6倍之间，且烧结中氧化镁不低于2％，方法包括：

3、s1：在开风初期，采取全氧配氮气方式向高炉鼓风，再间歇性加入脱碳煤气，每次加气总量控制在5％以内，间隔时间不低于3分钟，将氧气浓度控制在21-28％之间，控制脱碳煤气中一氧化碳的浓度不低于60％、二氧化碳的浓度低于3％；

4、s2：在吹风期间，实时观察高炉差压以及料线动作，并根据高炉差压以及所述料线动作，判断高炉是否顺行，若高炉顺行，则继续按照开风初期的吹气方式向高炉鼓风；若高炉难行，则立即停止加风；若高炉难行且炉况持续恶化，则减氧气，减脱碳煤气，加氮气，直至高炉顺行；

5、s3：在稳定运行期间，逐步调减氮气，并逐步将脱碳煤气喷吹量调增，保持综合喷吹气中氧气浓度控制在23-30％的范围内，以提升喷吹气中有效还原气的含量；其中，稳定运行期间为高炉已实现全氧、全风量操作情况下，且待小时跑料批数达到5批以上的时期；有效还原气主要包含一氧化碳和氢气。

6、本发明针对富氢碳循环氧气高炉特殊的工艺性质，其保证高炉稳定顺行的操作技术还不成熟，操控能力不足富氢碳循环氧气高炉顺行很难控制等难点，利用全氧配氮气的方式向高炉鼓风，若高炉出现难行或进一步恶化时，控制调节鼓风过程中的氧气、氮气、脱碳煤气的浓度使得高炉顺行；在高炉稳定顺行下调减氮气，并逐步将脱碳煤气喷吹量调增，以提升喷吹气中有效还原气的含量，该有效还原气能快速完成炉料的还原反应，提升炉料还原效率。本发明提供的方法不仅解决了富氢碳循环氧气高炉高炉在运行期间的顺行问题，也实现了高炉炼铁流程的减碳降排。

7、优选地，若高炉难行且炉况持续恶化，则减氧气，减脱碳煤气，加氮气，直至高炉顺行，具体包括：逐步将脱碳煤气每次调减5-10％，将氮气每次调增5-10％，并依照氧气总浓度21-25％的范围要求将氧气每次调减5-10％，直至高炉顺行。

8、本发明提出在高炉难行且炉况持续恶化时，为保证高炉运行安全，对高炉鼓风的气体浓度进行逐步缓慢调节，将脱碳煤气每次调减5-10％，将氮气每次调增5-10％，并依照氧气总浓度21-25％的范围要求将氧气每次调减5-10％，防止了炉况进一步恶化，保证了高炉运行安全。

9、优选地，在稳定运行期间，逐步调减氮气，并逐步将脱碳煤气喷吹量调增，具体包括：逐步每次调减氮气10-20％，并逐步每次将脱碳煤气喷吹量调增10-20％，吹入氧气，保持综合喷吹气中氧气浓度控制在23-30％的范围内。

10、本发明通过在稳定运行期间，逐步每次调减氮气10-20％，并逐步每次将脱碳煤气喷吹量调增10-20％，吹入氧气，保持综合喷吹气中氧气浓度控制在23-30％的范围内，实现了喷吹气中有效还原气的稳步提升。

11、优选地，方法还包括：在高炉检修休风之前，在喷吹煤气中切入20-30％的氮气，等量替换20-30％的脱碳煤气喷吹。

12、为确保富氢碳循环氧气高炉的正常运行，操作人员会定期对富氢碳循环氧气高炉进行检修，为保证开炉顺利，故本发明提出了在高炉检修休风之前，在喷吹煤气中切入20-30％的氮气，等量替换20-30％的脱碳煤气喷吹，降低喷吹煤气中的还原气有效组份，从而达到降低喷入高炉煤气的还原势的目的。

13、优选地，在所述在喷吹煤气中切入20-30％的氮气，等量替换20-30％的脱碳煤气喷吹的同时，还包括以下步骤：将炉料主结构中的高碱度烧结矿配比调减10-20％。

14、为保证休风开炉能够顺行，本发明在对喷吹煤气进行调节的同时，还将炉料主结构中的高碱度烧结矿配比调减10-20％，有效避免了炉料的过度还原，降低了烧结矿的还原粉化，为后期的开炉顺行创造条件。

15、优选地，在逐步调减氮气，并逐步将脱碳煤气喷吹量调增的同时，还包括以下步骤：逐步将炉料主结构中的高碱度烧结矿配比调节至50-70％的范围。

16、为避免高碱度烧结矿在高炉稳定顺行中快速粉化，导致影响高炉顺行，即本发明通过控制进入高炉中喷吹煤气的有效还原气以及调节炉料主结构中的高碱度烧结矿配比，使得高碱度烧结矿能快速通过其还原粉化区间，降低了其在高炉快状带的粉化影响，降低了因烧结粉化导致的高炉顺行变差，在此基础上很容易增加脱碳煤气喷吹量，进而达到碳减排目标。

17、优选地，当高炉顶温低于90℃时，将吨铁喷吹煤气量调增至50-100m3/t，降低料线2-4米，调整布料角度1-2度。

18、随着冶强的提高，顶温降幅大，当高炉顶温低于90℃时，本发明提出将吨铁喷吹煤气量调增至50-100m3/t，降低料线2-4米，调整布料角度1-2度，以提高炉顶煤气输出温度，降低了料柱阻损，并增加脱碳煤气喷吹量，保障高炉稳定运行，以达到降低化石能源消耗目标。

1.一种富氢碳循环氧气高炉稳定顺行的操作方法，其特征在于，炉料主结构为高碱度烧结矿配加酸性球团，烧结矿碱度在2.2-2.6倍之间，且烧结中氧化镁不低于2％，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的富氢碳循环氧气高炉稳定顺行的操作方法，其特征在于，所述若高炉难行且炉况持续恶化，则减氧气(10)，减脱碳煤气(6)，加氮气(9)，直至高炉顺行，具体包括：逐步将脱碳煤气(6)每次调减5-10％，将氮气(9)每次调增5-10％，并依照氧气总浓度21-25％的范围要求将氧气(10)每次调减5-10％，直至高炉顺行。

3.根据权利要求1所述的富氢碳循环氧气高炉稳定顺行的操作方法，其特征在于，在所述稳定运行期间，逐步调减氮气(9)，并逐步将脱碳煤气喷吹量调增，具体包括：逐步每次调减氮气(9)10-20％，并逐步每次将脱碳煤气喷吹量调增10-20％，吹入氧气(10)，保持综合喷吹气中氧气浓度控制在23-30％的范围内。

4.根据权利要求1所述的富氢碳循环氧气高炉稳定顺行的操作方法，其特征在于，所述方法还包括：在高炉检修休风之前，在喷吹煤气中切入20-30％的氮气(9)，等量替换20-30％的脱碳煤气(6)喷吹。

5.根据权利要求4所述的富氢碳循环氧气高炉稳定顺行的操作方法，其特征在于，在所述在喷吹煤气中切入20-30％的氮气(9)，等量替换20-30％的脱碳煤气(6)喷吹的同时，还包括以下步骤：将所述炉料主结构中的高碱度烧结矿配比调减10-20％。

6.根据权利要求1所述的富氢碳循环氧气高炉稳定顺行的操作方法，其特征在于，在所述逐步调减氮气(9)，并逐步将脱碳煤气喷吹量调增的同时，还包括以下步骤：逐步将所述炉料主结构中的高碱度烧结矿配比调节至50-70％的范围。

7.根据权利要求1所述的富氢碳循环氧气高炉稳定顺行的操作方法，其特征在于，当高炉顶温低于90℃时，将吨铁喷吹煤气量调增至50-100m3/t，降低料线2-4米，调整布料角度1-2度。