呂佳麗,劉鵬君,尤新東,米艦君
( 河北鋼鐵集團唐鋼公司煉鐵廠,河北唐山063000)
摘 要: 對唐鋼4#高爐( 3 200 m3 ) 長期休風后快速恢復操作進行了總結。介紹了高爐休風前的爐況、休風料的確定、開口時機選擇、加風控制、送風后料制調整等。加強休復風過程的工藝參數監控、節奏控制,高爐送風后在12 h 內就恢復了正常生產水平,實現了安全快速的預期目標。
關鍵詞: 高爐; 休風; 恢復; 實踐
1 前言
唐鋼4#高爐( 3200 m3 ) 于2007 年9 月建成投產,引進了一系列先進生產技術。自開爐以來,通過不斷優化操作參數,探索合理的操作制度,保持了爐況長周期穩定順行,技術經濟指標不斷改善。2012年6 月19 日,高爐年修需更換布料溜槽、改造高壓水管、更換風口、處理熱風爐熱風出口等,通過休風前精心準備,不斷優化休復風方案,避免了高爐復風后爐缸不活、熔蝕風口等情況的發生。本次休風64h 25 min,送風后用了不到12 h,高爐就恢復了正常生產水平。
2 休風前的準備
2. 1 休風前爐況
(1) 由于4#鐵口水溫差升高,高爐從2012 年3月份開始向燒結礦中配加含鈦的印尼海沙,到6 月15 日,燒結礦中TiO2含量基本穩定在0. 89%。為避免在護爐期間長時間休風造成爐缸工作狀態惡化,從6 月16 日夜班開始,燒結礦中的TiO2減至0. 4%,6 月17 日夜班減至0. 2% ~ 0. 25%,6 月18日19: 00 開始提TiO2至0. 4% ~ 0. 45%。
(2) 隨低TiO2燒結礦入爐后,綜合焦比呈逐步下行趨勢,高爐的主要操作參數見表1。
分析表1 認為,Ti 由0. 175% 降至0. 089% 后壓量關系明顯緩和,且綜合焦比最少降低10 kg /t。
2. 2 確定合理的休風料方案
結合以往休復風經驗,對本次72 h 計劃檢修的休風料方案做了進一步優化。
( 1) 全爐焦比660 kg /t ,全爐堿度0. 96 。
( 2) 從1: 15 第7 批料開始下休風料: 10 批凈焦( 焦批20 t) + 20 t 硅石+ 10 批正常料1( 礦批95 t、焦比440 kg /t、[Si]2. 0% 、R2 = 1. 02) + 6 批凈焦( 焦批20 t) + 10 t 硅石+ 5 批正常料1 + 11 批正常料2( 礦批88 t 、焦比420 kg /t、[Si]1. 5% 、R2 = 1.06) ,要求休風時第一個插焦到達風口。插焦布料角度與檔位按O↓C↓方式下料,正常料堿度校核維持灰石比不變。
( 3) 控料線原則改為5: 00 ~ 6: 00 控至3. 0 m ,隨后6: 00 開始趕料線。至減風時料線正常,該方式能保證停止爐頂打水后控制頂溫在合適范圍內。
3 送風恢復過程
3. 1 開口時機選擇
本次年修送風后開口時機選擇依據為: 按噸焦耗風量2 700 m3,計算將休風料中10 批焦炭燒完后再消耗2 批料的焦炭量所需總風量,當累加風量達到650 000 m3、爐內累計生成鐵量超過100 t 時開口。據此第一次鐵3 # 鐵口4: 02 打開,5: 08 鐵口噴,壓炮; 5: 35 打開,至8: 54 鐵出凈堵口。本次鐵噴濺嚴重造成主溝兩側粘鐵,清理費耗時間長,因渣量少下渣溝滿,清理渣溝共耗時80 min 。清理完主溝后組織連出, 10: 14 開口,本次開口后鐵流穩定無噴濺,渣鐵流動性良好。第一次檢測鐵的物理熱為1 377 ~ 1 451 ℃ ,Si 1. 6% ~ 1. 7% ,R2前期1. 0 、后期為1. 1。
3. 2 加風及捅風口控制
送風初期操作是爐況快速恢復的關鍵,要做到“穩中求快”。以風量為綱,盡快把風量加到一定水平,避免長時間、小風量、低風壓操作。
3. 2. 1 加風控制
( 1) 引煤氣后加風視透指水平分梯次進行,每次加風盡量不超過500 m3 /h,提頂壓按比例進行。
( 2) 加風至與風口面積對應且料尺行走正常、壓差水平合適時,隨捅開風口進行第二梯次加風,加風原則與捅開風口數量對應,分步進行。
( 3) 只有在渣鐵排放正常且壓差水平合適時才能進行第三個梯次加風,風量隨捅風口逐步增大。切忌渣鐵排放不暢時強行加風,否則即使壓量關系不緊,也會因隨著風量增大爐內積存渣鐵量增多而影響恢復進程,如圖1 所示。
3. 2. 2 捅風口
本次年修堵1 #、10 #、12 #、14 #、16 #、18 #、25 #、27#、29#、31#共10 個風口送風,考慮到送風后1#、3#鐵口出鐵,未堵該鐵口上方的風口。捅風口分兩個批次進行,第一批選在送風恢復較順利,風量已經加至與風口面積對應仍有加風潛力時; 第二批選在第一次鐵渣鐵排放正常、壓量關系對應且有加風潛力時。此次風口比較好捅開也為加風創造了有利條件。分兩次捅風口:
( 1) 風量加至4 100 m3 /min 時,第一次捅風口。3: 00 ~ 3: 13 捅開1#、18#、10#、25#風口,捅開風口后加風至5 150 m3 /min。
( 2) 渣鐵排放正常后,第二次捅風口。11: 50 ~12: 10 捅開12#、14#、16#、29#、31# 風口,捅開風口后加風至5 800 m3 /min。
此次堵風口未被吹開,捅風口比較順利,堵泥量控制以風口內厚度250 ~ 300 mm 為依據。
3. 3 送風后料制調整
料制回調原則: 送風初期可采用疏松中心的裝料制度,亦可適當退礦批。隨風量基本回全,料制、礦批一定要及時回調,將其恢復至正常爐況的狀態,防止煤氣利用過低造成爐缸虧熱。
( 1) 6 月22 ~ 24 日布料調整,如表3 所示。
因送風后壁體溫度持續波動,對煤氣利用造成不利影響。通過增加邊緣礦石負荷穩定了邊緣氣流,達到了形成穩定渣皮,降低爐腹、爐腰位置熱負荷的目的( 圖2) 。
( 2) 6 月22 ~ 25 日礦批、焦比調整,見表4。
4 送風后的爐況
復風后爐況恢復較順利,料制調整后煤氣利用逐步提高到45%以上,綜合焦比也逐步下降到484kg / t,風量加到6 200 m3 /min,產量水平保持在7 500t /d,爐況整體穩定順行( 表5) 。
送風后綜合焦比下降原因分析:
( 1) 更換布料溜槽后布料有好轉,為選擇適宜的裝料制度降低消耗創造了條件。通過調整裝料制度抑制中心改善煤氣利用,綜合焦比下降。
( 2) [Ti]由休風前的0. 15% 以上降至0. 10%以下,使綜合焦比下降。
( 3) 休風料熱量充足,改善了爐缸工作狀態,爐缸均勻活躍,綜合焦比降低。
5 結語
本次4#高爐年修計劃用時72 h,實際用時64 h25 min,恢復過程順利,實現了高爐高效穩定順行的目標。