賈國利 王鳳
( 首鋼遷鋼公司煉鐵作業(yè)部，河北唐山064400)
摘要: 遷鋼2號(hào)高爐2013 年5月13日長期休風(fēng)檢修，停爐后發(fā)現(xiàn)溜槽損壞嚴(yán)重，料面形狀嚴(yán)重不規(guī)則。通過對(duì)操作制度的科學(xué)調(diào)整，復(fù)風(fēng)過程中嚴(yán)格控制頂壓、壓差，控制好加風(fēng)節(jié)奏和風(fēng)口面積、做到上下部操作制度合理匹配; 同時(shí)用好風(fēng)溫，調(diào)節(jié)好爐溫，加強(qiáng)爐外出鐵管理，在復(fù)風(fēng)后24h恢復(fù)全風(fēng)狀態(tài)。
關(guān)鍵詞: 高爐操作溜槽磨損快速恢復(fù)
遷鋼2#高爐計(jì)劃于2013年5月13日進(jìn)行48h檢修，停風(fēng)前一周爐況順行狀態(tài)一般，高爐雖然對(duì)操作制度和負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整，但仍達(dá)不到理想狀態(tài)。依據(jù)爐況實(shí)際表現(xiàn)，初步判定為布料溜槽發(fā)生了磨損，休風(fēng)后發(fā)現(xiàn)布料溜槽磨漏嚴(yán)重，高爐料面很不規(guī)則。綜合考慮停風(fēng)前高爐生產(chǎn)狀況，本次爐況恢復(fù)難度較大。送風(fēng)恢復(fù)過程中通過對(duì)開風(fēng)口的時(shí)機(jī)、加風(fēng)節(jié)奏控制進(jìn)行統(tǒng)籌控制，并對(duì)裝料制度進(jìn)行合理的調(diào)整，做到上下部操作制度的合理匹配。同時(shí)依據(jù)熱量平衡合理掌握熱風(fēng)的使用量、適時(shí)調(diào)節(jié)爐溫，同時(shí)抓好爐前出鐵管理，確保爐內(nèi)穩(wěn)定操作，在復(fù)風(fēng)后24h內(nèi)高爐實(shí)現(xiàn)全風(fēng)作業(yè)，爐況達(dá)到正常狀態(tài)。
1 停風(fēng)前準(zhǔn)備
休風(fēng)前爐況順行狀態(tài)直接影響高爐送風(fēng)后爐況恢復(fù)的進(jìn)度與順利，有利于送風(fēng)后合理煤氣分布，利于軟熔帶的合理形成，減少恢復(fù)過程中發(fā)生的滑尺，懸料和塌料的發(fā)生。本次檢修前2#高爐爐況穩(wěn)定性已有明顯下滑，高爐風(fēng)量萎縮，爐溫波動(dòng)大，通過對(duì)十字測(cè)溫及煤氣利用、綜負(fù)等參數(shù)的認(rèn)真分析，初步斷定為溜槽磨損致使?fàn)t內(nèi)煤氣分布失常，積極調(diào)整適應(yīng)，確保停風(fēng)前爐況穩(wěn)定，損失最小化。
1. 1 調(diào)整操作制度確保停風(fēng)前爐況穩(wěn)定
5月8日，爐頂十字測(cè)溫中心溫度由正常的600℃以上逐步下降，最低200℃左右。9日開始，對(duì)裝料制度進(jìn)行逐步調(diào)整，疏導(dǎo)中心，兼顧邊緣，以期提高煤氣中心溫度。調(diào)整后中心溫度仍不高，具體如表1所示。裝料符號(hào)為專業(yè)術(shù)語:O代表礦石，C代表焦炭，上標(biāo)代表布料檔位，下標(biāo)代表該檔位下的布料環(huán)數(shù)。
另一方面，依據(jù)爐況表現(xiàn)，逐步退負(fù)荷適應(yīng)。5月10日爐內(nèi)壓量關(guān)系進(jìn)一步趨緊，煤氣中心溫度進(jìn)一步下降，爐溫不足，依據(jù)攻守退措施，積極退負(fù)荷適應(yīng)。11日和12日爐況仍不好，連續(xù)退負(fù)荷至4.41。13日0:30按檢修計(jì)劃，負(fù)荷退到3.8。
1. 2 確保爐缸活躍熱量充足
為確保檢修期間爐缸熱量充足、爐缸活躍，12日19∶30 取消鈦礦，13日0∶30為按計(jì)劃退負(fù)荷，堿度校核1.15，硅含量按0.50%校核，并附加焦炭5. 5批。停風(fēng)前確保爐溫上限，檢修前爐溫掌握情況如圖1 所示。
2 停風(fēng)操作
12日爐況仍欠佳，爐溫不足，為保證停風(fēng)前爐況穩(wěn)定順行，14∶40 負(fù)荷由4.62退至4.41，減礦率4%控制，取消鈦礦，降低堿度，爐內(nèi)壓量關(guān)系緊，爐溫不足。13日夜班為確保停風(fēng)前爐缸熱度，操作上“以氧換風(fēng)”，爐內(nèi)0∶20 提前停氧，0∶30 按計(jì)劃負(fù)荷退到3.8，減礦率13%控制，堿度1.15，爐溫0.50%校核。最后一次鐵爐溫水平0. 45%，物理熱1511℃，渣鐵排放干凈，為復(fù)風(fēng)后的快速恢復(fù)創(chuàng)造很好的條件。8∶05 停風(fēng)，停風(fēng)料線2.8 m。停風(fēng)操作畫面如圖2 所示。
3 依據(jù)停風(fēng)狀態(tài)進(jìn)行送風(fēng)計(jì)劃的修訂
停風(fēng)后，實(shí)際爐頂布料溜槽發(fā)生嚴(yán)重磨損，損壞面積較大，嚴(yán)重制約了裝料制度的有效性，實(shí)際料面形狀很不規(guī)則，中心料堆偏南且面積較小，無明顯的中心凹點(diǎn)，南側(cè)堆尖到爐墻的距離為2.01m，北側(cè)為2.63m，堆尖比邊緣處的料高1.0m左右。具體如圖3所示。
因布料溜槽磨漏比較嚴(yán)重，導(dǎo)致布料制度嚴(yán)重失效，爐身上部亂料較多，考慮到此因素的不利影響，對(duì)原送風(fēng)恢復(fù)計(jì)劃進(jìn)行了再次修定〔1-5〕，在原計(jì)劃基礎(chǔ)上按減礦率11% 控制，考慮到送風(fēng)恢復(fù)進(jìn)度，具體計(jì)劃如表3所示。
4 穩(wěn)步恢復(fù)實(shí)踐
考慮到爐況恢復(fù)的實(shí)際難度較大，本次恢復(fù)本著積極穩(wěn)妥的思路穩(wěn)步恢復(fù)爐況。整個(gè)恢復(fù)期大致可分三個(gè)階段: 第一階段為15日恢復(fù)，15日高爐7∶48按修訂后的送風(fēng)方案恢復(fù)送風(fēng)，減礦率19%，負(fù)荷降低13% 控制，并調(diào)整裝料制度，疏導(dǎo)邊緣煤氣，此階段主要消化爐內(nèi)亂料; 第二階段為16日的恢復(fù)，基本思路為待亂料周期度過后，逐步擴(kuò)礦批加負(fù)荷，穩(wěn)步恢復(fù)至全風(fēng)水平; 第三階段為強(qiáng)化階段，自17日后恢復(fù)爐況至檢修前水平。整個(gè)恢復(fù)較為穩(wěn)定，送風(fēng)恢復(fù)前期僅發(fā)生幾次小的塌料情況，平穩(wěn)的恢復(fù)進(jìn)度防止因氣流不穩(wěn)導(dǎo)致的惡性爐況事故發(fā)生。
4. 1 控制壓差盡快出鐵
5 月15 日高爐7∶48送風(fēng)，送風(fēng)面積按73%控制，第一料負(fù)荷按76%控制，減礦率按照19%控制，負(fù)荷降低21%，并調(diào)整裝料，O10876522322改為O97652442，同時(shí)C1098753532222改為C1098753531213，保持中心及邊緣兩條煤氣通路，穩(wěn)定煤氣初始分布。8∶00 送氣，送氣后風(fēng)壓按檢修前正常值的18% 控制，風(fēng)量按照全風(fēng)的34% 控制，壓差按≯1.0 控制。此后依據(jù)壓量關(guān)系及料尺工作狀態(tài)，小幅提高壓差，壓差基本控制在≯1.1。
隨著爐內(nèi)加風(fēng)，操作上嘗試盡早給煤，但由于爐溫較足，高爐吃熱能力差，給煤后爐內(nèi)不接受，期間出現(xiàn)小塌料，料線最深2.25 m，停煤后壓量關(guān)系略有波動(dòng)，爐內(nèi)適應(yīng)為主。至15日晚23:00 負(fù)荷回至檢修前84%，礦批回至73%，順利地渡過了因溜槽損壞導(dǎo)致亂料行程。
恢復(fù)過程中，應(yīng)依據(jù)爐況盡早提高風(fēng)溫，并進(jìn)行煤粉噴吹，確保爐缸熱制度。因恢復(fù)前期料速慢，風(fēng)量水平低，出鐵間隔時(shí)間過短會(huì)帶來出鐵時(shí)間短，不利于爐前出鐵，間隔時(shí)間過長會(huì)造成憋渣鐵，不利于高爐恢復(fù)。通過周密計(jì)算，確定好出第一次鐵時(shí)間，對(duì)于爐內(nèi)恢復(fù)有較為積極的作用，此次恢復(fù)過程中第一次出鐵時(shí)間把握較好，爐外出鐵組織較好，既保證了出鐵的時(shí)間，又避免高爐憋風(fēng)，確保爐況穩(wěn)步恢復(fù)。鐵水物理熱、硅含量充足，化學(xué)熱基本在1. 0%以上。前兩次鐵爐溫較高，兩次出鐵硅含量分別為1.07%和1.03%，具體情況如表4所示。
4. 2 逐步恢復(fù)全風(fēng)控制好鼓風(fēng)動(dòng)能
15日送風(fēng)后，依據(jù)每階段壓差控制操作規(guī)范，視壓量關(guān)系、料尺工作狀態(tài)逐步加風(fēng)，并隨著加風(fēng)進(jìn)度，逐步捅開風(fēng)口個(gè)數(shù)，增加鼓風(fēng)面積，以確保穩(wěn)定的壓量關(guān)系，風(fēng)量和透氣性指數(shù)恢復(fù)進(jìn)程如圖4 所示，捅風(fēng)口情況見表5。另一方面將熱風(fēng)溫度基本維持在1000℃至1030℃較為穩(wěn)定水平，利于爐缸熱度的恢復(fù)。16日夜班在確保爐溫充足基礎(chǔ)上逐步加風(fēng)，07∶38風(fēng)量加至全風(fēng)水平。
檢修恢復(fù)送風(fēng)恢復(fù)階段應(yīng)通過合理的爐缸下部送風(fēng)制度的掌握，確保爐缸熱制度合理，把握好風(fēng)口面積、鼓風(fēng)動(dòng)能，風(fēng)速之間的合理匹配關(guān)系，一方面保證爐缸熱度，另一方面防止復(fù)風(fēng)過程中因風(fēng)速動(dòng)能過高，損壞風(fēng)口造成二次停風(fēng)事故的發(fā)生。本次送風(fēng)初期，復(fù)風(fēng)面積與全開風(fēng)口面積之比按73.22%控制。依據(jù)壓量關(guān)系、爐溫狀況，適時(shí)捅風(fēng)口，加大送風(fēng)面積，控制好鼓風(fēng)動(dòng)能值，具體情況如表5所示?；謴?fù)過程中風(fēng)量及鼓風(fēng)動(dòng)能控制情況如圖5所示。
4. 3 送風(fēng)制度上下部匹配
送風(fēng)恢復(fù)后，隨著爐缸活躍性的逐步增加，風(fēng)速、鼓風(fēng)動(dòng)能的逐步提高，爐缸初始煤氣分布基本穩(wěn)定后，依據(jù)頂溫及十字測(cè)溫情況、壓量關(guān)系水平，對(duì)裝料制度進(jìn)行調(diào)整，做到上下部操作匹配，對(duì)爐內(nèi)塊狀帶煤氣流進(jìn)行二次調(diào)整，穩(wěn)定煤氣流分布，為進(jìn)一步擴(kuò)礦批加負(fù)荷創(chuàng)造必要條件。送風(fēng)恢復(fù)后爐內(nèi)裝料制度調(diào)整及十字測(cè)溫反映情況如表6 所示。
從圖6 可知，送風(fēng)后隨著風(fēng)量、風(fēng)速動(dòng)能的逐步增加，爐頂煤氣分布基本趨于正常，形成了打開中心，兼顧邊緣的兩股煤氣流。并且圓周方向煤氣分布較為均勻，證明在此條件下，上下部鼓風(fēng)、裝料制度是較為合理的。
4. 4 控制好壓差穩(wěn)定透氣性指數(shù)
送風(fēng)初期，壓差的控制非常重要。若壓差控制不好，操作上容易造成爐內(nèi)管道、塌料等現(xiàn)象發(fā)生，還會(huì)造成風(fēng)口大量壞損，往往會(huì)造成二次休風(fēng)更換風(fēng)口，大大延緩恢復(fù)進(jìn)程。此次復(fù)風(fēng)過程中實(shí)施定壓差操作，各階段通過風(fēng)口面積控制及風(fēng)量的控制，保證壓差的基本穩(wěn)定，見圖7。即使在提頂壓時(shí)，仍按照定壓差控制，禁止加風(fēng)頂高壓差操作。
5 總結(jié)
本次檢修為遷鋼第一次48h檢修，通過前期周密的計(jì)劃安排，同時(shí)依據(jù)停風(fēng)后實(shí)際情況，充分考慮了溜槽磨損嚴(yán)重對(duì)高爐送風(fēng)恢復(fù)帶來的不利影響，對(duì)送風(fēng)方案進(jìn)行二次嚴(yán)格研討校訂，生產(chǎn)組織方面確保嚴(yán)密，依據(jù)送風(fēng)方案，操作上精心調(diào)劑，確保爐況穩(wěn)步恢復(fù)。
溜槽磨損爐內(nèi)布料失常，煤氣紊亂導(dǎo)致爐況惡化。具體表現(xiàn)為: 十字測(cè)溫變化較大，風(fēng)量、風(fēng)壓不適應(yīng)，高爐接受風(fēng)量、熱量困難，退負(fù)荷仍無法規(guī)整煤氣分布。
一旦判斷為溜槽磨損，需盡可能提前更換處理，防止影響擴(kuò)大引起爐況失常。
針對(duì)溜槽磨損嚴(yán)重情況下的檢修恢復(fù)，恢復(fù)進(jìn)度不可過快，關(guān)鍵在于順利度過爐內(nèi)亂料。確保爐缸熱量充足，依據(jù)爐況，盡可能用全風(fēng)溫，提早噴煤。
如煤氣分布不理想導(dǎo)致上風(fēng)困難要及時(shí)對(duì)裝料制度進(jìn)行調(diào)整，以疏導(dǎo)煤氣為主。
異常爐況的恢復(fù)，要以穩(wěn)定壓差為主，控制加風(fēng)節(jié)奏。
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