馮磊,侯向平
(陜鋼集團漢中鋼鐵有限責任公司,陜西 勉縣 724200)
摘 要:漢鋼 2 280 m3 高爐檢修中發現爐頂布料溜槽傾動故障,高爐被迫延遲送風 48 h 進行更換,通過優化復風方案,合理控制各項操作參數,復風 60 h 后,主要經濟技術指標已恢復至正常冶煉水平。
關鍵詞:高爐;操作參數;爐況恢復;經濟技術指標;冶煉水平
0 引 言
陜鋼集團漢鋼公司2 280 m3 高爐由中冶南方設計,于 2012 年 8 月 15 日點火投產, 自 2012 年10 月份開始噴煤富氧后,各項技術經濟指標逐年均有所提升;2016 年 9 月 13 日計劃檢修 16 h,檢修過程中發現爐頂溜槽傾動齒輪磨損嚴重,不能傾動到位,被迫延遲復風 48 h 更換,超計劃延遲送風給爐缸、爐溫和爐料透氣性造成嚴重沖擊,給爐況恢復帶來巨大困難,風口頻繁燒損、低爐溫及透氣性差[1]。
大型高爐的超計劃檢修,熱量的損失很難準確估計,應結合休風時間的長短、爐體老化程度、爐容大小、休風前爐溫水平及爐況的好壞等因素綜合考慮,補熱應適當多些,這樣可以為爐缸提供足夠的熱量,有利于爐況的快速恢復[2]。
1 計劃檢修前高爐狀況
1)休風前 1 周經濟技術指標見表 1。
2)休風前,爐況整體穩定順行,風量、風溫、頂壓等參數均處正常水平,物理熱充沛,爐缸活躍。具體工藝參數見表 2。
3)計劃檢修 16 h 休風過程控制
(1)布料矩陣:C82726252423213O928373625241、休風料見表 3;
(2)休風前一個班停用塊礦,配加錳礦 0.5 t/批;
(3)酸性料配比可根據燒結礦堿度及實際爐渣堿度進行調整;
(4)把握好上休風料時間,保證休風料下達指定位置;
(5)休風后爐溫、物理熱及渣系參數見表 4。
2 復風操作
延遲送風 48 h,在復風料的制訂上主要考慮補充熱量,對于高爐無計劃休風和和已經下休風料、實際休風時間遠超過計劃休風時間兩種情況,在制訂復風料上要區分考慮[3]。
對于無計劃休風,要重點考慮集中加足量的焦炭。焦炭的加入方式一般采取底焦+輕負荷料,底焦的數量要考慮非計劃休風時間的長短,加入體積至少要達到爐缸體積或爐缸至爐腹中部的體積水平;對于高爐已經下休風料、實際休風時間遠超過計劃休風時間的情況,由于料柱焦炭負荷較輕,復風料以輕負荷料為主,適當集中加入附加焦[3]。
2.1 復風前準備工作
1)檢查確認各系統入孔封閉好,開口機和泥炮等設備運轉正常。
2)東場具備出鐵條件,主溝溝底墊焦粉后鋪河沙,再用搗打料作出溝型,兩側沙壩擋,開口機角度由 14°調整為 9°。
3)送風裝置密封嚴實,需堵的風口小套,送風前重新堵泥確保不被吹開。
4)干渣坑具備放干渣的條件。
5)熱風爐提前引煤氣燒爐、預熱熱風總管,送風前盡可能提高風溫。
6)恢復爐況期間停塊礦、焦丁,改善高爐料柱透氣性[4] 。
2.2 復風料參數
1)布料矩陣:C92827262524213O82736352
2)風口配置 115 mm×18+120 mm×10=0.3270 m2,超計劃休風 48 h,爐缸虧熱多,易形成冷渣鐵,可能會造成爐缸不活躍甚至燒壞小套[3],送風前,開東場鐵口上方 1#、2#、3#、4#、25#、26#、27#、28#8 個風口復風 S8=0.0803 m2。
2.3 爐況恢復進程
長期無計劃休風恢復過程中,爐缸堆積大量涼渣涼鐵,爐缸工作不均勻活躍,送風后爐前要積極組織出鐵,高爐引煤氣后開始出第一次鐵,之后確保零間隔出鐵,以盡快排出涼渣鐵,有效消除風口破損,實現煤氣流的合理重建,加快爐況恢復進程[5] 。
1)復風操作及爐前出鐵情況
9 月 15 日 21:56 高爐送風,共休風 3 833 min,延遲送風約 48 h,起始風量 900 m3/min、1#、2# 料線深度為 4.57 m、4.87 m、混風閥全關,風溫 820 ℃,后期風溫逐步提高,在爐況能承受的范圍內盡可能提高風溫,9 月 16 日 8 點送風溫度已達 1 220 ℃,后根據爐況進行調整。
23:55 高爐適時引煤氣后,16 日 1:07 開一次鐵,渣鐵流動性尚可,捅風口圓個,適時加風,風量提高至 1 250 m3 /min ,16 日全天出鐵 11 次,渣鐵流動性尚可,后因爐溫偏低,僅在大夜班前期捅風口 4 個,后期一直 12 個風口運行。直至 17 日 8 點以后才捅第 13 個風口。
17 日開始隨著凈焦和輕負荷料下達后,爐溫稍有起色,因復風后料線較深,崩料頻繁,長期低料線造成爐缸嚴重虧熱、渣鐵黏稠,鐵口通道頻繁出現堵塞現象,流速過低,爐內生成渣鐵無法及時排出,17 日大夜班后期渣鐵已很難從鐵口排除,開口即空噴,高爐接受風量能力差,透氣性指數下降,風量逐步萎縮至 650 m3/min,風口工作狀況差,嚴重影響了爐況的恢復。
好在爐前組織及時,17 日第五次鐵(8:00 開 口)鐵口空噴一陣后,陸續有渣鐵流出,后期鐵口逐步好轉出鐵約 300 t,后期逐步捅風口加風,隨著出鐵工作的進一步好轉,加之凈焦、2.0 輕負荷料下達后,爐缸溫度稍有起色,后期噴煤、富氧后,爐溫、爐缸溫度進一步提高,渣鐵流動性好轉,爐前出鐵趨于正常。
2)加風原則和過程
嚴禁虧著料線盲目加風,造成長時間虧料線。虧料線對高爐正常冶煉純害無利,尤其是在富氧噴煤重負荷強化冶煉時更要注意[6]。加風過程中,控制加風速度與出鐵能力相適應,不能操之過急,造成風口灌渣[7,8]。
開一次鐵后,渣鐵流動性尚可,為了加速輕負荷料的下達和加熱爐缸。于 1:18 分別捅開 5#、24# 風口、2:30 分別捅開 6#、23# 風口,同時有節奏的逐步加風,16 日 3 點風量由 890 m3/min 增加至 1 250 m3/min,標準風速達到 186 m/s。
后期因爐缸熱量不足,爐溫偏低,16 日后期一 直 12 個風口運行,同時爐前出鐵困難,風量持續萎縮,最低至 720 m3/min嗎,17 日大夜班爐前出鐵困難,8 點出鐵后,爐前出鐵趨于好轉,逐步捅風口加風,至小夜班 2.0 輕負荷料基本下達風口,鐵水溫度已經上升到 1 350℃,渣鐵排放基本流暢,隨后決定加快了開風口速度,17 日 21:00 風量至 2 000 m3/min后,開始噴煤、富氧,9 月 18 日 14:30 捅開第 28 個風口,至 23:00 風量達到 3 500 m3 /min, 至此高爐各項操作制度和操作參數已全部恢復到正常生產水平。復風后主要操作參數見表5。
3)爐溫、負荷及料制的調整送風后集中加 2 罐焦,總計 30 t、礦批縮至 40 t(含 1 t/批錳礦)、負荷退至 2.5,具體見表 6。
根據爐溫及崩料較多分別加凈焦于 9 月 16 日14 批、22 批、48 批,9 月 17 日 14 批加凈焦各 15 t,復風 60 h 后,高爐各項經濟指標即恢復至休風前的水平。送風前通過選擇補焦炭的方式和集中堵鐵口上面風口,送風后通過控制好加風速度和積極組織爐前出鐵等一系列措施,減少了爐況的恢復時間和爐前的工作強度。
3 結 語
1)休風前爐況穩定順行,爐溫適宜,渣鐵流動性好,休風后做好爐體密封保溫工作,減少高爐熱量損失是爐況快速恢復的基礎。
2)復風初期密碼,爐缸熱量不足、鐵水流動性差,爐前出鐵組織比較到位,確保了爐缸殘存的涼渣鐵盡快排出,為爐況盡快恢復提供了前提條件;后期隨著凈焦,輕負荷料作用后,鐵水物理熱回升后,也為爐前出鐵提供了有利條件。
3)高爐恢復期間袁尤其是初期加風一定要慢,加風必須以漲風量為前提;開風口加風應以穩定風速為原則,保持風口燃燒帶的穩定。
4)復風后,對爐涼的嚴重情況認識不足,僅加凈焦量 30 t,退負荷力度不夠,加之頻繁崩料、長期的低料線運行,造成爐溫持續下行,爐溫[Si]最低至 0.02%,后期甚至渣鐵難以排除,增加了爐前工作強度,同時影響整個爐況的恢復進程。
參考文獻
[1] 黃明芳,楊明勝. 大高爐計劃檢修超長延遲復風快速恢復實踐[J].煉鐵技術通訊, 2010(6):16-18.
[2] 劉新榮,伍世輝,袁銘杰. 韶鋼 1 號高爐長時間無計劃休風的爐況恢復實踐[J]. 南方金屬, 2014(6): 55-58.
[3] 冶金技術網.大型高爐長期非計劃休風爐況如何快速恢復鑰 http://www.sohu.com/a/200669387_466870,2017-10-27.
[4] 張雷. 翼鋼 2 號高爐非計劃長期休風快速恢復生產實踐[C]//.2013 年煉鐵及原料降本增效實用新技術新設備研討會論文集, 2013.
[5] 楊守惠,高遠. 邯鋼 3200 m3高爐無計劃休風爐況快速恢復實踐[J]. 中國冶金, 2010, 20(8): 40-42.
[6] 牛衛軍,趙曉亮,李宏飛,等. 安鋼 6 號高爐短期休風后爐況的快速恢復[J]. 山東冶金, 2006,28(6):7-8.
[7] 高海潮,黃發元,等. 馬鋼煉鐵技術與管理[M]. 北京:冶金工業出版社.2018.
[8] 周傳典. 高爐煉鐵生產技術手冊[M]. 北京:冶金工業出版社,2008.