劉 恒
(昆鋼新區煉鐵廠)
摘要:昆鋼2500m3高爐在低品位高渣比的條件下,通過零間隔出鐵和平行出鐵,進行技術革新等強化措施,及時出凈渣鐵,使爐前渣鐵排放工作滿足生產組織的需要,為高爐爐況穩定順行提供保障,在入爐礦石品位54.165%的條件下,取得年產鐵217.86萬噸,燃料比518.62kg/t的成績。
關鍵詞:高爐;渣鐵;排放
1 前言
昆鋼新區現有一座2500m3高爐,設30個風口、3個鐵口、2個矩形出鐵場、2套冷轉鼓渣處理系統,2個備用干渣處理系統。1#、2#鐵口位于1#出鐵場,使用1#渣處理,3#鐵口位于2#出鐵場,使用2#渣處理。3個鐵口開口機和液壓泥炮布置為高機低炮,同側布置,采取集中液壓站,單獨控制,主溝為半貯鐵式“┏”形固定主溝,長15米,各個鐵口設兩條鐵路線,采用擺動溜槽進行鐵水排放。各出鐵場設1臺32t/10t電動橋式吊車,并設有通風除塵設備和1臺2t客貨兩用電梯。設計最大日產鐵水量6250t,爐渣量3125t。昆鋼2500m3高爐自2012年6月投產以來,由于受區域位置限制,入爐品味一直維持在54.50%以內,在低品位高渣比的條件下,保持日產鐵量6250t,給爐前渣鐵排放工作帶來極大的挑戰,昆鋼2500m3高爐進行了積極的探索。
2 強化爐前渣鐵排放的必要性
高爐爐缸內渣鐵貯存量增加,會造成爐缸料柱透氣性惡化、風壓升高和波動,影響爐況順行;如果不及時排出爐缸內積存的渣鐵,待液面逐漸上升接近風口水平線,還會燒壞風口冷卻裝置,造成風口燒穿等事故。且高爐渣鐵排放受阻,高爐利用系數降低,以現代高爐“高產、優質、低耗、長壽、高效益”的生產要求相悖。因此,昆鋼2500m3高爐必須強化爐前渣鐵排放,滿足生產組織的需要。
3 強化爐前渣鐵排放的措施
3.1 科學管理
科學的管理和嚴格執行操作規程是安全生產的重要舉措。生產中,要嚴格執行交接班制度,做到交接班記錄本上的生產和故障處理信息明確,不隱瞞事實,對于處理過的設備故障,做好現場交接工作。
3.2 合理的出鐵制度
爐前工作沒抓好,渣鐵沒有及時出凈,爐內必然憋風,影響煤氣流合理分布和爐況的穩定順行。針對昆鋼2500m3高爐爐前設備的實際情況,主要做好如下工作:
3.2.1 確定合理的鐵次
昆鋼2500m3高爐日產鐵量6250t,開口機使用φ65mm的鉆頭,3.20m的鐵口深度,保持鐵流速度4.34t/min,每次鐵出鐵時長2.5h,日鐵次不得少于10次。且采取在用出鐵口噴吹未堵之前打開另外一個鐵口出鐵,待剛打開的鐵口出鐵正常后,封堵之前的出鐵口的鐵流不間斷零間隔出鐵方式;如因鐵口維護不到位,不能及時排放渣鐵,為避免爐內憋風,采取提前打開另一鐵口,同時排放渣鐵的平行出鐵方式。
3.2.2 鐵口的維護
維護好鐵口是按時出凈渣鐵的基礎,使鐵口深度控制在3.20~3.50m之間,確保渣鐵出凈。如果鐵口過淺,出鐵時容易發生“跑大流”“卡焦”等事故,還會造成高爐被迫減風出鐵,致使渣鐵出不凈,爐內煤氣流分布失常,惡化爐缸料柱透氣性,影響爐況順行;如果鐵口過深,會導致出鐵時間過長,出鐵不均勻,打亂出鐵秩序等不利于高爐順行的事情發生。因此,渣鐵出盡堵口后必須清理鐵口泥套,保證開口不鉆漏、鉆歪,堵口時不冒泥,清理渣鐵溝,保證渣鐵流流動通暢,做好沙壩,并烤干,保證渣鐵排放過程中沙壩不倒,渣中不帶鐵,渣鐵出凈后易清理,減少主溝中爐渣殘余量,做好撇渣器的保溫、檢查和維護工作,保證鐵中不過渣,按規定時間退回液壓泥炮,并檢查各機構運行正常,按要求裝好炮泥,更換好開口機鉆桿和鉆頭,確認鐵路安全鐵水罐,預引鐵口等待下一次鐵出鐵,不斷提高鐵口深度合格率,及時出凈渣鐵。
3.2.3 合理使用好渣處理設備
1#、2#鐵口同位于1#出鐵場,共用1#渣處理系統和1#干渣坑。在3#鐵口主溝停用維護時,1#渣處理系統將處理1#、2#兩個鐵口的爐渣,負荷較重。由于1#、2#兩個鐵口之間的夾角小,使用1#、2#兩個鐵口出鐵時,爐缸工作不均勻,爐內受風容易受到影響,為避免造成憋風,采取平行出鐵,使渣處理負荷進一步加重,甚至由于渣量大,壓停運渣皮帶。因此,根據鐵口來渣時間合理掌握啟停渣處理設備,避免造成不必要的設備能源消耗;同時,在1#、2#鐵口平行出鐵時,根據渣流量的大小,分流1#鐵口爐渣進行干渣處理,2#鐵口爐渣進1#渣處理進行水渣處理。有效的降低渣處理負荷,保證渣鐵的正常排放,為爐內創造條件。
3.3 平行出鐵
在實際的生產工作中,難免會遇到鐵口難開,單鐵口出鐵時間過長,來渣過晚等情況,使渣鐵排放不凈,導致爐內憋風,影響爐況的穩定順行。此時,平行出鐵就作為一種渣鐵排放措施用來及時出凈渣鐵,緩解爐內壓力,爭取在最短時間內將爐內積存的大量渣鐵排出爐外,確保爐況順行。
3.4 鐵水罐的調配
鐵水罐是煉鐵工藝的重要組成部分。在生產過程中,鐵水罐的調配不及時或者鐵口下方的鐵路上沒有鐵水罐等情況都會抑制高爐的生產力,輕則被迫堵口,出不凈渣鐵;重則發生鐵水落地、燒壞鐵路和設備等惡性事故,致使高爐減風甚至休風停產。
昆鋼新區采取“一罐到底”生產組織方法,鐵水由高爐出來以后直接進入煉鋼轉爐。當煉鋼生產組織不暢時,會造成鐵水消積壓,重罐過多,導致高爐無鐵水罐出鐵,影響高爐渣鐵的正常排放,造成憋風,影響正常生產。煉鐵廠調度合理增加備用鐵罐,保證高爐渣鐵正常排放,爐前根據積壓時間的長短,合理投用鐵水保溫劑,確保鐵水罐不結蓋,保證鐵水裝入命中率,降低鐵損,降低生產成本。待煉鋼生產正常后,逐步停用曾用鐵水罐,保證高爐的正常生產。
3.5 配置優質的炮泥
炮泥質量,首先有良好的可塑性及耐高溫渣鐵磨損的性能,維護出鐵口主要靠耐火泥在爐內形成泥包,故而要求炮泥要有足夠的耐火度、抗渣鐵沖刷和侵蝕的性能,其次有良好的導熱性和透氣性,能在兩次出鐵時間間隔內完全干燥。
高爐的出鐵口每天都要重復多次的開和堵,熾熱的鐵水和熔渣流經出鐵口流出,對泥包和鐵口孔道會發生物化學侵蝕和機械沖刷。倘若使用質量差的炮泥堵口,就會產生一系列的問題,如潮鐵口、斷鐵口、淺鐵口等,必然惡化鐵口工作狀況,降低鐵口合格率,導致爐缸內渣鐵無法出凈,影響高爐正常生產。
昆鋼2500m3高爐采取同時使用兩家生產的炮泥:攀鋼堵泥強度高,抗沖刷能力強,鐵口不易放吹,容易造成出鐵時間過長而鐵次減少的現象;武鋼堵泥剛好相反。故利用炮泥的質量差異和特點,單用、混用,既提升了鐵口深度,出凈渣鐵,還有效抑制了鐵口噴濺,減少黃煙外溢的現象,保護壞境。同時,也減輕了開口機和泥炮的工作壓力。
3.6 維護好設備和溝壩
高爐常用的三大設備是開口機、泥炮和擺動流嘴,無論是開口機還是泥炮出現故障時,都將直接影響高爐生產。這就要求爐前工在接班前和班中認真檢查設備是否有漏油現象,設備組合部件之間有無故障,擺動流嘴運轉是否正常等情況,有的話及時處理,不得因為設備原因影響高爐正常生產。
溝壩亦是如此,出鐵前認真檢查渣鐵溝內有無雜物或大塊渣鐵,渣鐵溝嘴是否完整無缺口,撇渣器是否破損等情況,有的話也要及時的清理和修補,不得因為溝壩的缺損影響高爐正常生產。
因此,廠部配備專業點檢員,定期、定點進行設備的點檢維護,維護好爐前設備和溝壩,為高爐及時出盡渣鐵,正常生產提供條件。
3.7 技術革新
昆鋼2500m3高爐爐前為滿足生產需要,在消化和吸收現有技術的基礎上,不斷進行主溝上方增加水冷板降低熱負荷、除塵吸塵點改造、開口機冷卻氣源改造、擺動溜槽內襯耐材改進、沖渣溝頭改進、鐵口蒙板灌漿治理鐵口漏煤氣等技改技措,不斷促進爐前渣鐵排放工作的進步,及時出凈渣鐵,為高爐爐況穩定順行提供保障。
渣溝頭改造前后對比圖
鐵口上方水冷版改造圖
4 強化爐前渣鐵排放的效果
昆鋼2500m3高爐采取各種措施強化爐前渣鐵排放以后,渣鐵排放能力不斷提高見圖1,產量和經濟技術指標不斷得到提升。2012年~2016年各項經濟技術指標見表1。
圖1 日產鐵量趨勢圖
表1 昆鋼新區2500m3高爐2012年~2016年主要經濟技術指標
年份 |
產量 t |
焦比 kg/t.Fe |
煤比 kg/t.Fe |
燃料比 kg/t.Fe |
品位 % |
2012年 |
859763.448 |
427.814 |
118.074 |
545.888 |
54.587 |
2013年 |
1891545.734 |
386.690 |
161.755 |
548.444 |
52.491 |
2014年 |
1905073.648 |
397.481 |
155.368 |
557.699 |
51.384 |
2015年 |
2063325.854 |
374.215 |
151.478 |
525.693 |
53.774 |
2016年 |
2178649.219 |
363.889 |
154.732 |
518.621 |
54.165 |
5 結語
昆鋼2500m3高爐在低品位高渣比的條件下,通過合理確定鐵次,進行零間隔和平行出鐵,及時配罐,維護好鐵口、溝壩和設備,優化堵泥使用,進行技術革新等強化措施,及時出凈渣鐵,使爐前渣鐵排放工作滿足日產鐵量6250t的生產組織要求,為高爐爐況穩定順行提供保障,使高爐經濟技術指標不斷得到提升。
參考文獻
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[4] 賈艷,李文興主編.高爐煉鐵基礎知識[M].北京.冶金工業出版社.2010.