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姜永龍 董擁軍 李慶生 蒲永金 王國敏 楊意強
(河南亞新鋼鐵集團)
摘 要 對2#高爐燜爐及開爐、達產(chǎn)情況進行總結。2#高爐爐容630m3,雙出鐵場。2019年12月12日因環(huán)保要求燜爐停產(chǎn),原計劃停爐20天,后一直延遲到2020年3月28日,總計燜爐107天。復風時因組織得力,技術措施到位,過程控制較好,26小時開14個風口(共18個),48小時內風口全開,雙出鐵場投用,風量達到正常水平。
關鍵詞 燜爐 氧槍 開爐 鐵口
近年來由于環(huán)保壓力較大,各鋼鐵集團冬季生產(chǎn)中頻繁出現(xiàn)高爐燜爐、開爐的情況,對安全、生產(chǎn)、技術提出了更高的要求。期間有很多成功的案例,也有許多經(jīng)驗和教訓。河南亞新鋼鐵集團公司地處豫北重鎮(zhèn)安陽,近年來環(huán)保壓力極大,曾出現(xiàn)過一年開停爐12次的情況。這就迫使我們要不斷進取,深入思考如何在當前形勢下,實現(xiàn)高爐的合理燜爐,順利開爐,快速達產(chǎn)。集團公司總工程師姜永龍,結合集團其他單位1300m3高爐的燜爐開爐情況,對此次開爐提出了決定性的指導意見,并全程參與,最終實現(xiàn)了較好的結果。
2#高爐燜爐合計107天,通過開爐前徹底處理風口、鐵口,為復風做好了準備。燜爐料全爐焦比2158kg/tfe,送風后未補加焦炭,焦比550——590——508——440kg/tfe,開爐過程【Si】最高1.69%,平均低于1.0%,但熱量充足。同時配料過程要貫徹爐渣堿度和【Si】的匹配,重視上部布料矩陣。充分實現(xiàn)了姜總的理念:低硅高熱量!煤氣利用是關鍵!對開爐的順利,起到了決定向的作用。
1 2#爐概況和停爐前的生產(chǎn)
2#高爐于2017年冬季大修,主要工作是改為雙出鐵場,爐體砌筑等。但仍有不足之處,突出的是630m3高爐風機配置為AV45—14,設計夏季風量2000Nm3/min,風機配置嚴重不足。2018年4月4日開爐后于2019年9月份達到最好指標,而同期配置AV50—15的1#高爐指標明顯要好,對比如下:
1.1 燜爐情況:停產(chǎn)時初步計劃為20天,所以全爐焦比選擇2158kg/tfe,
1.1.1 燜爐料:(表2)
1.1.2 對燜爐料的認識:
本次復產(chǎn)情況來看,燜爐料基本合理。但還需要一些改進:
1)燜爐料18t礦批可以再縮一些到15t左右,以增加開爐時料柱透氣性,以利于接受風量。
2)加入凈焦的目的是加熱爐缸,增加透氣性、透液性,但凈焦爐渣成分不合理,且渣量很小,反而不利于加熱爐缸和爐渣排放,今后可考慮增加空焦量。
3)空焦中熔劑使用較多,雖然平衡了渣相,但需要吸收大量的熱量,以后可考慮只用白云石來配空焦。
4)燜爐時間較長要考慮爐頂覆蓋水渣,較少熱量散失。
1.1.3燜爐效果
1)本次燜爐卸掉風口小套,里面用黃沙填實,再砌磚堵泥,泥表面涂上黃油封嚴。冷卻水逐步減小直至關停,爐頂大放散開1/3。
2)從埋氧槍排出的渣鐵量和復風第一次噴出的渣鐵量都不大的情況看,高爐燜爐前最后一次鐵出的非常干凈,這是關鍵,保障了開爐爐缸存在的殘余渣鐵很少,爐缸的透液性良好。
3)燜爐后到復風前高爐料線變化1.5米左右。正常休風一般料線會自然萎縮一米料線,燜爐期間料線實際下降在0.5米。處理風口時,風口前冷凝渣鐵較少,焦炭整體粒度可,無焦炭灰燼和紅焦炭出現(xiàn),風口上部焦炭有下落現(xiàn)象,頂溫上升,說明燜爐中風口封閉嚴密,上部透氣性尚好。
2 送風前準備
2.1 風口
26日對18個風口全部扒開,清理殘渣鐵和燒損焦炭。從現(xiàn)場實際情況看,風口區(qū)域很干凈,除南鐵口1#和18#風口有明顯殘渣和焦炭較碎外,其余風口比較干凈,且焦炭粒度較好。所有風口清理完殘渣鐵和碎焦,用新焦和工業(yè)鹽填滿夯實。處理完風口,留下1#、2#、9#、10#、17#、18#用炮泥堵好,其余風口裝好進風裝置,并用磚堵好風口,保證不能被吹開,且風口要好開。本次開爐除10#風口最后被吹開外,其余風口正常打開,且打開難度不大,沒有因為風口影響開爐,基本達到要求。
2.2 鐵口
燜爐開爐的關鍵是鐵口和風口必須燒通,不但要透風還必須要透液,同時加熱爐缸。因此開爐前36小時開始兩個鐵口埋氧槍。南場卸1#、2#、17#、18#風口中套,北場卸9#、10#風口中套,埋氧槍50分鐘后,風口開始有火焰冒出,隨之越來越大,頂溫開始出現(xiàn)上升。28日最高上升到51℃,上升25℃,爐內紅外成像燒風口后期可看到亮點。第一只氧槍約埋5小時,拔出后有渣鐵流出。28日繼續(xù)從風口向下燒,且送風前燒鐵口一直未停止。送風時,鐵口處于開放狀態(tài)。
2.3 其余各項準備工作均按新開高爐標準要求。
3 開爐過程
3.1送風風口選擇
本次復風選擇南鐵口上方6個風口送風,占總風口數(shù)的6/18=33%,開爐過程幾乎未出現(xiàn)風口涌渣情況,也是爐缸透液性較好的印證。
3.2 風溫
由于熱風爐可以提前燒爐,初期預計風溫要800攝氏度,但是風溫實際情況并不理想,長達四五小時在500多度,這是開始渣鐵溫度低的一大因素,風溫低對初期恢復影響較大。
3.3 布料角度
本次開爐角度為:
焦:35(3)33(2)30.5(2)27.5(2),焦平均角:31.89
礦:33(2)31(2)28.5(2),礦平均角:30.83,角差:-1.06。
料線當時在5.5米,按正常計算虧尺4米,應該補充角度8度,角度外環(huán)在礦41度,焦炭43度,大大超過正常生產(chǎn)時的角度。后期印證爐況恢復沒有問題,煤氣利用比過去優(yōu)化很多,煤氣利用逐步上行很快到40%。后隨風量增加,礦批擴大逐步增大布料平臺,綜合角差基本維持-1度。
初期風壓低風量小大角度可以接受,附:煤氣利用變化表:(表3)
3.4 焦比的選擇
原則:燜爐高爐開爐,因開風口少,風量低,冶煉周期會很長,寄希望于送風后爐料下達會過程很長,能夠及時提供熱量的一是風溫,更重要的是煤氣利用!開爐焦比選得低一些,可以減輕爐前勞動強度,更可以很快達到正常生產(chǎn)狀態(tài),如果熱量不足,還可以考慮噴煤。因此開爐焦比選擇550kg/t,且沒有加凈焦。煤氣利用好,焦比就可以參考正常生產(chǎn)的燃料比,就不會出大的偏差,恢復過程中燃料比就有標準。
爐缸的熱量最終要渣鐵到達爐缸才能有效提起來。這次開爐是空焦和負荷料下降到爐缸后熱量才逐漸起來。所以煤氣利用是關鍵。相反,煤氣利用好,焦比太高,必然熱量過足,爐子會大熱,反到不利于恢復。
附:開爐角度和燃料比調整過程(表4)
3.5 爐溫和堿度
開爐過程,鐵水【Si】和堿度的對應非常重要,爐渣的流動性往往決定了恢復的進程!煤氣利用好,就不能有高爐溫。高爐溫會使渣鐵更加粘稠,流動性變差,出鐵不好,爐前工作量大,不利于恢復,甚至燒風口。
堿度測算時寧低勿高,即使【Si】高,也要實現(xiàn)爐渣堿度不大于1.25,保證爐渣的流動性。附:出渣鐵及爐溫情況(表5)
3.6 開風口
以往開爐對開風口也很重視,制定了很多標準,比如時間間隔,風口水溫差等。此次開爐未有一個風口損壞,貫徹了姜總的思想,遵循以下原則:
1)渣鐵有一定熱量,流動性好。
2)出鐵鐵口鐵水成流,穩(wěn)定。
3)打開鐵口捅風口。
4)打開風口后,縮短出鐵間隔時間。
5)負荷料未下達前可捅風口。
6)起始鐵口要有一定深度,不低于1600mm,出鐵正常要控制1.8m以上。
7)已開風口有涌渣或水溫差偏高,不得捅旁邊風口。已開風口工作狀態(tài)較好,可開旁邊風口。
附:開風口情況(表6)
3.7 風速
本高爐正常生產(chǎn)時表顯標準風速在230-235米/秒左右。本次開爐除初期要求風溫時風速超過正常風速外,其余90%時間風速低于正常時風速,在220-230米/秒間,這和我們復風方案里要求正常風速的90%-100%相符。
3.8 出渣鐵
1)當渣鐵流動性差時,鉆進深度可在600mm,再平燒,鐵口深度要大于1.5米,且使用有水泥,便于能及時開口。
2)隨渣鐵流動性變好,逐漸增加鉆進深度,及時更換無水炮泥,鐵口深度逐步維護到正常深度。
3)開口孔徑大于正常生產(chǎn)情況。
4)要有鐵口維護意識,有深度,烘干才能出好,這個情況和正常生產(chǎn)時要求一樣,一定要想法鐵口正常成流出鐵,出好出盡。
5)30分鐘出一次鐵,基本滿足節(jié)奏。
6)做好主溝夾層,開爐時要量主溝各點標高,按尺寸落實。
7)臨時弊渣器使用較好。
本次開爐36小時主要參數(shù)曲線:
附:本次開爐重要時間節(jié)點(表7):
4 結語
本次燜爐107天,開爐效果較好,主要做好了以下工作:
1)下好燜爐料。
2)燜爐期間爐體密封好。
3)送風前鐵口、風口燒通,爐頂透氣。
4)布料大角度,提高煤氣利用。
5)不需要高硅,需要好的物理熱。
6)降焦比要快,提前考慮噴煤負荷。
7)鐵水硅和爐渣堿度要很好的對應。
8)合適的機會捅風口。
9)對面剩3—4個風口可以考慮投雙鐵場。
10)臨時蔽渣器效果較好。
5 不足之處
1)氧槍使用后期不好,雖然開爐氧槍起到了至關重要的作用,但埋氧槍技巧還需討論總結。
2)炮泥質量不好,導致一次減風。
3)投北場時風壓大,鐵口燒氧太大,以后不建議多燒,透氣即可。北場燒完后用有水炮泥堵口,開鐵口時通道炮泥松軟,煤氣大,不宜燒。幾次堵口,最后燒到2.2m,噴煤氣火,后鐵水自動流出。但鐵口工作不好,出鐵不好,噴濺、流大。以后還是要用無水泥堵口!
(責任編輯:zgltw)