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中天鋼鐵7號高爐開爐達產(chǎn)實踐

時間:2021-02-24 00:58來源:zgltw 作者:zgltw 點擊:
毛東輝 薛 飛 (中天鋼鐵集團) 1 前言 江蘇中天鋼鐵集團7號高爐有效容積850 m3,共20個風口,兩個出鐵場,設置2個鐵口,2條固定貯鐵式主溝,采用汽運鐵水車運輸鐵水,2020年6月5日小修
  • 毛東輝  薛  飛

    (中天鋼鐵集團)


    1  前言

    江蘇中天鋼鐵集團7號高爐有效容積850 m3,共20個風口,兩個出鐵場,設置2個鐵口,2條固定貯鐵式主溝,采用汽運鐵水車運輸鐵水,2020年6月5日小修后點火投產(chǎn),因新冠疫情影響,本次停爐降料面至8米后上方封水渣近1米停爐,停爐過程安全、順利,并采用人工風口扒焦炭的方法全挖爐身至爐缸的焦炭,用時一星期就全部完成,既減少了大量的物力財力,也為后續(xù)開爐奠定了良好的復風基礎,利于高爐在較短時間內穩(wěn)定爐況和各項指標參數(shù),做到穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn),安全生產(chǎn)。高爐于2020年6月4日開始裝料,6月5日19:16分點火開爐,送風24小時風口全開,25小時開始噴煤、富氧操作,高爐爐況穩(wěn)定順行,各項指標穩(wěn)步提高,開爐第三天產(chǎn)量達3250t,有效降低了開爐成本,為850m3級高爐順利投產(chǎn)打下了夯實基礎。


    1.1  開爐基本情況

    2020年6月4日10:00高爐開始帶風裝料,裝料過程中向爐內送入冷風,可以疏松料柱,改善爐料透氣性,有利于高爐開爐時爐況順行。根據(jù)第三煉鐵廠部安排6月5日19:16點火送風,19:20送風風口全亮,19:28料尺動作,19:40開始下料。6月6日0:40開口,渣鐵順利流出,渣鐵物理熱充足。24小時全風操作,25小時噴煤,逐步降硅。開爐72小時內高爐利用系數(shù)達到3.8 t/(m3·d),第三天燃料比降到530kg/t以下,煤比150kg/t,煤氣利用率達到47.65%,實現(xiàn)了開爐即達產(chǎn)的目標。


    1.2  高爐爐型

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    2  開爐前準備工作

    2.1  高爐本體烘爐

    本次烘爐的目的是蒸發(fā)高爐停爐和扒爐期間因打水進入的水分,使整個爐體設備逐漸加熱至生產(chǎn)狀態(tài),避免生產(chǎn)后因劇烈膨脹而損壞設備。烘爐溫度以鐵口長熱電偶測量溫度為準,以熱風溫度調節(jié)烘爐溫度,用風量和爐頂放散閥開啟位置控制爐頂溫度不大于350℃。烘爐溫度記錄如圖1。

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    2.2  高爐撿漏工作

    高爐通風試漏的目的是查出漏點,進行堵漏。使用風壓200kPa的冷風打壓,發(fā)現(xiàn)漏點16處,經(jīng)過補焊后基本消除漏點。


    2.3  設備試運行

    開爐前,對上料系統(tǒng)、爐頂設備、送風系統(tǒng)、煤氣系統(tǒng)和爐前系統(tǒng)的各類設備進行全面、認真的檢查,上料系統(tǒng)進行聯(lián)動試車48小時以上。并把每個設備的驗收責任落實到具體的個人,開爐前一周每天對設備進行檢查試車簽字確認,做到分片負責、簽字確認、萬無一失,確保開爐期間設備正常、穩(wěn)定。


    2.4  爐前準備工作

    爐前各設備試運轉正常,提前三天開始將大溝高溫烘烤,提前一天將鐵口爐門板安裝好,鐵口泥套全部修墊好并烘烤干,出鐵前鋪好河沙,并做好出鐵前準備工作;各種開爐用工器具及資材確保齊全、到位。


    3  開爐配料、裝料及基本制度確認

    3.1  開爐料

    本次開爐正常料爐料結構為燒結礦(二燒結)+烏球。在正常料中配加錳礦和螢石,在空料中配加螢石和錳礦,用錳礦和螢石改善渣鐵的流動性,防止開爐初期因堿度過高,渣鐵流動性差影響開爐順利進行。開爐料的理化指標如表2。

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    3.2  開爐參數(shù)設定

    (1)全爐焦比定為2.6t/t,正常料焦比0.85t/t;

    (2)生鐵成分:[Si]=3.0%;Mn=0.8%;[Fe]=91.5%;Fe的回收率99.5%;錳的回收率60%。

    (3)入爐原料配比:70%燒結+30%球團+錳礦(配加錳礦使鐵水[Mn]=0.8%),配加硅石平衡二元堿度和渣中Al2O3不大于15%,二元堿度R2=0.97。

    (4)爐料壓縮率:正常料12%;空焦、凈焦13%,料線1.8m。

    (5)填充方案:采用木柴死鐵層0.4m至風口中心線(因考慮木材空間間隙較大,實際爐內木材堆至風口中心線以上1.2m);風口中心線以上、爐腹填凈焦;爐腰、爐身1/8填空焦料。

    (6)干焦批定為5.5噸/批,濕焦批根據(jù)實際水分(4%)折算。

    (7)開爐木材109.38m3(預估木柴需80噸),壓縮率15%,裝料后、開爐前,低溫烘烤100—200℃需要12小時,減緩不良影響;

    (8)爐渣鎂鋁比≮0.75,渣比≮420kg/t。

    (9)開爐料配比:燒(南區(qū)180燒結)70%+烏克蘭球團30%。


    3.3  裝料

    (1)7號高爐采用全木柴填充爐缸開爐法。6月3日8:00開始往爐內裝入木柴,用時一天裝完,木柴裝至風口中心線高度,高爐中心堆起堆尖1.2米。6月3日下午木柴添裝完成,共裝入約80噸木柴。

    (2)配料計算的目的,使開爐填充料具有合適的焦比和爐渣成分,既能保證開爐的熱量需要,也能保證爐渣具有良好的流動性和脫硫能力,保證冶煉出合格生鐵。7號高爐開爐料總焦比2.60t/t,正常料焦比850t/t,全爐渣堿度0.97。生鐵成分:[Si]=3.0%;Mn=0.8%。6月4日上午開始裝料,裝入順序(如表3)

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    在裝料過程中同時對上料設備進行調試,包括旋轉溜槽的最小布料角度、礦石焦炭最小γ開度、γ開度于料罐下料速度的關系、礦石和焦炭的布料曲線,正常料線打到鋼磚角度、槽下計量秤等,掌握了爐頂布料設備的基本特征,對裝料中暴露出的問題馬上處理。裝料過程中各段實際位置和理論計算相差不大,裝料過程比較順利。輕料二裝完后理論計算料線在10.25米,實際探測是10.88米,輕料三裝完后理論計算料線8.42米,實際探測料線8.61米,帶風裝料過程中,針對料線誤差補加二批空焦,總體預計料線和實際料線吻合。


    3.4  送風制度選擇

    3.4.1  風口布局

    20個風口,其中4個采用L470×φ110直風口小套、12個L470×φ115/斜5°風口小套和4個L450×φ115/斜5°風口小套,總進風面積0.2042m2,堵6個風口送風(4#、7#、9#、12#、14#、17#),進風面積0.1419m2。保持鐵口上方風口全開,使用加工好的輕質耐火磚均勻堵風口,堵風口間隔至少1個全開風口,堵風口分布示意圖如下:

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    3.4.2  開爐送風參數(shù)控制

    點火送風風量800m3/min,風溫800℃,風壓80-100kPa(以風壓為準)。壓差控制小于80kPa。


    4  開爐操作管理

    4.1  點火送風及送風制度調整

    2020年6月5日19:16 7號高爐點火送風,熱風壓力80kPa,風量1500 m3/min,風溫850℃,19:20送風風口全部著火。19:28料尺動作,19:40開始下料,同時關小爐頂蒸汽,19:50關爐頂東放散,21:36將爐頂蒸汽關死開遮斷閥布袋開始做煤氣成分分析,22:18關閉爐頂西放散,引煤氣成功。23:17來渣堵口,說明點火后1個小時左右爐缸焦炭引燃,0:40(5h24min)出第一次鐵,出鐵17min,估鐵量12t,鐵口噴濺物以焦炭灰分熔融物質為主,物理熱偏低。23:50出現(xiàn)難行,0:10開始逐步減風,主要原因是爐缸內木材燃燒完后爐腰及爐腹內焦炭燃燒后灰分逐漸軟化熔融、透氣性急劇惡化,造成爐內煤氣阻力大出現(xiàn)難行,但因空間騰挪有限減風效果不明顯。開第一爐鐵后0:54再次減風塌料,壓量關系得到緩解。3:53第三爐開口,鐵水流量開始增多。4:59開口出鐵,走安全溝約出渣鐵90t,渣鐵物理熱1360oC。6月6日9:30打開鐵口走撇渣器殘鐵口,只要為預熱撇渣器,約出渣鐵50t,物理熱1366oC。10:28打開鐵口過撇渣器。12:00第三爐物理熱上升至1410℃,爐內開始逐步正常。14:30捅開4#,焦比降至620 kg/t。15:28捅開14#,焦比降至544 kg/t。16:32捅開17#,17:07捅開7#風口,18:03開口鐵水物理熱1505 ℃,焦比降至495 kg/t,逐加熱風壓力至270kPa,風量2000 m3/min。18:30開9#風口,19:10開12#風口逐加熱風壓力至290kPa,風量2050m3/min,焦比降至453 kg/t,24小時風口全開。后續(xù)爐內操作按開爐方案執(zhí)行,高爐轉入正常操作。送風后25h開始噴煤,30h后煤比達到100t/t。

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    4.2  布料控制

    布料矩陣采取疏通兩股氣流的制度,選擇合理的裝料制度是開爐順利的關鍵環(huán)節(jié),也是成功開爐和順利達產(chǎn)、達標的重要保證,在恢復爐況的過程中,根據(jù)煤氣流分布情況調整礦石檔位,使發(fā)展邊緣的裝料制度,邊緣氣流為輔的兩股氣流。選擇合理的煤氣流分布,是開爐過程中爐況穩(wěn)定的關鍵。爐況恢復時裝料制度調整見表6。

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    4.3  熱制度調整

    4.3.1  快速降硅

    高爐開爐后,降低生鐵硅水平是改善爐前勞動強度,保證渣鐵及時出盡的重要措施,同時也是高爐加風提頂壓,強化冶煉的必要條件。根據(jù)設備和外圍情況,有步驟上焦炭負荷。7號高爐開爐第三天爐溫降至0.45,煤比加至150kg/t,燃料比降至530kg/t,基本正常生產(chǎn)。


    4.3.2  噴吹煤粉

    早噴煤能活躍爐缸、盡快降低焦比、便于頂溫控制、減少布袋和爐頂設備壓力、豐富調劑手段,減少操作對風溫和負荷的依賴,7號高爐送風后25小時開始噴煤,開爐30小時后煤比達100 kg/t。圖3為7號高爐開爐36小時風溫使用及降焦比進程時序圖:

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    4.4  渣鐵制度調整

    開爐料中適當加入錳礦能改善爐渣流動性,待爐缸加熱至正常水平,應及時停錳礦等熔劑,穩(wěn)定爐料結構。高爐開爐要求合理把握好出鐵時間,出鐵時間過早,渣鐵量太少,因初期渣鐵流動性差,容易造成大溝淤渣、撇渣器凝死等事故。出鐵時間過晚,影響加風速度,不利于爐況快速恢復。2020年6月6日0:40分開口,少量渣鐵,前五爐走安全溝,第六爐走撇渣器殘鐵口,第七爐開始過撇渣器。


    4.5  高爐運行參數(shù)及主要生產(chǎn)指標

    4.5.1  高爐運行參數(shù)控制

    合理的開爐參數(shù)選擇,保證鐵水熱量充沛,對高爐及時出凈渣出鐵,減少爐前勞動強度,高爐實現(xiàn)快速達產(chǎn)提供了重要保證。此次開爐鐵水物理熱基本在1450℃以上,充足的爐溫基礎,保證了渣鐵流動性良好,為快速開風口,加風達產(chǎn)提供了熱量保證。設備的保駕護航工作,在開爐期間保證設備運行正常是開爐得以快速達產(chǎn)的重要措施,開爐達產(chǎn)是一個系統(tǒng)工程,牽涉多個部門和工種,加強開爐中各部門工種的協(xié)調溝通也是快速達產(chǎn)的必備因素。下表為7#爐開爐前期重要參數(shù)控制:

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    4.5.2  主要生產(chǎn)指標


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    5  結語

    7號高爐圓滿完成開爐任務,實現(xiàn)了安全無事故開爐、快速達產(chǎn)、快速達標的奮斗目標。


    5.1  開爐中的亮點

    (1)合理的開爐方案是開爐成功的主要因素。本次開爐,制定了詳細的開爐方案,具體分工責任到人,在開爐前進行了討論,統(tǒng)一思路,并在開爐過程中嚴格按方案執(zhí)行。

    (2)選用全木柴填充爐缸開爐法,使得爐缸加熱充分,渣鐵快速下滲至爐缸。

    (3)合理的開爐參數(shù)選擇,保證鐵水熱量充沛,對高爐及時出凈渣出鐵,減少爐前勞動強度,高爐實現(xiàn)快速達產(chǎn)提供了重要保證。充足的爐溫基礎,保證了渣鐵流動性良好,為快速開風口,加風達產(chǎn)提供了熱量保證。

    (4)7號高爐本次開爐實現(xiàn)了24小時風口全開全風操作,25小時以內開始噴煤、富氧。

    (5)高爐各項參數(shù)調劑快,歷時30小時煤比已經(jīng)提升至100kg/t,實現(xiàn)了48小時干焦比降至400kg/t,煤比提至150kg/t,富氧用至7000m3/h。

    (6)開爐期間未有長時間高頂溫操作,未使用爐頂打水設備,確保了所有布袋筒體無破損或糊死現(xiàn)象,為高爐順利開爐及加風加壓創(chuàng)造了有利條件。

    (7)本次開爐搞好設備的保駕護航工作,在開爐期間保證設備運行正常,未有出現(xiàn)因設備原因影響到爐內加風、加壓現(xiàn)象。精心組織好爐前出鐵工作,做到爐外不影響爐內,爐外配合好爐內的思路,加快了爐況恢復進程。

    (8)開爐達產(chǎn)是一個系統(tǒng)工程,牽涉多個部門和工種,加強開爐中各部門工種的協(xié)調溝通也是快速達產(chǎn)的必備因素。


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