馬鋼10#高爐爐況失常處理

孫樹峰

馬鋼股份公司第三煉鐵總廠 安徽馬鞍山 243000)

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馬鋼10#高爐爐況失常處理

孫樹峰

馬鋼股份公司第三煉鐵總廠 安徽馬鞍山 243000)

2016年9月初馬鋼10#高爐出現(xiàn)崩料現(xiàn)象，恢復(fù)困難導(dǎo)致高爐失常。通過認(rèn)真分析原因，高爐及時采取措施，內(nèi)外部結(jié)合、上下部調(diào)整進(jìn)行處理，半個月后高爐逐步恢復(fù)正常生產(chǎn)水平。

高爐，崩料，失常，生產(chǎn)

馬鋼10#高爐容積500 m3，2014年1月23日點火開爐。2016年5月高爐上部冷卻壁破損71塊，受漏水影響5月份高爐爐況不順，經(jīng)過調(diào)整后逐步恢復(fù)，但產(chǎn)量等指標(biāo)一直在低位運(yùn)行，爐況總體穩(wěn)定，沒有大的波動。到8月底高爐出現(xiàn)崩料現(xiàn)象，產(chǎn)量下降,壓量關(guān)系不適應(yīng)，且爐頂成像模糊不清，中心氣流不足，邊緣無氣，兩道氣流受阻。9月6日和9月8日出現(xiàn)較深的崩料，料線3800 mm，且伴有熱風(fēng)壓力突升15 kPa-20 kPa的現(xiàn)象，兩次均采用加組合料的方式進(jìn)行恢復(fù)，且恢復(fù)進(jìn)程較慢(見圖1)。爐況惡化，高爐立即組織技術(shù)力量分析原因并采取措施進(jìn)行調(diào)整。

圖1 兩次崩料爐況走勢

注：橫線隱陰影表示漏水冷卻壁，斜線陰影表示悶死冷卻壁

圖2 損壞冷卻壁分布圖

1 失常原因分析

1.1 高爐中下部爐墻結(jié)厚嚴(yán)重

到9月份高爐上部冷卻壁破損76塊，雖然利用計劃檢修逐步悶死41塊，仍有36塊漏水冷板在控制。漏水部位主要集中在爐腹、爐腰及爐身下部，鐵口上方(見圖2)。由于水漏入爐內(nèi)導(dǎo)致爐墻溫度降低容易使軟融帶附近的半熔爐料粘到爐墻上形成爐墻結(jié)厚，導(dǎo)致爐況波動，出現(xiàn)塌料和管道[1]。

1.2 高爐邊緣重

8月9日開始逐步調(diào)整布料模式礦焦同檔位內(nèi)移1°，角差逐步由-2.36增加到-3.64(見表1)，采取抑制中心放邊緣的布料模式，但效果不明顯，本次調(diào)整不但沒有把邊緣放出來，中心氣流也變?nèi)?，最終導(dǎo)致氣流分布紊亂。

表1 布料模式調(diào)整

1.3 溜槽磨損

10#高爐使用的是修舊溜槽，使用壽命為10-12個月。目前溜槽使用8個多月，根據(jù)以往使用經(jīng)驗，溜槽使用后期落料點磨損嚴(yán)重，破壞料流正常流入高爐，導(dǎo)致上部調(diào)整失效，煤氣流分布紊亂。

1.4 爐缸堆積嚴(yán)重

主要表現(xiàn)在風(fēng)口工作不均勻，風(fēng)口溫度低，部分風(fēng)口有掛渣現(xiàn)象，鐵水物理熱不足，出鐵過程中，鐵口帶風(fēng)且鐵鉤粘結(jié)嚴(yán)重。出鐵前后下料不均勻，鐵前蹩風(fēng)現(xiàn)象較為明顯。

2 高爐采取的措施

2.1 加大控水力度

進(jìn)一步控制漏水冷卻壁的進(jìn)水量，另外對熱一、熱二的環(huán)管閥門進(jìn)行控制，減少冷卻水量，降低爐腹、爐腰及爐身下部的冷卻強(qiáng)度。同時挑選了爐腹以及爐身下部17個點進(jìn)行手工測量水溫差，跟蹤爐墻處理的效果。

2.2 更換布料溜槽

利用9月8日檢修機(jī)會更換布料溜槽。圖3是更換下的溜槽與使用前對比，由圖中可以看出溜槽磨損較為嚴(yán)重，落料點與前端布料面相差150 mm，通過計算從落料點到前端布料面，爐料以16.6 °的傾角按照拋物線布料。部分爐料偏離正常的布料軌道，導(dǎo)致布料角度發(fā)生改變，引起爐料分布紊亂，導(dǎo)致氣流發(fā)生改變，布料軌跡發(fā)生變化，高爐邊緣、中心兩道氣流受阻，最終導(dǎo)致爐況惡化，同時也解釋了前期上部調(diào)整沒有效果的原因。

圖3 新舊溜槽對比

2.3 堵風(fēng)口，縮小風(fēng)口面積

處理爐況失常，爐缸不活，采取上部調(diào)節(jié)無效時，要及時縮小風(fēng)口直徑或者臨時堵少量風(fēng)口[2]。利用檢修機(jī)會，縮小3#、13#風(fēng)口直徑(φ115→φ110)，風(fēng)口送風(fēng)面積由原來的0.1487 m2縮小到0.147 m2。同時堵4#、12#風(fēng)口，以達(dá)到增加鼓風(fēng)動能，吹透中心，活躍爐缸的目的。隨著高爐爐況逐步好轉(zhuǎn)，根據(jù)爐況恢復(fù)進(jìn)程和風(fēng)量使用情況，10日白班捅開12#風(fēng)口，13日白班捅開4#風(fēng)口。

2.4 采取放邊緣的措施

根據(jù)以往更換溜槽經(jīng)驗使用新溜槽礦焦角度同檔外移2°，但本次更換溜槽后布料模式?jīng)]有做調(diào)整,目的就是發(fā)展邊緣洗掉粘結(jié)在爐墻上的爐料，消除爐身中下部結(jié)厚。

2.5 控制上限風(fēng)量，提高基礎(chǔ)爐溫

根據(jù)爐況恢復(fù)進(jìn)程逐步放寬上限風(fēng)量，并隨著爐缸溫度與渣鐵流動性好轉(zhuǎn)逐步降低基礎(chǔ)爐溫，由最初的0.80%逐步降到0.60%(見圖4)。

圖4 高爐處理過程中風(fēng)量、爐溫控制

3 效果

通過調(diào)整，到9月17日高爐恢復(fù)正常水平。本次高爐調(diào)整歷時半個月，通過各方面努力高爐逐步走出困境，各項指標(biāo)在逐步恢復(fù)正常水平。

3.1 爐頂氣流分布合理

從圖5可以看出調(diào)整前后爐頂成像變化較為明顯。調(diào)整后兩道氣流分布較好，中心氣流強(qiáng)勁，邊緣有氣。

圖5 調(diào)整前后爐頂成像

3.2 高爐爐體溫度逐步上行，恢復(fù)正常水平

圖6是可以看出爐腹、爐腰水溫差上升較為明顯從起初的2℃逐步上升到10℃，說明相應(yīng)部位的爐墻結(jié)厚現(xiàn)象有所改善，操作爐型趨于合理，邊緣氣流發(fā)展，爐況逐步恢復(fù)正常水平。

圖6 爐腹、爐腰水溫差走勢

3.3 爐頂溫度趨于合適水平，爐喉四點溫度均勻性有所好轉(zhuǎn)

圖7可以看出爐頂溫度逐步趨于合適水平，出管道期間四點溫度較高，調(diào)整后氣流改善四點溫度逐步回歸正常水平，高爐煤氣利用改善，間接還原增加，爐缸熱量充沛。隨著邊緣氣流發(fā)展?fàn)t喉四點溫度均勻性好轉(zhuǎn)，圓周工作好轉(zhuǎn)，氣流分布合理。

圖7 爐頂溫度和爐喉溫度走勢

3.4 高爐各項技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)逐步恢復(fù)到正常水平

隨著爐況好轉(zhuǎn)，高爐的各項指標(biāo)均有不同程度的好轉(zhuǎn)。利用系數(shù)逐步回升到正常水平，達(dá)到3.1 t/m3.d左右；入爐焦比逐步下降到合適水平，達(dá)到430 kg/tFe。指標(biāo)的改善說明高爐已經(jīng)逐步走出困境，下一步主要任務(wù)是繼續(xù)優(yōu)化指標(biāo)。

圖8 9月高爐利用系數(shù)、入爐焦比走勢

4 總結(jié)

本次爐況失常是整個系統(tǒng)的問題，中下部爐墻粘結(jié)造成邊緣氣流不足，上部布料紊亂導(dǎo)致兩道氣流受阻，下部爐缸堆積進(jìn)一步惡化爐況?？偟膩碇v還是邊緣氣流不足導(dǎo)致的，邊緣氣流不足是爐墻結(jié)厚的一個條件。爐墻結(jié)厚初期，通過發(fā)展邊緣就可處理好,若初期未能發(fā)展邊緣，結(jié)厚加重再發(fā)展邊緣，就不起作用了，就必須加洗爐料洗爐。高爐失常時間長，損失大[3]。后面高爐操作中要注意以下幾點：

1、布料溜槽是爐頂設(shè)系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，對高爐的影響較大。因此溜槽的管理、維護(hù)對高爐生產(chǎn)非常重要，要加強(qiáng)日常監(jiān)控，做到早發(fā)現(xiàn)，早處理，避免爐況失常。

2、高爐爐體的維護(hù)是至關(guān)重要的，要根據(jù)各部位水溫差發(fā)展趨勢及時采取措施進(jìn)行調(diào)整。尤其是上部冷卻壁漏水的高爐，一定要控制好漏水冷卻壁的進(jìn)水量，否則引起爐墻粘結(jié)是比較難處理的。

3、高爐生產(chǎn)中氣流的調(diào)整原則要以中心氣流為主，一定要兼顧邊緣氣流，要保證兩道氣流。

[1] 周傳典.高爐煉鐵技術(shù)手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2003

[2] 王筱留.高爐生產(chǎn)知識問答[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2005

[3] 劉云彩.高爐布料規(guī)律[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2005

[4] 趙淑文.馬鋼13號高爐開爐及快速達(dá)產(chǎn)生產(chǎn)實踐[J].安徽冶金科技職業(yè)學(xué)院學(xué)報，2015，1

Abnormal Conditions Measurements on Ma Steel No.10#BF

SUN Shu-feng

The material collapsed on Ma Steel No. 10# blast furnace in Sep. of 2'016. And it was difficult to recover balst furnace production. Through studying and anylyzing seasons the proper measurments have been taken which integrated inside and outside measurments and adjusted top and bottom parameters. After half month the furnace's production was recoverd back to normal level gradually.

Blast Furnance;materal collapse;abnormal conditions;produciton

2016-10-31

孫樹峰(1978-7)，男，馬鋼股份公司第三煉鐵總廠，煉鐵工程師。

TF543+.1

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1672-9994(2016)04-0013-04