新鋼9號高爐長期休風(fēng)的爐況快速恢復(fù)實(shí)踐

周龍文

(新余鋼鐵股份有限公司,江西新余 338001)

新鋼9號高爐長期休風(fēng)的爐況快速恢復(fù)實(shí)踐

周龍文

(新余鋼鐵股份有限公司,江西新余 338001)

新鋼9號高爐通過制定詳細(xì)的休、復(fù)風(fēng)方案,送風(fēng)后按計(jì)劃和視爐況快速恢復(fù)風(fēng)量、富氧,并合理控制風(fēng)溫、噴煤、捅風(fēng)口以及爐外出鐵等主要環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)了12天內(nèi)連續(xù)兩次長期休風(fēng)、累計(jì)休風(fēng)時(shí)間長達(dá)185.2 h的爐況,在8 h時(shí)間內(nèi)快速恢復(fù)。

大型高爐;長期休風(fēng);快速恢復(fù)

1 引言

新鋼9號高爐(2500 m3)于2009年2月16日點(diǎn)火開爐,設(shè)備采用了串罐無料鐘爐頂和陶瓷杯爐底爐缸結(jié)構(gòu),爐體采用聯(lián)合軟水密閉冷卻及薄內(nèi)襯冷卻壁,配備明特法加備用干渣坑渣處理工藝,以及中冶南方帶有自主專利的頂燃式熱風(fēng)爐等裝備。雖然一鐵廠大高爐的操作經(jīng)驗(yàn)已有6年時(shí)間,大高爐操作水平在不斷的提升,但受“一罐制”系統(tǒng)影響,高爐自開爐以來經(jīng)歷了多次因煉鋼系統(tǒng)檢修而進(jìn)行的長期休風(fēng)(單次4-5天),故在高爐長期休風(fēng)以及復(fù)風(fēng)后的爐況恢復(fù)方面積累了一些經(jīng)驗(yàn)。此次9號高爐分別于2014年12月8-12日(105 h)和2014年12月16-19日(82.5 h)進(jìn)行休風(fēng),在12天內(nèi)休風(fēng)兩次,間距短、休風(fēng)時(shí)間長(累計(jì)185.2 h),且均發(fā)生在9號高爐取消中心加焦冶煉之后,之前沒有類似經(jīng)驗(yàn)。為此,通過制定詳細(xì)休、復(fù)風(fēng)方案,并嚴(yán)格按計(jì)劃加入高爐休、復(fù)風(fēng)料、做好高爐休風(fēng)期間保溫工作;復(fù)風(fēng)后,采用堵部分風(fēng)口,合理控制風(fēng)量、風(fēng)溫、噴煤、富氧及出鐵等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的操作,實(shí)現(xiàn)了復(fù)風(fēng)后爐況的快速恢復(fù)(8 h),技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)快速達(dá)標(biāo)。

2 休風(fēng)前準(zhǔn)備

休風(fēng)前的準(zhǔn)備工作至關(guān)重要,它決定了高爐休風(fēng)是否順利以及復(fù)風(fēng)后爐況的快速恢復(fù)。此次休風(fēng)受原料高Al2O3影響,提前一天即從12月7日第1批開始停用高Al2O3的國內(nèi)塊礦,配料改為85%燒結(jié)礦+15%球團(tuán)礦;按計(jì)劃提前2周期減負(fù)荷0.1,而受6 m混焦影響,休風(fēng)前2周期負(fù)荷已由正常的4.71 t/t降至4.53 t/t,從8日早上按計(jì)劃開始加凈焦,控料線,提爐溫,為休風(fēng)做準(zhǔn)備,各項(xiàng)參數(shù)符合技術(shù)方案要求,為高爐休風(fēng)以及復(fù)風(fēng)順利奠定基礎(chǔ),第二次休風(fēng)準(zhǔn)備參照第一次。

3 休風(fēng)料加入

休風(fēng)料加入的總體思路為:根據(jù)休風(fēng)時(shí)間確定凈焦加入量和休風(fēng)后全爐料的減負(fù)荷率,操作上確保爐況穩(wěn)定順行、爐溫充沛,凈焦位置適當(dāng)靠近爐腹上沿處,這樣休風(fēng)料在送風(fēng)后能及時(shí)補(bǔ)充爐缸的熱量,也增強(qiáng)了高爐內(nèi)下段料柱的透氣性,有利于送風(fēng)后爐況的快速恢復(fù),具體加入安排為:

(1)凈焦。凈焦加入量參照過去經(jīng)驗(yàn),同時(shí)考慮到此次休風(fēng)是高爐取消中心加焦后的第一次長期休風(fēng),為求穩(wěn),第一次凈焦加入130 t,第二次則是在總結(jié)第一次復(fù)風(fēng)爐況恢復(fù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整,加入量為120 t,凈焦加入方式為集中加入,目的是為快速提高復(fù)風(fēng)后物理熱[1]。

(2)輕負(fù)荷料。此次輕負(fù)荷料加入安排為按負(fù)荷逐步遞增分兩批次加入,第一批負(fù)荷為3.7,第二批為4.0,減負(fù)荷率為15%～22%,輕負(fù)荷料配比見表1。

表1 兩次休風(fēng)料配比

4 休風(fēng)過程控制

高爐休風(fēng)按計(jì)劃進(jìn)行,12月8日6:30打開3#鐵口,6:52打開2#鐵口重疊出鐵,控制好出鐵節(jié)奏,確保了休風(fēng)前渣鐵及時(shí)排凈。本次兩鐵口來風(fēng)大噴時(shí)間相差5 min,待兩鐵口大噴后開始減風(fēng)操作,7:16開始減風(fēng),7:50減風(fēng)完畢,歷時(shí)34 min,休風(fēng)前爐況順行,爐溫穩(wěn)定,物理熱充足,整個(gè)休風(fēng)過程安全順利,渣鐵出凈,無風(fēng)口涌渣、灌渣。休風(fēng)后為做好密封保溫工作,卸大蓋,用有水炮泥堵風(fēng)口1/2至不見光,及時(shí)更換漏水小套和關(guān)閉已壞冷卻壁進(jìn)出水管,軟水進(jìn)水溫度控制在45～50℃,爐頂放散閥在無人員檢修時(shí)只開一個(gè)以減少熱損失,并在休風(fēng)后第一天對爐皮有煤氣泄漏處進(jìn)行補(bǔ)漏。

5 送風(fēng)快速恢復(fù)操作

5.1 加風(fēng)及捅風(fēng)口控制

長期休風(fēng)后的復(fù)風(fēng),風(fēng)量恢復(fù)過快易造成高爐不接受風(fēng)量,影響爐況的穩(wěn)定順行,過慢則易導(dǎo)致風(fēng)口回旋區(qū)小,熔化的渣鐵富集于風(fēng)口帶附近,會造成風(fēng)口涌渣或灌渣,甚至引發(fā)二次休風(fēng)和生產(chǎn)事故[1]。故在操作上要按風(fēng)壓控制風(fēng)量,控制好壓差,待壓量關(guān)系、探尺工作好轉(zhuǎn),穩(wěn)步提壓差加風(fēng),但要確保風(fēng)量上限控制在規(guī)定的風(fēng)速范圍內(nèi)。具體過程為:12日按計(jì)劃復(fù)風(fēng),即檢修結(jié)束、各系統(tǒng)設(shè)備聯(lián)動(dòng)試車運(yùn)行良好,具備復(fù)風(fēng)條件,16:49復(fù)風(fēng),引煤氣后加風(fēng)至2200 m3/min,后續(xù)加風(fēng)視壓差水平分梯次進(jìn)行,每次加風(fēng)在300～500 m3/min,頂壓按比例跟上;加風(fēng)至與風(fēng)口面積對應(yīng)風(fēng)量(3600 m3/min)后進(jìn)行第二梯次加風(fēng),加風(fēng)原則與捅開風(fēng)口數(shù)量對應(yīng),分步進(jìn)行;在渣鐵排放正常且壓差水平合適時(shí)進(jìn)行第三個(gè)梯次的加風(fēng),風(fēng)量視爐況而定,與風(fēng)口面積對應(yīng)。

為使?fàn)t況快速恢復(fù),此次復(fù)風(fēng)共堵八個(gè)風(fēng)口(2#、7#、11#、14#、17#、22#、25#、29#),其余風(fēng)口捅干凈具備送風(fēng)條件。由于送風(fēng)恢復(fù)較順利,高爐壓量關(guān)系不緊張,具備開風(fēng)口加風(fēng)條件,捅風(fēng)口主要原則是從靠近鐵口兩側(cè)向兩邊逐步展開。此次風(fēng)口比較好捅開也為加風(fēng)創(chuàng)造了有利條件。送風(fēng)后風(fēng)量、氧量恢復(fù)情況見圖1。

圖1 2014-12-12復(fù)風(fēng)風(fēng)量恢復(fù)趨勢圖

5.2 渣鐵排放控制

長期休風(fēng)后的爐況恢復(fù)很大程度上受爐前渣鐵排放情況的限制,出鐵時(shí)間延后,造成爐況惡化,尤其是爐溫低時(shí),冷渣鐵放不出來,易造成事故。故爐況在恢復(fù)過程中第一爐鐵開鐵口時(shí)間選擇比較關(guān)鍵,本次復(fù)風(fēng)后開口時(shí)機(jī)選擇依據(jù)為:按理論噸焦耗風(fēng)4400 m3,燒掉凈焦后再燒5-6批料,累計(jì)風(fēng)量577 000 m3,鐵量按260 t左右,時(shí)間為送風(fēng)后3 h左右,實(shí)際與理論出鐵情況見表2。此外,由于休風(fēng)前3#鐵口堵口跑泥,鐵口通道內(nèi)存在渣鐵致本次開口時(shí)間長達(dá)35 min,鐵口實(shí)際深度為3000 mm。本次系統(tǒng)檢修,復(fù)風(fēng)后第一爐鐵不管是化學(xué)熱還是物理熱都較好,尤其是物理熱上升幅度較快;雖然爐渣中Al2O3含量偏高,但因爐渣溫度高,未影響其流動(dòng)性,故渣鐵排放順暢,為高爐進(jìn)程的恢復(fù)奠定了良好基礎(chǔ)。

表2 復(fù)風(fēng)后第一爐次出鐵情況

5.3 復(fù)風(fēng)后負(fù)荷的調(diào)整和爐溫控制

復(fù)風(fēng)后爐況順行、料線正常,高爐進(jìn)程恢復(fù)的重點(diǎn)工作就轉(zhuǎn)入負(fù)荷調(diào)整與爐溫控制階段,其節(jié)奏控制恰當(dāng)與否直接關(guān)系到各操作參數(shù)能否恢復(fù)到位,也就是關(guān)系到高爐進(jìn)程恢復(fù)時(shí)間的長短。

(1)復(fù)風(fēng)后負(fù)荷的調(diào)整。第一次休風(fēng)后料線為3.29 m,開始送風(fēng)料線為5.2 m;第二次休風(fēng)后料線為5.27 m,復(fù)風(fēng)時(shí)料線為7.3 m。為了便于疏松料柱、打開中心主導(dǎo)氣流、活躍爐缸、快速重建煤氣通路,礦批由72 t縮至50 t、干焦負(fù)荷4.17 t/t(大于計(jì)劃的4.0 t/t),并視爐況和冶煉周期分階段調(diào)整負(fù)荷,布料矩陣不變,具體情況見表3。在受風(fēng)溫限制的情況下,鐵水物理熱恢復(fù)還較快,特別是第二次,主要是高爐煤氣利用率在復(fù)風(fēng)后2 h就達(dá)到49%左右。

表3 12月12日復(fù)風(fēng)過程調(diào)負(fù)荷情況

(2)爐溫控制。復(fù)風(fēng)后熱制度主要由休風(fēng)料決定,但渣鐵物理熱還受加風(fēng)曲線、煤氣穩(wěn)定性、風(fēng)溫等因素影響,因此爐況恢復(fù)初期維持穩(wěn)定的煤氣分布,使用相對高的風(fēng)溫,對于提高爐缸熱狀態(tài)具有重要作用。兩次長期休風(fēng)后復(fù)風(fēng),都用足了風(fēng)溫、較早噴煤和恢復(fù)富氧,提高了爐缸熱水平,加快了爐況進(jìn)程的恢復(fù)。

5.4 堿度控制

復(fù)風(fēng)后造渣制度主要由休風(fēng)料決定,休風(fēng)料爐渣堿度的波動(dòng),尤其是高堿低溫渣,將會使風(fēng)口前焦炭被包裹,透氣性惡化,加大高爐恢復(fù)難度。從兩次長期休風(fēng)后復(fù)風(fēng)情況分析,爐渣堿度合適,流動(dòng)性較好,說明休風(fēng)方案中全爐R 2取0.99倍和輕負(fù)荷料R 2取1.05倍的選擇是合理的。

6 結(jié)語

本次9號高爐計(jì)劃休風(fēng)分兩次進(jìn)行,第一次爐況恢復(fù)時(shí)間為10 h,第二次為8 h,是歷年來我廠高爐長期計(jì)劃休風(fēng)爐況快速恢復(fù)的一次突破,以下幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)值得總結(jié)。

(1)休風(fēng)前保持爐況順行,風(fēng)量、爐溫達(dá)到規(guī)定范圍,合理安排休風(fēng)料,輕負(fù)荷料在爐內(nèi)的位置準(zhǔn)確,休風(fēng)料的爐渣堿度校核、調(diào)整到位,休風(fēng)操作時(shí)應(yīng)“小步勤減”,控制好料線、頂溫。

(2)休風(fēng)料按負(fù)荷逐步增加的趨勢分段加入,休風(fēng)后料線控制在4 m以上,有利于復(fù)風(fēng)后爐況的快速恢復(fù)。

(3)休風(fēng)期間及時(shí)采取防涼措施,爐體冷卻制度控制合理,防止渣皮厚度的異常變化。

(4)送風(fēng)操作中合理使用風(fēng)溫、頂壓,控制頂溫在適宜范圍,按要求噴煤、出第一爐鐵。爐況恢復(fù)階段,根據(jù)實(shí)際爐況表現(xiàn),積極捅風(fēng)口加風(fēng),爐況達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行強(qiáng)化冶煉。

[1] 王志堂.馬鋼2號高爐長期休風(fēng)后快速恢復(fù)操作實(shí)踐[J].煉鐵,2012,31(3):45-48.

Rapid Recovery Practice of Long-term Blowing-down of No.9 BF in Xinyu Steel

ZHOU Longwen
(Xinyu Iron&Steel Group Co.,Ltd.,Xinyu 338001,Jiangxi,China)

No.9 BF in Xinyu Steel made a rapid recovery in times of 8 hours from two consecutive blowing-down in 185.2 hours of 12 days by detailed scheme,making the air supply and oxygen enrichment rapid recovery depending on the furnace condition,and the reasonable control of blast temperature,pulverized coal injection,poking tuyere and so on.

large blast furnace,long-term blowing-down,rapid recovery

TF544.7

A

1001-5108(2017)02-0004-03

周龍文,研究生,工程師,主要從事高爐煉鐵工藝管理工作,郵箱:wszlw1987@126.com。