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高爐開爐快速達產達效的實踐

放大字體  縮小字體 發布日期:2019-09-20  作者:陳小平,黃 衛,廖運友  瀏覽次數:555
 
核心提示:摘要:介紹了某高爐大修后的開爐方案及實際操作,及時針對高爐的實際情況進行參數的調整,為高爐的達產達效 奠定了良好的基礎。 關鍵詞:高爐開爐;開爐方案;送風參數;達產;達效 引言 鹽城市聯鑫鋼鐵有限公司(以 下 簡 稱“聯鑫鋼鐵”)1#1080m3高爐于2011年11月投產,距今已經7年。2014年6月發現爐缸冷卻壁熱流強度超警戒值,對高爐采取護爐措施維持生產。2015年1月15日至2月7日停爐檢修,主要對爐缸陶瓷杯進行了修補澆筑及爐墻噴涂。后又經過3年多的生產至2018年1月21日2段3
 高爐開爐快速達產達效的實踐

陳小平,黃 衛,廖運友

(鹽城市聯鑫鋼鐵有限公司,江蘇 鹽城 224145)

摘要:介紹了某高爐大修后的開爐方案及實際操作,及時針對高爐的實際情況進行參數的調整,為高爐的達產達效 奠定了良好的基礎。

關鍵詞:高爐開爐;開爐方案;送風參數;達產;達效

鹽城市聯鑫鋼鐵有限公司(以 下 簡 稱“聯鑫鋼鐵”)1#1080m3高爐于2011年11月投產,距今已經7年。2014年6月發現爐缸冷卻壁熱流強度超警戒值,對高爐采取護爐措施維持生產。2015年1月15日至2月7日停爐檢修,主要對爐缸陶瓷杯進行了修補澆筑及爐墻噴涂。后又經過3年多的生產至2018年1月21日2段32#熱流強度達到13666kcal/(m2·h),1月27日發現2段21#熱電偶溫度值偏高(達到650 ℃左右)后改高壓水強化冷卻;但后續最高溫度還是達到740℃,熱流強度再次偏高等情況,嚴重威脅高爐的安全生產。為避免高爐爐缸出現燒穿等事故的發生,再次采取加釩鈦礦護爐等措施后有一定的效果,但生產指標受到較大影響,主要體現在產量降低、消耗增加,甚至在6月份時因爐墻侵蝕嚴重導致爐缸南側9#-14#風口方向頻繁出現風口下沉現象,嚴重影響高爐生產秩序。

2018年7月聯鑫鋼鐵決定對 1#高爐進行大修,主要是更換第5層到第11層冷卻壁及拆除無冷區的噴涂料,新增兩層冷卻壁(第12層、第13層),更換爐喉鋼磚,爐缸碳磚重新砌筑及陶瓷杯整體澆筑,初始爐型的整體噴涂,對爐前除塵系統及爐前平臺進行優化改造升級,以滿足環保要求。2018年7月31日停爐放殘鐵,經過45天緊張的大修,于2018年9月15 日開爐,開爐第二天利用系數 2.0t/(m3·d),第三天利用系數3.1t/(m3·d),第四天達產3.6t/(m3·d),本次開爐過程順利。

1  高爐開爐實踐

1.1 開爐前準備工作

為確保按時順利開爐,對開爐前期準備工作進行了仔細周密的布置,開爐的前期準備工作主要包括以下幾個方面:

上崗前人員培訓:對熱風爐(含煤氣布袋除塵)操作工10人、爐前工27人、上料系統操作工18人、看水工7人和高爐工長7人分批次進行了專業培訓和安全培訓,并考試合格。對考試不合格的進行了二次培訓并考試合格后方可上崗作業,目的是讓每個崗位人員對崗位技能達到應知應會的要求,同時并能對本崗位的危險進行有效辨識,達到提高安全意識并杜絕或減少違章作業、違章指揮。

熱風爐烘爐:本次檢修對三座熱風爐上部8m的格子磚進行更換,本次烘爐用高爐煤氣直接在燃燒器進行點火烘爐,利用煤氣和助燃空氣調節閥調節燃燒煙氣量,配合煙道閥調節升溫速度,嚴格按烘爐曲線進行控制,計劃烘爐180h ,使拱頂溫度達到1100 ℃以上。

高爐烘爐的目的:1)緩慢去除耐火材料砌體內的水分(物理水)。2)使耐火材料緩慢升溫,避免驟然受熱膨脹而損壞。3)砌筑碳磚、爐缸澆筑料經過烘爐后,提高整體強度。由于采用美固美特對爐缸整體進行澆筑,高爐烘爐過程參考澆注料的烘爐曲線及工期進度制定高爐的烘爐曲線,本次高爐烘爐時間為124h,如表所示。

圖片1 

為保證開爐后各系統正常運行,開爐前對高爐各系統進行單體及聯動試車,對每臺設備按設計要求及生產需要進行試驗,達不到要求要逐個調試完好,單體設備空運轉4h設備無異常,能夠完全達到生產要求。在單體設備試車合格的基礎上進行系統全體設備輕負荷試車,聯動設備空運轉2h設備無異常。試車合格后,進行三方簽字確認。通過單體及聯動試車及時地消除了設備隱患,為高爐順利開爐提供了可靠的設備保障。

為響應國家環保號召,適應節能減排政策,本次大修對除塵設備進行升級改造,增加撇渣器除塵,增加主溝除塵側吸,對礦槽除塵進行升級,通過前期試車,除塵改造效果良好。

1.2高爐開爐方案

高爐開爐方案主要包括開爐方式、開爐料的主要技術參數和開爐操作三個方面。

1.2.1 開爐方式

開爐采用爐缸填充枕木+全焦開爐,其中空焦采用焦炭+白云石、正常料采用蛇紋石+酸性燒結礦+堿性燒結礦+錳礦。

1.2.2 開爐料主要技術參數

全爐料焦比3.0 噸/噸鐵(干),正常料焦比0.9噸/噸鐵(干),焦批 8000kg/批 (干),全爐壓縮率12.5%,w(Si)=2.5%-3.5%,w(S)<0.07%,金屬鐵回收率99.5%,全爐料堿度0.85-0.9,正常料爐渣R2=0.95-1.0,料線1500mm。

1.2.3 開爐操作

送風風口數量及送風面積:高爐送風風口小套長度全部采用470mm、斜5°,同時采用交叉堵住一部分風口,如表2所示。

圖片2 

點火操作:點火時全風溫操作,待各風口著火后將熱風溫度調到800-850 ℃;點火冷風流量為2000m3/min,待全部風口著火后將冷風流量減 1300-1450m3/min左右;送風點火后檢查所有風口有無漏風情況,如嚴重漏風必須休風處理;鐵口噴出煤氣時進行點火,防止煤氣中毒;鐵口見渣后用炮泥堵上(打入少量有水炮泥,鐵口深度控制在2.2-2.5m)。

引煤氣操作:同時具備下列條件時即可引煤氣,即爐頂溫度達到130 ℃且爆發試驗合格、各設備運行正常、風水電氣正常供應。

爐溫和爐渣堿度控制:當高爐出完第一爐鐵且爐前作業順暢及設備無異常時,正常料焦 比調至700kg/t,w(Si)按1.5%-2.0%、堿度按1.05調整;當爐前正式過撇渣器后正常 料焦比可調整 600kg/t,w(Si)按1.2%-1.5%、堿度 按1.1調整;當送風風口達到18個時正常料焦比可調整至500kg/t并適當考慮噴煤,w(Si)按0.9%-1.2%、堿度按1.1調整;當風口全開后正常料焦比可調整至450kg/t并適當噴煤,w(Si)按0.6%-0.9%、堿度按1.1-1.15調整;當正常開爐2天后w(Si)按0.4%-0.6%、堿度按1.15-1.20,焦比按400kg/t調整并噴吹煤粉。

加風及開風口操作:依據高爐冶煉進程,渣鐵性能及排放情況,在放完第一爐鐵后,可以適當加風,但需嚴格控制加風速度,原則上2-3天全風作業。

同時開風口還滿足高爐引煤氣完成、爐前撇渣器正常投入使用、鐵口易開、渣鐵能正點放凈、渣鐵溫度充沛;熱風壓力與冷風流量關系正常;每開一個風口增加冷風流量140m3 /min、可加熱風壓力20kPa,已開風口熱風壓力為全熱風壓力狀態且穩定2-4h后方可開下一個風口。沖水渣條件:使用正式撇渣器、渣鐵分離性好。

1.2.4 高爐達產達效目標

高爐開爐達產達效的目標是:3天內達到利用系數3.0t/(m3·d)、燃料比550kg/t以內、鐵水質量合格;4天利用系數達到 3.5、3.0t/m3.d、燃料比520kg/t以內、鐵水質 量合格;開爐期間無安全事故、無重大設備事故、無重大環境污染事故。

1.3 開爐過程

聯鑫鋼鐵1#高爐于2018年9月15日21:18時點火送風,熱風壓力送至200kPa;9月16日3∶26煤氣爆發試驗合格后,引煤氣入管網,高爐逐步加風;高爐送風3天內冷風流量(單位 m3/min)、熱風壓力(單位kPa)如圖1和圖2所示。

圖片3 

高爐點火送風8.5h后鐵口見渣,于9月16日5∶54鐵口噴濺較大而堵口;9月16日10∶26至10∶37出第一爐鐵,出渣鐵約10t;11∶22至11∶29出第二爐渣鐵,出渣鐵約26t;12∶51出第三爐鐵,渣鐵物理熱流動性較好,正式過撇渣器,鐵水80.74t,w(Si)為3.71%,w(S)為0.073%。后續高爐根據爐況恢復情況逐步開風口加風,如表3所示。

圖片4 

9月 16 日 20∶14 開完 最后一個堵著的風口后,高爐熱風壓力加到360kPa;9月17日17∶00壓力達到396kPa、冷風流量達到2797m3/min,標志著開爐工作基本完成,下一階段進入到達產達效的強化階段。

為快速使高爐達到達產達效的目標,采取了以下措施:

(1)組織好爐前出鐵,鐵量多、流動性好,直接通過撇渣器,減輕爐前人員的勞動強度,同時杜絕了爐前事故,保證了良好的出鐵秩序;

(2)爐內根據爐前出鐵的情況及爐況順行情況,通過逐步加風,提高負荷、提高煤比、降低 Si含量、提高富氧等措施,強化冶煉進程的同時,為爐前順利 出鐵創造條件;

(3)中部調節跟進,考慮新爐缸及新噴涂爐型,結合熱風壓力、冷風流量及實際煤氣流分布、冷卻壁溫度變化情況,逐步恢復冷卻強度到正常生產的60%-70%;

(4)裝料制度的調整,根據冶煉強度逐步提高的實際情況,加大礦批、布料角度,優化礦焦平臺,合理壓制邊緣氣流,保持中心氣流強勁,煤氣利用率上升到正常水平的42%-43%;

(5)中、小套水溫差連續監控,出現水溫差高的特殊情況,及時處理,防止風口漏水未及時發現;

(6)結合爐前環保改造升級項目的實際效果,調整除塵系統的冷風流量,優化爐前除塵系統各閥門的開關模式,既保證了除塵效果,又保證了除塵系統的安全運行,達到了環保改造升級的預期效果。

2  開爐的效果及分析

2.1 主要技術經濟指標

基于開爐前期準備工作的充分性、開爐方案可行性和開爐過程良好的執行力,高爐開爐各項指標取得了快速的提高和改善,達到了預期的效果和目標,如表4,圖3,圖4所示。

圖片5 

2.2 事故控制

整個開爐過程沒有出現違章作業和違章指揮,一切均按開爐方案進行有效執行,使整個開爐過程安全事故為零、重大設備事故為零、重大環境污染事故為零,達到了預期的目標。

3 結束語

(1)通過集思廣益,開爐前期的準備工作比較充分,為順利開爐提供了必要的保障條件;多次組織技術人員對開爐方案進行了充分的討論和修改,制定了切實可行的開爐方案,為高爐順利開爐提供了可靠的依據。

(2)高爐開爐過程進行了良好的組織,使開爐方案相關措施得到了充分有效的執行,為開爐快速達產達效奠定了良好的基礎。

(3)本次開爐前期加風進度較快,送風后至軟熔帶形成前,有利于焦炭快速燃燒釋放出熱量。全關混風操作,風溫全用,使熱量盡快進入爐缸。軟熔帶形成時,熱風壓力上漲要及時降壓過渡,保持合理壓差,保證軟熔帶透氣性,避免液泛現象。

(4)隨著逐步加全風,焦炭負荷調整過快,理論燃料比控制水平偏低,從第5爐到第8爐,Si含量下降較快(從1.14%下降到0.3%),超出了操作方針的規定范圍,通過臨時控風及加凈焦等措施,及時補充爐缸熱量,對爐況的恢復進行有一定影響。

(5)送風13h后開始組織爐外出鐵,因理論鐵量及冶煉周期出現一些偏差,導致前2爐鐵口打開后,只有少量渣鐵;這需要在以后的開爐過程中進行探索和改進。

 
 
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