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摘要 首钢通钢3号高炉自2014年7月12日开炉以来,高炉一直稳定顺行。2017年10月18日烧结厂(隶属炼铁事业部)1号烧结机的吸风机故障,无法正常运转,而2号烧结机生产的烧结料无法同时满足2座高炉的原料需求。因此,烧结厂计划提高2号烧结机的烧结矿碱度,基数从2.0调到2.5,以满足高炉配矿要求。高炉通过调整入炉料配比、合理调整高炉参数、优化操作等,确保了高炉的稳定顺行,平稳过渡。
关键词 高碱度烧结矿 高炉操作 稳定顺行
1 概述
通钢3号高炉于2014年7月12日开炉,高炉有效容积2680m3,设计产能220万吨/年,是目前通钢在产的容积最大、工艺装备最先进高炉。为了配合烧结厂1号烧结机的吸风机故障检修,3号高炉于2017年10月18日开始调整入炉料配比,高炉同时制定出相应的操作方针,合理选择高炉各项参数,优化高炉操作,高炉以稳定顺行为主。经过3天的时间,烧结1号机事故处理完毕,生产正常,高炉入炉料配比逐步恢复正常,在此期间高炉稳定顺行没有发生任何炉况波动。
2 调整入炉料配比,平衡炉渣碱度
3号高炉于2017年10月18日零点开始对入炉料配比进行了调整,有计划地调整球团矿配比,第一次把入炉的球团矿由原来的全板石球改成1/2板石球+1/2印度球。在稳定运行两个冶炼周期后,将烧结比例由原来的72%左右水平,逐步调整到53%左右。在高炉稳定顺行的基础上进行了第二次调整,球团矿全部改成高碱度印度球入炉,同时烧结料碱度基数提高到2.5。伴随高碱度烧结料的入炉与印度球入炉,最终烧结比例稳定在50%的水平,球团比例从18%提到40%。具体调整过程见表1。
由于3号高炉开炉以来没有作类似的大变料,因此此次高碱度烧结矿入炉及球团比例调整,对于高炉操作者来说,是一次巨大的考验。在此之前高炉一直使用钛矿护炉,因此本次变料钛矿配比不变。在炉温控制上,为了确保铁水中钛含量,要求高炉提高炉温(铁水中的硅含量)到0.45%-0.55%的水平。同时为进一步稳定好炉况,高炉采取了退守手段,上部气流调整以“打开中心、兼顾边缘”为整体思路,高炉的装料制度也进行了微调。在采取上述措施的同时,车间严抓各项生产环节,保证生产秩序顺畅,在高碱度烧结料入炉期间保证了高炉稳定顺行,圆满地完成了高碱度烧结矿入炉的过渡生产任务。
表1 18日入炉料配比调整过程
3 各参数控制
3.1 稳定炉温
3号高炉操作的合理炉温控制范围在0.4%-0.5%的水平,由于超高碱度烧结矿的入炉会导致高炉的脱硫效果降低,因此防止高炉出现高硫,适当提高炉温,因为高炉温不利于高炉操作和高炉顺行,因此综合所有不利因素,高炉要求炉温控制在0.5%-0.6%的水平。高炉操作过程中严禁炉温低于0.4%的情况发生,防止高炉出现低温低碱而出现高硫,进而破坏高炉稳定顺行。
3.2 稳定风量
在高碱度烧结矿入炉期间,高炉采取“退守”的方法,定风量操作,风量要求低于4500m³/min,高炉采用保守的操作方法,防止冒进,避免高炉炉况发生波动。
3.3 稳定氧量
在高碱度烧结矿入炉以前,高炉氧量控制在10000m³/h-12000 m³/h,在高碱度烧结矿入炉期间,高炉氧量控制在8000m³/h-10000 m³/h。
3.4 顶压控制
高压操作就是通过煤气净化管道上的高压阀组提高炉顶压力,从而使整个高炉内的煤气处于高压状态。高压操作是高炉强化冶炼的手段之一,在高碱度烧结矿入炉以前,高炉顶压控制在205Kpa-210Kpa,在高碱度烧结矿入炉期间,高炉顶压要求控制在200Kpa-205Kpa,有意降低顶压,防止炉况出现不必要的波动。
3.5 碱度控制
根据高炉变料表及时对高炉的烧结比进行微调,确保二元碱度在1.2左右的水平,同时观察炉外实际碱度为花玻璃水平(炉渣断面为热玻璃渣带有少量石头花),严禁出现低碱度的情况。
4 优化实际操作
此次高碱度烧结矿入炉对于高炉操作者是一次很大的考验,也是巨大的挑战。高碱度烧结矿的入炉在3号高炉开炉至今是史无前例的,根本没有任何经验可以借鉴。对于高炉操作者来说,相当于是摸着石头过河,只能走一步看一步,但是我们大的方针就是确保高炉稳顺,应做到“稳中求稳”。
4.1 采用定风量操作以后,严控风量和压差,高炉操作比以前更要精益求精。
4.2 针对当时的炉况情况,装料制度没有做任何的调整,执行的料制是C938272625123↓O82736352↓, 料线C:1.45m,O:1.45m,此料制已经运行很长时间,高炉的炉况一直稳顺,因此此次高碱度烧结矿入炉,装料制度没有做调整。
4.3 高炉操作者针对此次高碱度烧结矿的入炉,要求做到勤看渣铁,一次铁最少看三次(前期中期后期),根据实际情况及时调整炉温、碱度;另外勤看风口,风口比铁口能够更早的反应出炉温的趋势;再有就是勤根据原燃料的成分及时校对碱度变化情况。
5 恢复正常烧结料入炉过程的操作
5.1 恢复正常烧结料入炉的前期准备情况
19日零点班02:00分左右调度通知1#烧结机正常生产,同时运1#烧结机生产料入1#、2#烧结仓(3#高炉共有7个烧结仓,料仓体积1050m³),其它仓内没有运料。19日白班班末,向3#、4#烧结仓运1#烧结生产料,1#烧结机的生产料碱度基数2.0。高炉根据实际烧结料仓位计算正常烧结料下达的时间,逐步进行入炉料配比的调整。具体恢复过程见表2。
表2 19、20日入炉料配比恢复过程
5.2 恢复正常烧结料入炉的操作情况
19日零点班伴随1#烧结机正常烧结料的入仓,及时计算调整入炉料配比,详见表2。经过两天的调整逐步恢复到正常水平,全部印度球替换成板石球,高碱度烧结料也全部替换成正常烧结料。高炉的风量稳定在4400m³/min-4500m³/min的水平,氧量由8000m³/h-10000 m³/h,逐步加到11000 m³/h的水平,顶压也逐步加到210Kpa,炉温逐步降到0.45%水平,经过两天的时间高炉恢复正常。
6 经验总结
(1)本次高碱度烧结矿的入炉和恢复正常烧结料过程,高炉实现稳定顺行,炉况没有出现任何波动,说明高炉采取的一系列措施是有效的。
(2)在恢复正常烧结料过程中,19日白班由于计算失误,导致碱度调整过程出现错误。虽然高炉炉况没有出现大的波动,但是也给高炉带来一定的影响,通过此次实践我们总结出如果以后再遇到类似情况,尽量计算准确,避免反复。
(3)高碱度烧结矿配加高比例球团,是当前高炉精料方针之一,本次烧结事故使3号高炉得以尝试这一配置,虽然只有三天,但确实对炉况没有产生负面影响。至于长期使用,会给高炉带来什么影响,有待于以后的探索和研究。
(4)通过此次高碱度烧结矿的入炉,我们积累了宝贵的经验。
7 参考文献
[1] 王筱留.高炉生产知识问答[M].北京:冶金工业出版社,2008.
(责任编辑:zgltw)