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摘 要 对柳钢3号高炉处理炉况波动进行总结,通过对炉况波动的原因,恢复过程进行分析,为了避免类似事故发生及在发生失常事故后如何避免事故扩大化提供经验。
关键词 高炉 炉况 处理
1 概述
柳钢3号高炉(2000 m3)于2008-05投产,2个铁口、26个风口,采用串罐无钟炉顶,双均排压系统,板壁冷却壁,陶瓷杯炉底,软水闭路循环与开环结合冷却系统。2017-01-11起高炉配用水焦,因焦炭负荷未退够,造成高炉连续出现低炉温现象,后因提温措施未到位,高炉压边时机也不对,2017-01-12 T18:50高炉出现冷悬恢复后又频繁出现边缘管道气流,边缘管道气流造成布料平台混乱,加之矿焦角度整体下移,造成中心料面堆高,布料时矿石沿着料面斜坡滚至边缘,造成边缘负荷不稳定,导致边缘气流不稳定,料柱透气性差,给炉况恢复造成困难。通过实施集中堵风口等措施,3号高炉经过近20天的调整处理,高炉炉况才趋于正常。炉况波动及处理期间,烧损风口小套2个,产量下降约1.5万吨,焦比升高约39kg/t,损失较大。为了防止类似事故再次发生,本文对炉况波动的原因进行分析,总结教训并制定了预防措施。
2 炉况波动的原因分析
2.1 焦炭质量变差
焦化干熄故障检修出水焦,高炉逐步增加水焦配用量至30%,焦炭热态性能下降,焦炭M10由原来的6.5%升至7.9%,对高炉稳定带来影响。
2.2焦炭质量变差,操作上没有应对好
2017-1-11高炉开始配用水焦,高炉按经验退焦炭负荷,待水焦反应炉温偏下限,高炉没有重视,造成高炉连续出现低炉温现象,2017-1-12白班与中班炉温趋势如图1所示。2017-1-12 T 6:50矿角整体上1°压边,2017-11-12T 10:00压量关系偏紧,2017-11-12T 10:45调回原制度,白班减轻焦炭负荷、加净焦提炉温,由于连续低炉温压量关系变紧张,料柱透气性恶化,到2017-1-12T 18:50悬料,后续炉况恢复较慢,炉况向差。
2.3 处理过程中稳定炉况的条件没有创造好
处理炉况过程中过早优化,加负荷过快,导致低炉温,造成炉况稳定性差。疏导煤气流的制度没有形成统一的认识,平铺矿石过快、上角度错过时机,料面不平,造成炉况反复波动。 2017-1-14炉况稍有好转时,矿石布料平台平铺过快,造成边缘与中心两头压,两道气流受抑制,压量关系变差,风量萎缩,走料不好,被迫退回制度。2017-1-19边缘气流变强,中心气流变弱,没有及时上角度抑制边缘,错过时机2017-1-20边缘出现管道气流频繁翻料,中心气流出不来。边缘频繁翻料后料面不平,低角度布料恢复,布料时矿石沿着料面斜坡滚至边缘,造成边缘负荷不稳定,导致边缘气流不稳定,料柱透气性差,给炉况恢复造成困难。
2.4 冷却壁漏水
3号高炉服役将近9年,冷却壁有漏水,因高炉炉身平台煤气量大,查漏不安全,短时间无法判断是那一块漏水。2、3、4号风口一直有水流出,冷却壁漏水入炉内影响操作炉型,同时对炉温影响较大,因无法定量分析,操作上把控炉温难度增大。
3 炉况处理过程
这次炉况处理主要分三个阶段,第一阶段为一般处理阶段,第二阶段处理边缘管道气流,打开中心阶段,第三阶段为堵风口逐步恢复阶段。
3.1 一般处理阶段
2017-11-12,18:50冷悬,当时生铁Si含量0.27%,物理热1475℃,炉温低减风料塌后料柱透气性差,加风困难。改装料制度O392373353332312C414393362332301271161→O382363343322C414393362332301271161矿石平台撮堆,发展边缘与中心两道气流。矿批重由50 t逐步缩至40 t。加焦反应炉温上升后,高炉开始接受风量,风量加上去后料快,当时过于乐观,2017-1-12 T 23:58批重扩至48 t,批重扩上去后走料逐渐呆滞,压量关系吃紧,到2017-1-13 T 2:10再次出现悬料,坐料塌后料柱透气性差,高炉不接受风量,改制度O382363343322C414393362332301271161→O362342322302C394373342312282161发展边缘气流,当时压量关系紧,走料差,批重逐步缩至30 t疏导边缘与中心两道气流,2017-1-14夜班压量关系开始缓解,逐步加至风强化。2017-1-14 T 4:06调装料制度O362342322302C394373342312282161→O372352332312C394373342312282161将矿石整体外移1°,2017-1-14 T8:55把矿石平台平铺拉宽O382362342322302C404383352322292161,经过一个冶炼周期后2017-1-14 T14:23将矿焦角度整体外移,O392372352332302C414393362332292161矿石平台拉宽至9°角差,矿石平台拉宽后,批重逐步扩至46t。调制度反应后,压量关系吃紧,风量萎缩,走料变差。装料制度退回O372352332312 C404383352322281162发展边缘气流,同时增加中心加焦疏导中心气流。2017-1-15在料速快7.5批/h(正常炉况料速6.5批/h),炉温充足的前提下,批重逐步扩至44 t,焦炭负荷由3.8加至4.1。2017-1-16夜班重负荷反应炉温偏低,高炉被迫减风提温,压量关系再次吃紧。2017-1-16 T15:38调装料制度为O362342322302C394363332302272161发展边缘改善透气性。发展边缘的装料制度冶炼至2017-1-19,边缘气流越来越强,中心气流逐渐变弱,高炉没有及时调整抑制边缘气流。到2017-1-20出现边缘管道气流,炉顶料面频繁翻料,从炉顶成像仪观察只见边缘局部管道气流,不见中心气流出来。
3.2 处理边缘管道气流,打开中心阶段
2017-1-20开始,采取稳步打开中心,装料制度上逐步抬矿焦角度,力求实现两道分布,装料制度调为O383363333C404383352322282151因边缘管道气流造成布料平台混乱,布料失真,高炉一直风量难全,2017-1-22和2017-1-24查出11号和25号风口小套漏水,这两个风口均在铁口正上方,当时小套可控,一直没有更换。2017-1-29两个小套漏水变大,高炉透气性变差,风量萎缩,出现滑料频繁现象,炉况再次向差。
3.3 堵风口逐步恢复阶段
2017-1-30休风料后高炉休风更换11号和15号风口小套,集中堵4、5、6、7号共4个风口。定风压0.3 MPa操作,风口面积0.2284 m2,风温为1000℃,实际风速为251 m/s,送风负荷36/9.8=3.67。堵风口后边缘气流会受抑制,送风后改料制为O362343323302C395373342312271151发展边缘气流。考虑矿焦角度下移后,料面会中心堆高呈馒头形,在布料中,以及料面下降过程中,矿易向边缘滚动,造成边缘煤气流不稳定且很容易受抑制。为了稳定布料平台,消除布料失真现象,采取在边缘加循环焦的措施。2017-1-30 T11:00开始每10批料加1批净焦布在40°环位。定风压0.3 MPa操作后,休风料反应炉温充足,高炉透气性良好,走料均匀、顺畅。2017-1-31各参数在稳定3个冶炼周期后,开4、7号风口,逐步加风至3580 m3/min。风压控制0.32 MPa冶炼24 h后炉温充足,走料顺畅。2017-2-1打开5、6号风口,风量加至4000 m3/min,风压控制0.35 MPa。全风口作业后,边缘气流趋于均匀,具备上角度压边的条件。2017-2-1 T9:00矿焦布料角度整体外移1°,制度反应后压量关系稳定,走料顺畅。2017-2-1 T15:10矿石角度外移1°(矿石最小角度30°未动),矿石平台拉宽至8°。2017-2-2T9:20矿石继续外移,具体改变过程。
休风堵风口后经过4天的调整,顺行完全正常,煤气分布明显改善,炉顶温度下降,顶温偏差在30℃以内,十字测温边缘各点温度显著下降,并稳定在200℃左右,煤气利用率2017-2-5由原来的40.3%提高至46.9%。2017-2-3在用完风温、稳定料速、找准负荷、稳定炉温的前提下,取消加循环焦。2017-2-1~2017-2-5连续加负荷,稳定焦炭批重,每次加矿1~2 t,矿石批重由40 t加到56.8 t,负荷由3.67增加到4.49。2017-2-5高炉产量5338 t,燃料比523 kg/t,炉况恢复正常水平。
4 结语
(1)基础数据分析与管理是高炉技术工作的核心。遇到炉况波动要查找原因,制订措施,客观分析,对症下药。
(2)炉况处理过程中,对煤气流变化判断必须果断、及时合理调整,否则就会贻误调整时机,甚至出现炉况反复。
(3)顺行变差时,调节装料制度以疏导两道气流为主,同时下调矿焦布料角度,炉料堆尖布到炉喉半径的中间地区,这种布料只可短期作为处理手段,是“药”而不能当“饭”。在炉况顺行后先用循环焦填平边缘料面,再逐步抬布料角度,形成一个相对稳定的上部装料制度,稳定的料制是料面和料柱结构稳定、气流分布受控的基础。
(3)处理炉况期间要保证充足的炉温基础,在气流未稳定前不能盲目过早加负荷,否则出现低炉温,炉况恢复困难。
(4)当上部装料制度不起作用时,集中堵风口是稳定气流的有效手段。
(责任编辑:zgltw)