-
崔 志 韩迅锋 王文栋 刘 翔
(安阳新普钢铁有限公司)
摘 要 本文对安阳市新普钢铁有限公司1号、2号高炉多次焖炉前后的控制措施及复风过程进行分析总结,为今后的高炉焖炉开停操作提供参考和依据。
关键词 高炉 焖炉 快速开炉
安阳市新普钢铁有限公司炼铁厂现有2座650m3高炉,由于受环保管控和公司内部检修影响,多次组织高炉焖炉、开炉等工作,焖炉时间最长22天,最短9天,前后共计十一停十一开,并且每次停炉前的炉况基础各有不同。针对此种情况,炼铁厂对症下药,经过科学分析,采取精准策略,做到了每次均能安全顺利开炉并快速达产的效果,取得了宝贵的数据资料和实践经验,同时也为公司创造了巨大的经济效益,下面就关于焖炉状态下的开停炉工作总结如下:
1 焖炉前优化高炉操作,为焖炉工作创造好的条件
1.1 保证焖炉前炉况顺行是焖炉操作的重中之重
保证高炉炉况顺行,热制度稳定,物理热充沛是高炉焖炉成功的首要条件,高炉焖炉过程中最忌出现影响高炉炉况的问题,无论是外围影响还是炉内操作原因,都将对焖炉效果大打折扣,会造成焖炉料的分布失衡,煤气流失常,高炉透气性变差,尤其是尽量避免高炉崩塌料现象。
1.2 保证炉缸热制度,保证铁水物理热不低于1450℃
高炉焖炉前,提前配加部分锰矿,适当提高炉温到Si=0.4%以上,保证全风温全富氧操作,保证铁水物理热不低于1450℃,保证渣铁流动性良好。若渣中铝含量大于18%时可以配加蛇纹石,避免造成的渣铁粘沟,流动不畅,保证炉缸热量充沛,热制度稳定。
1.3 焖炉休风前保证排净渣铁,“三喷一堵”操作法
高炉休风前排净渣铁是高炉安全休风的基本前提,如何能够快速有效的排净渣铁,除了适当提高铁口角度外,我们在日常操作中运用“三喷一堵”的操作方法,取到了较好的效果。“三喷一堵”即高炉在休风过程中让铁口大喷三次(可以根据环保形势自行控制喷铁口大小,目前一般以喷到小坑口即可),然后再堵铁口休风。
一般情况下,第一次喷铁口为全风状态下,铁口开始大喷时减风到全风的2/3或减风到铁口不喷铁流正常停止,待第二次铁口大喷,再减风到全风的1/3或到铁口不喷铁流正常为止,待第三次铁口喷开后,具备堵口条件即通知堵口,“三喷一堵”即操作完成。也有的高炉两次减风即可完成操作,无论喷铁口几次,宗旨是保证出净渣铁。
1.4 科学合理的焖炉料,保证三段净焦(炉腹、炉腰、炉身下部)的合理分布
高炉焖炉操作除了各方面条件具备外,焖炉料的选择也至关重要,一定要保证炉腹、炉腰和炉身下部均填充为净焦,这样才能保证消除炉内死料柱、用净焦将炉缸置换出来,为将来开炉奠定基础。见表2。
1.3 焖炉休风前保证排净渣铁,“三喷一堵”操作法
高炉休风前排净渣铁是高炉安全休风的基本前提,如何能够快速有效的排净渣铁,除了适当提高铁口角度外,我们在日常操作中运用“三喷一堵”的操作方法,取到了较好的效果。“三喷一堵”即高炉在休风过程中让铁口大喷三次(可以根据环保形势自行控制喷铁口大小,目前一般以喷到小坑口即可),然后再堵铁口休风。
一般情况下,第一次喷铁口为全风状态下,铁口开始大喷时减风到全风的2/3或减风到铁口不喷铁流正常停止,待第二次铁口大喷,再减风到全风的1/3或到铁口不喷铁流正常为止,待第三次铁口喷开后,具备堵口条件即通知堵口,“三喷一堵”即操作完成。也有的高炉两次减风即可完成操作,无论喷铁口几次,宗旨是保证出净渣铁。
1.4 科学合理的焖炉料,保证三段净焦(炉腹、炉腰、炉身下部)的合理分布
高炉焖炉操作除了各方面条件具备外,焖炉料的选择也至关重要,一定要保证炉腹、炉腰和炉身下部均填充为净焦,这样才能保证消除炉内死料柱、用净焦将炉缸置换出来,为将来开炉奠定基础。见表2。
2 焖炉过程中关键点的控制
2.1 焖炉后密封风口,严格杜绝进风。实施“两堵三查”措施
高炉焖炉后风口必须封死堵严,杜绝进风,保证炉内焦炭不再燃烧。我厂在堵风口方面实行“两堵三查”操作法。
第一轮快速堵风口,在较短时间内将风口全部堵一遍,检查一遍;
第二轮慢速堵风口,安排专人操作,要求此次风口堵彻底,风口内不得透亮漏风,之后再检查一遍;
第三轮氮气或空压风管检查风口,经过此番操作基本可以保证风口完全封死堵严了。后续时间要有专人随时观察炉顶料面情况,一般堵风口后6-8小时后即可在炉顶人孔看出炉内焦炭是否燃烧,如有燃烧迹象抓紧查找,不可长时间拖延。
长时间焖炉堵风口后,不必将风口小套卸下,待小套温度降下来后直接用黄油将中小套沿封死,再用报纸贴实,连续三天派水工巡查。
2.2 控制高炉冷却水量,减少高炉热损失,杜绝漏水
(1)高炉休风2个小时后开始通知水工控水,控水程度为原水量的1/2,控水范围为整个高炉本体,包括炉底炉缸、风口中小套水量。
(2)高炉休风4个小时后控水到最小水量,保证各冷却水出水管不断水为止,控水范围同上。此水量一直持续到高炉复风前为止。
(3)控水后随时关注高炉冷却水测温系统相关参数的变化,尤其是注意炉缸、炉底水温差的变化,一般情况下,炉缸水温差会有明显升高趋势,最高可升高14-15℃,因水量较小热流强度基本变化不大,出现此种情况多加关注即可不必担心。
(4)休风后仔细检查各冷却器是否有漏水现象,如有漏水及时处理,杜绝任何冷却设备向炉内漏水,炉顶打水装置要可靠切断水源,及时关闭气密箱进水。
2.3 热风管道的保温措施
高炉长时间(大于5天)焖炉风口全堵后,将围管下喇叭口用盲板全部封死,避免热风废气由此串出造成安全事故,同时也达到了热风总管、围管与热风炉形成一体的效果。每隔2-3天热风炉进行适当烧炉操作,保证热风炉拱顶温度不低于750℃,在烧炉时将一座炉的热风阀开到1/4处,使热烟气能够充满到热风总管和热风围管中,从而达到了热风管道的保温效果。此种措施经多次使用效果较好,尤其是冬季对热风管道起到了很好的保温效果。
3 严谨科学的开炉复风方案
3.1 开炉前的准备工作必须做好
俗话说,兵马未动,粮草先行。高炉开炉也是如此,周到细致的准备工作是高炉成功开炉的一半,开炉准备工作重点从人员系统培训、炉前、炉顶、卷扬等设备试车、各种工器具、耐材的准备,氧枪准备、炉前出铁准备以及各种应急预案和安全措施的准备等。
在此重点强调的是氧枪准备及埋氧枪操作,准备2-3杆氧枪备用,送风前2小时开始烧铁口与风口,保证铁口与风口透气,烧铁口深度要保证超过炉墙2米以上,插氧枪深度要超过铁口泥包0.5米以上,烧铁口过程中杜绝烧偏,通道要尽量规整,埋氧枪位置在铁口中心线上,用免烘烤铁沟料固定氧枪,之后在铁口外侧固定焊好,防止因氧枪埋偏造成烧坏铁口环碳或冷却壁,处理完毕后先通入空压风,避免氧枪被提前烧坏,待高炉送风后再根据复风进度按比例调整氧气供量。此处的关键点是埋氧枪必须保证埋好,不能出现侧漏和提前氧枪烧坏,避免影响高炉送风进度或造成提前出来渣铁,打乱出铁计划。待到第一炉出铁时,将风氧阀门关闭,打开顶端阀门,铁水即从氧枪前端流出。
3.2 充分的设备试车是保证安全快速开炉的保障
充足的设备试车是高炉开炉成功与否的先决条件,其重要意义不言而喻。成立设备试车小组,由设备、工艺、安全等部门联合组成,制定试车方案和应急处理措施。
(1)单体设备试车:对所属设备逐一进行单独试车,出现问题及时安排处理,处理好后重新试车,直至试车成功。单体设备试车成功后,在确保安全和不影响其他设备的情况下,正常运转至少8小时,并做好相关记录。
(2)系统联合试车:一个系统的单体设备试车完成后,可进行该系统的联合试车,联合试车系统至少运转8小时以上,甚至如卷称系统等需要试运行更长时间。
(3)带负荷联动试车:在开炉装料前3天,进行各系统带负荷联动试车,出现问题即刻处理,处理完毕继续试车。
3.3 科学严谨的开炉方案
(1)参数选择及控制
A、送风风压、风量的选择依据开风口数量和鼓风动能而定。
B、顶压一般为风压的45-55%左右。
C、矿批重10-12吨之间。
D、初始焦炭负荷一般选为2.0-2.2左右。
E、料线、布料角度与方式、富氧喷煤量、开风口个数及方式等依据试车状况和炉况趋势而灵活选择,前提是保证炉况顺行。
(2)开炉料的焦比、碱度、送风面积的选择、开炉的过程控制等
A、开炉总焦比:
由于是焖炉后开炉,净焦已经随焖炉料进入高炉,并且已经开始了一系列的反应,对焦炭的强度将会产生影响,这个因素要考虑在内。我厂开炉选择焦比一般为2.8-3.0t/t,焖炉料中的净焦按80%折合计算。开炉料焦比选择要充分考虑炉容、风温、原燃料条件、设备状况及操作水平等因素,特别是设备试车状况尤为关键。
B、入炉料渣碱度选择:我厂一般选择为CaO/SiO2=0.9-0.95水平。
C、送风面积的选择:实际是送风风口个数的选择,重点确定风速与鼓风动能,保证在送风初期的足够动能。
D、开炉的过程控制:重点控制好炉况的走势,掌握好加风、加负荷、开风口的时机,杜绝大凉,做好“攻守退”的应对措施与方案。
(3)把握住节点,做好过程控制和及时调整措施。
1)送风前关键点把控:
A、充分的试车工作为第一关键,尤其是卷称系统和主风机系统。
B、相邻送风风口之间必须能够说话,铁口两侧风口与铁口必须能够说话。
C、埋氧枪操作要做好。
D、碱度控制不能高。
2)送风后关键点把控:
A、出第一炉铁的时间:我厂一般为炉缸中铁量达到30吨左右时即可出第一炉铁。
B、捅风口时间:渣铁流动性好,物理热充沛,铁前相邻两个风口不窝渣,炉内探尺行程稳定均匀,具备加风条件,渣铁处理系统作业正常。
C、过撇渣器时间:单次铁量达到50吨以上,渣铁流动性好,渣温充足,铁水温度不低于1460℃,炉温≤1.0%左右,铁不粘沟。
4 快速达产后需要注意的事项
通过上述各项措施的实施,新普炼铁厂数次开炉均取得理想的效果,从送风到出第一次铁,焖炉开炉控制在4-6个小时,新开高炉控制在6-8个小时,炉前出铁顺利,恢复过程快速,从出第一炉铁开始24小时内风口全开,风量达到全风的90%,第二天达产80%,第三天顺利达产。
开炉达产后需要注意的事项:
(1)视炉况逐步加负荷,少加勤加,尤其是负荷到一定水平后,不要操之过急造成反复。
(2)后期炉温控制在Si=0.6-0.8%的水平,不宜再低,调整好碱度,走一段时间。
(3)布料角度随着炉况趋于正常逐步扬角,尽快实现以中心气流为主边缘为辅的煤气分布,提高煤气利用率,稳定炉况。
(4)做好炉前出铁管理和设备点巡检工作,避免影响高炉正常出铁。
5 结语
新普钢铁公司炼铁厂经过多次的高炉焖炉及开炉操作,总结出一套行之有效的开停炉操作手法,从最初的准备工作到高炉出铁,从净焦加入量到负荷料的计算,从各项技术参数的选择到炉况顺利恢复等,每一步措施均需做到认真细致,责任到人,注重细节管理和节点管理才能取得事半功倍的效果。
当然这些经验的取得也只是一家之谈,尚有片面之处,在此与各位同行分享拙见,希望能为炼铁同行提供一点帮助。
(责任编辑:zgltw)