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摘 要:新钢11#高炉为配合铁前烧结工序系统检修,高炉于1月7日-12日计划检修132h,通过精心制定休复风方案,首次采用双铁口出铁休风,休风后采取保温措施减少炉缸热量损失,并通过铁口预埋氧枪技术实现高炉快速恢复,48h小时内高炉各操作参数恢复到正常水平。
关键词:高炉;长期休风;快速恢复;
前言
新钢11#高炉于2011年12月易地大修建成投产,有效容积1468 m3,采用板壁结合炉衬结构。炉底,风口大套、中套、冷却壁、热风炉热风阀及倒流休风阀采用软水密闭循环冷却,其余都采用工业水冷却。设有22个风口、2个铁口,采用顶燃式热风炉和串罐式无料钟炉顶。高炉已投产12年,已处于炉役末期,高炉保温效果差,以往休风常出现风口大量烧坏的情况,本次休风通过精心制定休、复风方案,计算休风料数量及保温措施,及时喷煤和富氧,采用以上措施,高炉实现快速恢复,48h内各操作参数恢复到正常水平。
1 休风前炉况
休风前炉况稳定顺行,压量关系平稳,1月1日-1月6日风量维持2800-2850m3/min,富氧11000m3/h,顶压0.210MPa,热压0.375MPa,煤气利用率46.5-47.5%,煤比155kg/t,燃料比525kg/t,炉缸工作均匀活跃,探尺无塌料、滑尺情况。
2 休风前准备工作
1)借鉴新钢以往长时间休风方案,结合11#炉实际情况,制定11#炉休风132h小时休复风方案。
2)休风前负荷调整:休风前一天焦炭负荷由4.5降至4.2,煤比维持不变,减少烧结矿配比2%,[Si]由0.4%上调至0.5%操作,直至上休风料[1]。
3)休风料组成见表1。
表1:休风料组成
第一组
净焦
萤石
170t
5t
第二组
烧结
球团
云浮块
萤石
矿批
焦批
负荷
76%
21%
3%
1.2t/批
40t
12.9t
3.1
本次计划休风132h,考虑到炉役后期保温效果差,净焦量相对要大于其他高炉,达到170t(炉腹+部分炉腰体积),轻负荷选择3.1直至高炉休风,退负荷幅度达到30%,为改善炉渣流动性能,净焦后跟5t萤石并每批轻负荷料配1.2t萤石。
3 休风后操作
1月7日7:13休风后,第一时间更换6#、9#、12#三个破损风口,其余风口用耐火泥封堵至不见光,中套抹黄油封堵缝隙,休风后4小时停高压水,降低冷却水量至50%,休风期间,炉顶放散阀轮流开关,点火孔使用彩钢瓦简易封堵,降低炉顶抽气,减少炉内热量损失[2]。
4 复风后操作
本次复风堵8个风口,(4#、5#、6#、7#、15#、16#、17#、18#),风口采用连堵方式,南北各4个,为防止风口自动吹开,5#、6#、16#、17#采用加风口套方式堵严。
由于休风时间长,为尽快加热铁口区域,采用铁口埋氧枪方式预热炉缸,氧枪插入深度2500mm,并在复风前12h埋好,保证足够的吹氧时间[3]。
复风料选择,考虑低料线影响,复风加净焦15t,矿批25t,负荷选择3.0,炉渣碱度按1.15平衡,每批配750kg/t萤石直至空仓,煤量前期按每个风口0.5t/h左右,根据热风炉烧炉情况,前期用足风温操作,选择中心及边缘均较为疏松的装料制度,有利于高炉恢复风量,但严格控制压差0.120~0.130MPa操作,并根据压差水平适当争取风量,加快恢复进程。
复风前期炉况走势较好,基本稳定6批料/h,下料顺畅,风量(氧折合成风量)达到60万开铁口出铁,第一炉出铁时间156min,出铁量400t,生铁含[Si]量0.95%,铁水物理热1461℃,表明炉缸热量充足,具备开风口加快冶炼进程的条件见表2、3。
堵风口号
开风口时间
备注
15
12:05
吹开
出铁前
4
15:00
捅开
第一炉铁中
7
15:25
捅开
18
17:58
捅开
第二炉铁中
6
21:50
捅开
第四炉铁中
16
22:20
捅开
表2:开风口情况
表3:前期出铁情况
铁口号
开口时间
堵口时间
出铁时间(min)
出铁量(t)
铁水温度(℃)
[Si](%)
二元碱度(倍)
东
13:46
16:22
156
414.82
1461
0.95
1.12
西
17:02
18:05
63
126
1403
0.76
1.12
西
18:33
19:10
37
81
1450
0.78
1.11
东
19:39
20:07
28
72
1447
0.66
1.09
西
20:46
22:12
86
190.93
1475
0.81
1.09
东
22:45
23:55
70
121.67
1477
1.3
1.08
复风口约11:00左右发现东面风口区域出现大范围渗水,后检查发现是22#中套漏水导致,遂转工业水,不影响炉况恢复进程。由于前期铁水炉温及物理热较好,开风口进程相对较快,并根据开风口情况逐步增加风量加快炉况恢复进程,但是,22:46发现19#、20#风口烧坏,且19#风口控水后内部仍发黑,说明风口烧损较大,被迫铁口休风更换风口。
第二次共休风181min,且休风过程中过程中发现12#风口小套漏水,共更换3个风口小套,且均烧坏小套内测下沿,检查风口过程发现南面风口前焦炭较为呆滞,说明风口前段渣铁渗透性能仍较差,故第二次复风堵5#、6#、15#、16#、17#,负荷由4.0退至3.7,并根据炉缸工作实际情况,适当控制开风口进程,防止再次出现风口烧坏的情况见表4。
表4:1月13日复风后开风口情况
风口号
开风口时间
物理热(℃)
5#
10:05
1495
17#
15:40
1510
15#
18:00
1510
16#
3:00
1500
6#
8:00
1510
如前所述,休风后发现炉缸活跃性未达到最佳状态,并吸取第一次复风经验,适当放缓开风口进程,选择开风口依据是待铁水物理热达到1495℃,改善风口前端透液性,为高炉接受风量,尽快活跃炉缸工作创造条件[4-5]。
5 负荷调剂
考虑到休风时间较长,复风后采用边缘和中心均较疏松的装料制度O37.5(3)35.7(3)33.8(3)31.8(2),C38(2)36(2)33.8(2)31.8(2)29(3),以改善料柱透气性,随着送风风口数量增加,根据炉况接受程度,逐步增加风量,确保一定的风速和鼓风动能,但严格控制压差水平,随冶炼加快,矿批、焦炭负荷同步调整[6]。
从表5可以看出,13日负荷已达到4.22,高炉各操作参数基本恢复正常,14日8:00风口全开,48h高炉指标恢复到正常水平,产量达到3900t。
日期
开始批数
矿批
焦批
焦炭负荷
炉料结构(%)
焦比
t
t
t/t
烧结
球团
块矿
kg/t
1月12日
1
25
8.3
3
75
22
3
569
1月12日
28
25
7
3.57
75
22
3
480
1月12日
42
30
7.9
3.8
77
20
3
452
1月13日
43
30
7.3
4.1
79
20
1
416
1月13日
114
35
8.3
4.22
82
17
1
403
1月14日
60
38
8.9
4.27
80
14
6
395
表5:复风过程中负荷调整情况
6 结语
11#炉本次实际休风120h,高炉在48h内各项操作参数及指标恢复正常,属于进几年恢复进程最快的一次,总结有以下经验:
1)原燃料条件准备较好:本次休风前1个月,开始全使用自产干熄焦,焦炭质量明显优于外购焦,为休风前提高炉缸活跃性创造良好的原料基础。
2)休风前炉况稳定性较好,压差稳定在165MPa左右,中心气流强劲,炉外生产组织顺畅,为本次休复风提供保障。
3)埋氧枪操作,提前加热铁口区域,有利于渣铁顺利排放,为尽快活化炉缸工作创造条件。
4)复风进程有序控制,本次复风严格控制压差操作,不强求风量,根据炉况接受程度逐步增加风量,有效保障复风过程炉况顺行,本次复风消除管道悬料情况,为后期加快进程创造条件。
5)炉温碱度控制合理,在复风前期恢复过程中,炉温控制在1.0%左右,碱度1.15,渣铁具有较好的流动性能,有效减轻炉前工作强度。
参考文献
[1]王保国.首钢长钢八高炉开炉期间长期非计划休风恢复实践[J].山西冶金,2023,46(2):108-109.
[2]郝文龙,王凯,张红斌,刘小龙.首钢长钢9号高炉长期休风快速恢复炉况实践[J].山西冶金,2022,45(5):97-99.
[3]殷忠力.5100 m^(3)高炉长期休风快速恢复实践[J].山东冶金,2022,44(2):1-25.
[4]周龙文.新钢9号高炉长期休风的炉况快速恢复实践[J].四川冶金,2017,39(2):4-6.
[5]胡志云.新钢11号高炉长期休风后恢复炉况减少风口烧损生产实践[J].山西冶金,2020,43(5):130-132144.
[6]张旭.宣钢2号高炉休风93 h炉况恢复生产实践[J].四川冶金,2020,42(5):28-31.
作者简介:付华华(1985—),男,汉族,江西新余人,在职研究生,毕业于江西理工大学,工程师,从事高炉冶炼生产技术工艺工作。
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