賈國利 王鳳
( 首鋼遷鋼公司煉鐵作業部,河北唐山064400)
摘要: 遷鋼2號高爐2013 年5月13日長期休風檢修,停爐后發現溜槽損壞嚴重,料面形狀嚴重不規則。通過對操作制度的科學調整,復風過程中嚴格控制頂壓、壓差,控制好加風節奏和風口面積、做到上下部操作制度合理匹配; 同時用好風溫,調節好爐溫,加強爐外出鐵管理,在復風后24h恢復全風狀態。
關鍵詞: 高爐操作溜槽磨損快速恢復
遷鋼2#高爐計劃于2013年5月13日進行48h檢修,停風前一周爐況順行狀態一般,高爐雖然對操作制度和負荷進行調整,但仍達不到理想狀態。依據爐況實際表現,初步判定為布料溜槽發生了磨損,休風后發現布料溜槽磨漏嚴重,高爐料面很不規則。綜合考慮停風前高爐生產狀況,本次爐況恢復難度較大。送風恢復過程中通過對開風口的時機、加風節奏控制進行統籌控制,并對裝料制度進行合理的調整,做到上下部操作制度的合理匹配。同時依據熱量平衡合理掌握熱風的使用量、適時調節爐溫,同時抓好爐前出鐵管理,確保爐內穩定操作,在復風后24h內高爐實現全風作業,爐況達到正常狀態。
1 停風前準備
休風前爐況順行狀態直接影響高爐送風后爐況恢復的進度與順利,有利于送風后合理煤氣分布,利于軟熔帶的合理形成,減少恢復過程中發生的滑尺,懸料和塌料的發生。本次檢修前2#高爐爐況穩定性已有明顯下滑,高爐風量萎縮,爐溫波動大,通過對十字測溫及煤氣利用、綜負等參數的認真分析,初步斷定為溜槽磨損致使爐內煤氣分布失常,積極調整適應,確保停風前爐況穩定,損失最小化。
1. 1 調整操作制度確保停風前爐況穩定
5月8日,爐頂十字測溫中心溫度由正常的600℃以上逐步下降,最低200℃左右。9日開始,對裝料制度進行逐步調整,疏導中心,兼顧邊緣,以期提高煤氣中心溫度。調整后中心溫度仍不高,具體如表1所示。裝料符號為專業術語:O代表礦石,C代表焦炭,上標代表布料檔位,下標代表該檔位下的布料環數。
另一方面,依據爐況表現,逐步退負荷適應。5月10日爐內壓量關系進一步趨緊,煤氣中心溫度進一步下降,爐溫不足,依據攻守退措施,積極退負荷適應。11日和12日爐況仍不好,連續退負荷至4.41。13日0:30按檢修計劃,負荷退到3.8。
1. 2 確保爐缸活躍熱量充足
為確保檢修期間爐缸熱量充足、爐缸活躍,12日19∶30 取消鈦礦,13日0∶30為按計劃退負荷,堿度校核1.15,硅含量按0.50%校核,并附加焦炭5. 5批。停風前確保爐溫上限,檢修前爐溫掌握情況如圖1 所示。
2 停風操作
12日爐況仍欠佳,爐溫不足,為保證停風前爐況穩定順行,14∶40 負荷由4.62退至4.41,減礦率4%控制,取消鈦礦,降低堿度,爐內壓量關系緊,爐溫不足。13日夜班為確保停風前爐缸熱度,操作上“以氧換風”,爐內0∶20 提前停氧,0∶30 按計劃負荷退到3.8,減礦率13%控制,堿度1.15,爐溫0.50%校核。最后一次鐵爐溫水平0. 45%,物理熱1511℃,渣鐵排放干凈,為復風后的快速恢復創造很好的條件。8∶05 停風,停風料線2.8 m。停風操作畫面如圖2 所示。
3 依據停風狀態進行送風計劃的修訂
停風后,實際爐頂布料溜槽發生嚴重磨損,損壞面積較大,嚴重制約了裝料制度的有效性,實際料面形狀很不規則,中心料堆偏南且面積較小,無明顯的中心凹點,南側堆尖到爐墻的距離為2.01m,北側為2.63m,堆尖比邊緣處的料高1.0m左右。具體如圖3所示。
因布料溜槽磨漏比較嚴重,導致布料制度嚴重失效,爐身上部亂料較多,考慮到此因素的不利影響,對原送風恢復計劃進行了再次修定〔1-5〕,在原計劃基礎上按減礦率11% 控制,考慮到送風恢復進度,具體計劃如表3所示。
4 穩步恢復實踐
考慮到爐況恢復的實際難度較大,本次恢復本著積極穩妥的思路穩步恢復爐況。整個恢復期大致可分三個階段: 第一階段為15日恢復,15日高爐7∶48按修訂后的送風方案恢復送風,減礦率19%,負荷降低13% 控制,并調整裝料制度,疏導邊緣煤氣,此階段主要消化爐內亂料; 第二階段為16日的恢復,基本思路為待亂料周期度過后,逐步擴礦批加負荷,穩步恢復至全風水平; 第三階段為強化階段,自17日后恢復爐況至檢修前水平。整個恢復較為穩定,送風恢復前期僅發生幾次小的塌料情況,平穩的恢復進度防止因氣流不穩導致的惡性爐況事故發生。
4. 1 控制壓差盡快出鐵
5 月15 日高爐7∶48送風,送風面積按73%控制,第一料負荷按76%控制,減礦率按照19%控制,負荷降低21%,并調整裝料,O10876522322改為O97652442,同時C1098753532222改為C1098753531213,保持中心及邊緣兩條煤氣通路,穩定煤氣初始分布。8∶00 送氣,送氣后風壓按檢修前正常值的18% 控制,風量按照全風的34% 控制,壓差按≯1.0 控制。此后依據壓量關系及料尺工作狀態,小幅提高壓差,壓差基本控制在≯1.1。
隨著爐內加風,操作上嘗試盡早給煤,但由于爐溫較足,高爐吃熱能力差,給煤后爐內不接受,期間出現小塌料,料線最深2.25 m,停煤后壓量關系略有波動,爐內適應為主。至15日晚23:00 負荷回至檢修前84%,礦批回至73%,順利地渡過了因溜槽損壞導致亂料行程。
恢復過程中,應依據爐況盡早提高風溫,并進行煤粉噴吹,確保爐缸熱制度。因恢復前期料速慢,風量水平低,出鐵間隔時間過短會帶來出鐵時間短,不利于爐前出鐵,間隔時間過長會造成憋渣鐵,不利于高爐恢復。通過周密計算,確定好出第一次鐵時間,對于爐內恢復有較為積極的作用,此次恢復過程中第一次出鐵時間把握較好,爐外出鐵組織較好,既保證了出鐵的時間,又避免高爐憋風,確保爐況穩步恢復。鐵水物理熱、硅含量充足,化學熱基本在1. 0%以上。前兩次鐵爐溫較高,兩次出鐵硅含量分別為1.07%和1.03%,具體情況如表4所示。
4. 2 逐步恢復全風控制好鼓風動能
15日送風后,依據每階段壓差控制操作規范,視壓量關系、料尺工作狀態逐步加風,并隨著加風進度,逐步捅開風口個數,增加鼓風面積,以確保穩定的壓量關系,風量和透氣性指數恢復進程如圖4 所示,捅風口情況見表5。另一方面將熱風溫度基本維持在1000℃至1030℃較為穩定水平,利于爐缸熱度的恢復。16日夜班在確保爐溫充足基礎上逐步加風,07∶38風量加至全風水平。
檢修恢復送風恢復階段應通過合理的爐缸下部送風制度的掌握,確保爐缸熱制度合理,把握好風口面積、鼓風動能,風速之間的合理匹配關系,一方面保證爐缸熱度,另一方面防止復風過程中因風速動能過高,損壞風口造成二次停風事故的發生。本次送風初期,復風面積與全開風口面積之比按73.22%控制。依據壓量關系、爐溫狀況,適時捅風口,加大送風面積,控制好鼓風動能值,具體情況如表5所示。恢復過程中風量及鼓風動能控制情況如圖5所示。
4. 3 送風制度上下部匹配
送風恢復后,隨著爐缸活躍性的逐步增加,風速、鼓風動能的逐步提高,爐缸初始煤氣分布基本穩定后,依據頂溫及十字測溫情況、壓量關系水平,對裝料制度進行調整,做到上下部操作匹配,對爐內塊狀帶煤氣流進行二次調整,穩定煤氣流分布,為進一步擴礦批加負荷創造必要條件。送風恢復后爐內裝料制度調整及十字測溫反映情況如表6 所示。
從圖6 可知,送風后隨著風量、風速動能的逐步增加,爐頂煤氣分布基本趨于正常,形成了打開中心,兼顧邊緣的兩股煤氣流。并且圓周方向煤氣分布較為均勻,證明在此條件下,上下部鼓風、裝料制度是較為合理的。
4. 4 控制好壓差穩定透氣性指數
送風初期,壓差的控制非常重要。若壓差控制不好,操作上容易造成爐內管道、塌料等現象發生,還會造成風口大量壞損,往往會造成二次休風更換風口,大大延緩恢復進程。此次復風過程中實施定壓差操作,各階段通過風口面積控制及風量的控制,保證壓差的基本穩定,見圖7。即使在提頂壓時,仍按照定壓差控制,禁止加風頂高壓差操作。
5 總結
本次檢修為遷鋼第一次48h檢修,通過前期周密的計劃安排,同時依據停風后實際情況,充分考慮了溜槽磨損嚴重對高爐送風恢復帶來的不利影響,對送風方案進行二次嚴格研討校訂,生產組織方面確保嚴密,依據送風方案,操作上精心調劑,確保爐況穩步恢復。
溜槽磨損爐內布料失常,煤氣紊亂導致爐況惡化。具體表現為: 十字測溫變化較大,風量、風壓不適應,高爐接受風量、熱量困難,退負荷仍無法規整煤氣分布。
一旦判斷為溜槽磨損,需盡可能提前更換處理,防止影響擴大引起爐況失常。
針對溜槽磨損嚴重情況下的檢修恢復,恢復進度不可過快,關鍵在于順利度過爐內亂料。確保爐缸熱量充足,依據爐況,盡可能用全風溫,提早噴煤。
如煤氣分布不理想導致上風困難要及時對裝料制度進行調整,以疏導煤氣為主。
異常爐況的恢復,要以穩定壓差為主,控制加風節奏。
參 考 文 獻:
〔1〕夏世桐,惠志剛,李幫平. 馬鋼2500 m3高爐布料溜槽磨漏的判斷及原因分析[J].煉鐵,1998(4):10-12.
〔2〕歐陽雄.布料溜槽磨穿的判別及爐況處理實踐[J]. 鋼鐵,1990(10):4-8.
〔3〕郝志忠,董偉君,劉思恩. 寶鋼3號高爐布料溜槽襯板翹起后的爐況分析[J].煉鐵,1998(5):38-40.
〔4〕劉玉忠,劉如立.唐鋼2000m3高爐爐頂布料溜槽磨漏的征兆及處理[J].河北冶金,2006(4): 11-12.
〔5〕張艷允.邯鋼5號高爐布料溜槽磨漏后的生產操作[J].煉鐵,1998(4):6-9.