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韶鋼6# 高爐小沖渣系統(tǒng)優(yōu)化改造

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2017-09-21  作者:陳生利,吳金富,何 新  瀏覽次數(shù):957
 
核心提示:摘 要:通過對韶鋼6# 高爐小沖渣系統(tǒng)內(nèi)部格網(wǎng)、抽漿泵、管路、下部椎體及小沖渣操作工藝進行優(yōu)化改造,提高了小沖渣系統(tǒng)運行安全可靠性,為高爐按時出好渣鐵創(chuàng)造了有利條件,進一步改善了高爐各項生產(chǎn)技術(shù)指標。
 韶鋼6 高爐小沖渣系統(tǒng)優(yōu)化改造

陳生利,吳金富,何 新

(寶鋼集團廣東韶關(guān)鋼鐵公司煉鐵廠,廣東韶關(guān)?。担保玻保埃埃?/span>

摘 要:通過對韶鋼6 高爐小沖渣系統(tǒng)內(nèi)部格網(wǎng)、抽漿泵、管路、下部椎體及小沖渣操作工藝進行優(yōu)化改造,提高了小沖渣系統(tǒng)運行安全可靠性,為高爐按時出好渣鐵創(chuàng)造了有利條件,進一步改善了高爐各項生產(chǎn)技術(shù)指標。

關(guān)鍵詞:高爐;小沖渣;優(yōu)化改造

1 引言

2014年11月至2015年4月,韶鋼6 高爐原地大修擴容改造,高爐容積由750 m 增加至1050m。單出鐵場,設(shè)置兩夾角為30°的出鐵口。由于出鐵場面積限制,新增2 鐵口無法實現(xiàn)渣溝水沖渣作業(yè),因此引進小沖渣系統(tǒng)。小沖渣主要設(shè)備包括:水渣沖制箱,小沖渣槽入口裝置,小沖渣槽下部椎體結(jié)構(gòu)、小沖渣格網(wǎng)、小沖渣抽漿泵及集水坑排污泵等,其工藝設(shè)備參數(shù)見表1所示。

圖片22 

1 小沖渣系統(tǒng)工藝現(xiàn)狀

熔渣在渣溝末端被沖制箱噴出的高速水流水淬冷卻,形成顆粒狀的水渣,?;蟮脑旌衔锏涞叫_渣槽,在小沖渣槽底部錐段匯集后通過渣漿回水泵抽至1號鐵口水渣溝,進行后續(xù)沉淀處理;沖制水渣時產(chǎn)生的大量有害蒸汽通過小沖渣槽上部排汽管集中高空排放,排汽管高度約60m,減少蒸汽對高爐鋼結(jié)構(gòu)和設(shè)備的腐蝕。小沖渣系統(tǒng)運行時(結(jié)構(gòu)圖見圖1),罐體內(nèi)部保持3.7~4.0m 高水位,以保證沖渣罐內(nèi)部結(jié)構(gòu)不被高溫爐渣損壞。當高爐出鐵完畢后,高爐實施堵口操作后,已經(jīng)停止放渣作業(yè),小沖渣水泵與抽漿泵一般需要繼續(xù)運行10min,主要是為了將沖渣罐內(nèi)部渣漿全部利用凈沖渣水置換,再將沖渣水泵及抽漿泵停止運行,待下一爐次鐵前5min開啟運行。

圖片23 

隨使用周期的延長,小沖渣罐內(nèi)部格網(wǎng)會逐漸出現(xiàn)塊度大于5mm 的結(jié)渣與雜物堆積在格網(wǎng)區(qū)域,需要定期組織清理格網(wǎng)上的結(jié)渣,如清理不及時,必然導致小沖渣格網(wǎng)堵塞,進而造成小沖渣系統(tǒng)在出鐵放渣過程發(fā)生事故,影響高爐生產(chǎn)。

2.1 小沖渣系統(tǒng)不足之處

小沖渣下部錐段部位為鋼格柵欄結(jié)構(gòu),即格網(wǎng),格網(wǎng)孔道規(guī)格為50mm×50mm大小方形孔道,目的是為防止大塊渣與雜物進入錐段底部導致抽漿泵堵塞,但是大塊渣以及雜物堆積至格網(wǎng),清理不及時易導致格網(wǎng)堵塞。按工藝要求,每周組織一次清理格網(wǎng)作業(yè),每次需要3人作業(yè)30min。小沖渣系統(tǒng)運行時,水渣在管道內(nèi)部高速運行,摩擦力大且沖渣水腐蝕性強,易磨損腐蝕管道。小沖渣系統(tǒng)屬于半密封罐體內(nèi)部實現(xiàn)水淬冷卻高溫爐渣,罐內(nèi)部水循環(huán)存在盲區(qū),導致水渣易堆積至格網(wǎng)盲區(qū)上。按工藝設(shè)計,兩臺流量為2300~2900m3/h的渣漿回水泵輪流交替使用,完成抽漿作業(yè),但是現(xiàn)場實踐證明,一臺抽漿泵無法滿足工藝要求,必須兩臺同時開啟才能完成抽漿作業(yè),如其中一臺抽漿泵電機故障,必然引起罐內(nèi)沖渣水位突然升高,影響小沖渣運行安全,導致系統(tǒng)停止運行。水渣沖制緩沖塔下部錐體底部無排水管,在水渣抽渣泵故障時,不便對水渣沖制緩沖塔下部錐體進行檢查清理。

 1 鐵口與2 鐵口單獨出鐵,出鐵量達9~10萬噸停溝組織修補,平均使用周期為1個月。從2015年4月19日開爐后小沖渣的運行情況來看(見表2),使用小沖渣系統(tǒng)出現(xiàn)格網(wǎng)堵塞事故率高。格網(wǎng)堵塞后,需要耗費大量的人力去清理格網(wǎng),同時必然導致高爐緊急堵口,對高爐生產(chǎn)帶來嚴重影響。

圖片24 

3 改造項目

從開爐后小沖渣系統(tǒng)運行效果來看,運行故障率高,對高爐生產(chǎn)影響嚴重。為了提高小沖渣系統(tǒng)運行安全可靠性,降低小沖渣系統(tǒng)對高爐生產(chǎn)的影響,改造重點是對小沖渣格網(wǎng)結(jié)渣導致堵塞進行設(shè)備改造及操作工藝優(yōu)化。

3.1 加裝導料管,將清理格網(wǎng)產(chǎn)生結(jié)渣清至小沖渣罐外部

高爐在出渣鐵過程中,渣溝區(qū)域塊狀結(jié)渣及渣鐵溝產(chǎn)生的雜物易隨爐渣流進小沖渣罐,在罐內(nèi)無法粒化,沉積在格網(wǎng)上,不能及時清理,導致格網(wǎng)堵塞(見圖2)。按設(shè)計工藝要求,每周對格網(wǎng)組織清理一次,在清理格網(wǎng)作業(yè)時,將格網(wǎng)上大塊結(jié)渣打碎從格網(wǎng)孔道漏至小沖渣下部椎體,再由抽漿泵抽至沉淀池。當格網(wǎng)上堆積大量的結(jié)渣清理至下部椎體后,易引起小沖渣抽漿泵入口堵塞,從而導致小沖渣系統(tǒng)格網(wǎng)堵塞。

圖片25 

針對格網(wǎng)上結(jié)渣打碎清至下部椎體現(xiàn)象,我們對格網(wǎng)結(jié)結(jié)渣的處理工藝進行了優(yōu)化。在格網(wǎng)平臺上方500mm處小沖渣罐體上開一個直徑450mm孔道,引導料管至外部溢流池(見圖3)。在清理格網(wǎng)時,將結(jié)渣沿導料管清至外部溢流池,杜絕大量結(jié)渣下至小沖渣系統(tǒng)下部椎體。

圖片26 

3.2 加裝循環(huán)水管,消除格網(wǎng)區(qū)域水循環(huán)盲區(qū)

由于沖渣水壓力大,流速快,在流入小沖渣罐內(nèi)部時(其結(jié)構(gòu)見圖4),呈拋物線流狀,加上下部抽漿泵的抽力,大量沖渣水沿抽漿泵方向流動。通過現(xiàn)場引入冷卻水多次驗證,在靠近沖渣水入水口的下方,格網(wǎng)區(qū)域水循環(huán)效果較差,是導致此區(qū)域結(jié)渣嚴重的根本原因。針對以上情況,我們在小沖渣系統(tǒng)沖渣水入口處,加裝一個直徑為150mm水管,引沖渣水至格網(wǎng)平臺,水管末端與格網(wǎng)平行,使之在格網(wǎng)平臺形成循環(huán),增加格網(wǎng)區(qū)域水循環(huán)效果。

圖片27 

3.3 加裝一臺備用抽漿泵

抽漿泵運行時,通過電機帶動葉輪旋轉(zhuǎn),將小沖渣罐內(nèi)渣漿抽至外部沉淀池。起初設(shè)計安裝時,未考慮管路長、轉(zhuǎn)折點多、管內(nèi)部摩擦阻力大等特點,設(shè)計抽漿泵的電機功率過小,管路直徑不足,導致必須兩臺抽漿泵同時開啟才能滿足工藝要求。針對這一現(xiàn)狀,為了保證抽漿泵運行安全可靠,加裝一臺相同型號的抽漿泵,作為備用,杜絕了因抽漿泵引起的小沖渣系統(tǒng)故障問題。

3.4 解決水渣沖制緩沖塔下部錐體磨損漏水問題

將錐體底部變徑管部位與整個錐體分開,使錐體底部變徑管、錐體底部出水管、錐體底部攪拌水管形成獨立的可拆卸更換的部件,該部件采用耐磨內(nèi)襯(內(nèi)襯材質(zhì)可采用高硬度合金、碳化硅、陶瓷等耐磨材料)。定期檢查耐磨內(nèi)襯,根據(jù)耐磨內(nèi)襯磨損情況及時組織更換。在水渣沖制緩沖塔下部錐體內(nèi)壁澆注耐磨澆注料。在下部錐體外部再包1層錐體,新、舊錐體之間間隙約為50mm,在新錐體內(nèi)表面焊錨固件,新、舊錐體之間間隙澆灌耐熱、耐腐蝕、耐磨陶瓷澆注料。

3.5 優(yōu)化小沖渣清理格網(wǎng)作業(yè)標準

按小沖渣工藝設(shè)計要求,小沖渣過渣量為6500t左右組織清理格網(wǎng),即一周組織清理一次。通過現(xiàn)場驗證高爐出渣情況,每爐次出渣量96t,平均每天出10爐次鐵,即每日成渣量1000t左右,一周的時間小沖渣系統(tǒng)過渣量達7000t水平。每次組織清理作業(yè)時,格網(wǎng)上的結(jié)渣量都較多,幾乎占格網(wǎng)面積的60%,每次清理均需要3人作業(yè)30min以上,勞動強度大,且清理作業(yè)嚴重影響高爐出鐵間隔時間,時有因清理格網(wǎng)作業(yè)導致高爐減氧慢風現(xiàn)象。為了改善清理格網(wǎng)作業(yè),我們將清理格網(wǎng)周期縮短至3天,即小沖渣系統(tǒng)過渣量達到3000t時,組織清理格網(wǎng)作業(yè)。通過優(yōu)化清理格網(wǎng)作業(yè)過程控制,制定作業(yè)標準后,每次清理作業(yè)只需要2人10min就可以完成,大大降低了勞動強度,對高爐出鐵間隔時間也無明顯影響。

通過對系統(tǒng)設(shè)備的改造及優(yōu)化小沖渣系統(tǒng)作業(yè)過程控制后,從2016年1~5月小沖渣系統(tǒng)的運行效果來看,故障率為零,極大提高了系統(tǒng)運行的安全可靠性,為保證安全可控的進行渣鐵排放工作創(chuàng)造了良好的條件,極大地降低了高爐生產(chǎn)成本。

4 結(jié)語

目前國內(nèi)高爐普遍采用渣溝水沖渣工藝,此工藝流程簡單,運行成本較合理,是十分成熟的高爐渣處理工藝技術(shù)。如因場地等因素限制,無法實現(xiàn)渣溝沖渣作業(yè),需要引進小沖渣系統(tǒng),必須要對系統(tǒng)的設(shè)備及工藝進行因地制宜的實用于生產(chǎn)現(xiàn)場的改造及完善,實現(xiàn)安全可靠的運行,努力降低系統(tǒng)運行成本。

 
 
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