劉立廣, 陳生利
(寶武集團韶關鋼鐵有限公司,廣東 韶關 512123)
摘 要:為了使 6 號高爐封爐復風后的爐況快速恢復,本次高爐封爐料采用了三段式爐料結構, 分別是凈焦段+凈焦熔劑段+焦炭熔劑負荷料段。復風前進行鐵口埋氧槍加熱爐缸措施。復風后,高爐渣鐵物理熱充沛,渣鐵排放通暢,高爐接受風量,爐內下料順暢。本次 6 號高爐的封爐料加入合理,達到了高爐順利復風、爐況快速恢復的目的。
關鍵詞: 高爐;封爐;復風
韶鋼 6 號高爐爐容 1050 m3, 設計年產煉鋼生鐵90 萬 t。根據韶鋼實際和國內高爐冶煉發展趨勢 采用了如下技術:采取料車上料、頂燃式熱風爐、高溫區使用鑄鋼冷卻壁、小沖渣等設計。高爐投產后,各項技術經濟指標居于國內同類型高爐前列。2 月為配合鋼后計劃檢修,6 號高爐也同步對爐臺下鐵水稱量系統進行改造,滿足鐵包一罐制需要。稱量系統改造期間 6 號高爐進行休風封爐。從以往高爐封爐復風情況來看,封爐后的高爐由于高爐爐缸有冷凝渣鐵,封爐復風比新建高爐開爐更加困難。以往高爐的封爐料大多采用全焦封爐,這雖然有利于加熱爐缸,但也會引起連續爐溫高,容易燒損風口,延長高爐達產時間,增加高爐成本。針對以往封爐料的弊端,本次高爐封爐料采用了分段式封爐料。現將休風封爐以及復風操作情況 總結如下。
1 封爐配料
高爐封爐料加入是否科學合理,直接影響高爐復風后的各項操作,對高爐順產、達產有決定作用[1]。 六號高爐本次封爐休風料主要借鑒近年 6 號高爐及8 號高爐封爐及開爐經驗制定。
配料總方案如下:
1)具體高爐封爐爐料結構如表 1、表 2、表 3 所示。
2)封爐裝入休風料總焦比(含凈焦)為 5.48 t/t, 裝入休風料體積約 862.65 m3。
3)空焦段以上部位爐料控制要求:爐渣二元堿度按1.05 控制,目標鐵水[Si]:4.0 %;爐渣:Al2O3 控制在≤13 %,MgO≥8.0 %.通過加入硅石、白云石、 石灰石、錳礦、瑩石調整爐渣成分[2]。
4)凈焦段爐料加至高爐爐腰,空焦段爐料加至高爐爐身上部,高爐爐身上部為 2.2 t/t負荷料。
2 高爐休風過程操作
1)高爐 5 日開始進行洗爐(熱洗),洗爐的控制參數為:[Si]=0.5 %~0.7 %、R=1.00~1.05、[Mn]=0.8 %, 保證爐缸熱量充沛,PT(鐵水溫度)≥1 475 ℃。
2)高爐 5 日中班改低煤比冶煉,噴煤比由140 kg/t 逐步降至 100 kg/t;22:00 開始上休風料;6 日 2:00 高爐全停煤,4:30 休風料加完(合計焦炭446 t,礦石合計 123 t);5:30 高爐休風, 休風料線 1200 mm;末次鐵 PT:1485 ℃,鐵水[Si]:0.6 %。
3 高爐復風操作
25 日 10:16高爐復風,初始風量 550 m3/min。利用 1 號鐵口上方的 4 個風口送風.12:15 高爐開始 引煤氣,12:20 高爐改高壓操作,18:00 高爐風量達到 1050 m3/min。 26 日7:20 高爐鐵水過避渣器進鐵包,9:50 高 爐開始噴煤,15:00 高爐開始富氧,16:00 高爐全風口送風,20:30 高爐恢復全風2 300 m3/min。
3.1 高爐風量恢復
高爐復風初始風量 550 m3 /min,送風比為 0.5, 風溫 800 ℃。 送風風口為靠近 1 號鐵口的 1、2、19、 20 號風口, 送風面積0.052 m2。10:31 開始 2#、19# 風口有亮光,19# 風口 10:40 有亮光、1# 風口 11:00 有亮光。風口亮后按照 50 m3 /h 的速度逐步增加風量.19:00 高爐風量達到 1 050 m3 /min ,此時高爐軟熔帶逐步形成,為避免引起爐況波動,高爐風量穩 定一個冶煉周期待軟熔帶穩定后再增加風量[3]。26 日 1:00 后高爐壓量關系匹配,渣鐵物理熱充足,開始再次增加風量, 高爐接受風量能力較強,20:30 高爐恢復全風2 300 m3/min.整個加風過程基本與計劃加風過程相符合。高爐計劃風量與實際風量見圖 1。
為了確保高爐加風過程中生成合適的操作爐型,高爐必須對理論燃燒溫度進行控制[4]。通過調節風溫和鼓風濕分維持理論燃燒溫度在2 100~2 300℃ 之間。
3.2 爐前出鐵
高爐復風前在鐵口提前埋入煤氧槍,利于充分 加熱爐缸下部和風口區生成的液態渣鐵順利下行 到鐵口, 也便于爐前順利開鐵口。25 日11:12 爐前拔出煤氧槍,用氧氣管燒開鐵口,燒通后立即來渣,出渣5 分鐘,出渣約 3 t,之后噴出少量焦炭。11:36 鐵口大噴,高爐堵口。前期渣鐵溫度低,渣鐵分離效果不好,為確保安全沖制水渣,前幾次鐵安排進干渣坑[5] 。隨著鐵次的增加,渣鐵溫度明顯提高,流動性和渣鐵分離效果越來越好。26 日7:20 高爐開始渣鐵過避渣器,共出鐵約150 t,鐵水成分(PT:1 429℃,[Si]:2.628,[S]: 0.107)。高爐前期出渣鐵情況見表4。
3.3 高爐負荷與富氧噴煤操作
高爐要盡快達產的必要條件之一就是降低鐵水硅含量,而降硅的重要手段是提高焦炭負荷、富氧噴煤[6] 。為了確保爐缸熱量充足,六號高爐復風后繼續上輕負荷料(負荷2.2),25日21:30開始逐步增加焦炭負荷,26 日9:50 高爐開始噴煤,14:00 高爐開始富氧,高爐噴煤后理論燃燒溫度按照2 150~2 250 ℃進行控制,17:30 焦炭負荷加到4.0。
六號高爐復風后爐況順行良好,富氧噴煤提高高爐冶煉強度,促進了高爐降硅[7],僅用兩天時間鐵水硅含量就逐步降至0.5,6 號高爐產量28日達到3100 t,利用系數2.95,高爐實現了快速達產。6 號高爐復風后焦炭負荷變化和鐵水成分見圖2、圖 3。
3.4 高爐開風口操作
高爐開風口可以為進一步增加風量創造條件,但若時機把握不好也會影響高爐爐溫控制反而影響加風節奏[8]。6 號高爐捅風口參照以下條件:
①高爐風量、風壓關系匹配,風壓加到位;
②爐內下料順暢,無崩、懸料;
③爐溫充沛,爐外出鐵正常;
④準備捅開風口的風口水溫差有較明顯的上升。
本次 6 號 高爐開風口時機比較合適,高爐整個開風口過程基本與計劃一致。高爐送風面積變化具體見圖4。
4復風后高爐指標
6號高爐復風后,爐況恢復較順利,高爐爐況穩定順行,高爐快速達產,經濟技術指標快速達到休風前水平。具體休風前后經濟指標對比見表5。
5結 論
1)本次6號高爐封爐料采用了三段式爐料結構,分別是凈焦段+凈焦熔劑段+焦炭熔劑負荷料段。從復風進程來看,本次封爐料加入合理,復風后高爐爐溫充足,爐況快速恢復到正常水平。
2)開風口的時機把握可以參考風口水溫差變化來判斷,水溫差明顯上升,且爐溫充足可以開風口。
3)復風前鐵口打入煤氧槍能充分加熱爐缸下部和鐵口區域,打通風口和鐵口間的通道,利于風口區生成的液態渣鐵順利下行到鐵口,也便于爐前順利開鐵口排放渣鐵。
4)高爐復風過程中要重視理論燃燒溫度的管理,通過風溫、加濕等手段確保理論燃燒度在2150~ 2 250℃的控制范圍。
參考文獻:
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[3] 張殿有.高爐冶煉操作技術[M]. 北京:冶金工業出版社,2010.
[4] 李湘,余映紅.2 號高爐燜爐及開爐恢復實踐[J]. 江西冶金,2015(1):11- 15
[5] 管財 堂,劉廣 全,莫云 星.新鋼 6 號高爐全焦開爐實踐[J].煉鐵, 2010(2):28-30.
[6] 劉立廣.韶鋼 8 號高爐開爐快速達產實踐[J]. 煉鐵,2010(2):15-18.
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