高本國 王硯明 郭浩
(天津鋼管制鐵有限公司)
摘要:對天津鋼管1000m3高爐開爐成功經驗進行總結。通過開爐前精心準備,制定合理開爐方案,首次使用埋氧槍開爐,實現了3 天快速達產的最好記錄。
關鍵詞:高爐;開爐;達產;埋氧槍
1 前言
天津鋼管1000m3 高爐于2009 年12 月24 日建成投產,設計東西向鐵口2 個,風口18 個,無料鐘爐頂布料。按照天津市采暖季限停產要求,公司決定限產并于2018 年11 月1 日實施降料面停爐,整個過程歷時7h。限產結束后于2019 年1 月25 日開爐。由于集團公司對此次高爐的各項復產工作做了充分的準備,為順利開爐打下了堅實的基礎。本次開爐方案制定周密,操作參數把控合理,取得了“一天順行,三天達產”的最好開爐水平。
2 開爐前工作
本次停爐料線雷達探尺顯示15.4m,涼爐后進入爐內檢查發現,料面成功降至風口帶區域,于探尺顯示基本吻合。由于限產時間長,借此契機,對高爐內襯進行全面噴涂,噴涂完成后,組織爐缸清理工作,由于時間富裕,本次清理爐缸至風口線以下2m,東西鐵口位置扒空,實現了鐵口與爐缸的貫通。
內襯噴涂和爐缸清理完畢后,作業區組織熱風爐烘爐和高爐烘爐工作,由于熱風爐在停爐期間采用焦爐煤氣燒爐保溫,烘爐工作簡化,高爐烘爐工作按照烘爐曲線嚴格操作。烘爐完成后,對熱風爐和高爐本體及爐頂密封系統進行打壓試漏,點檢人員用肥皂水檢漏,對漏點標記并處理,經過三次打壓試漏,具備送風開爐條件。
開爐前,高爐工藝人員和技術科進行開爐的工藝優化,主要達成以下共識:(1)考慮到限產因素前期風量小,為了快速達到加熱爐缸活躍中心,開爐采用10 個風口送風,提高鼓風動能。(2)優化布料方式,使爐內O/C 分布合理,快速形成合理的布料平臺,改善煤氣利用。(3)東鐵口使用有水炮泥堵口后,快速插入氧槍,并通壓縮空氣和氧氣,對鐵口區域爐缸進行加熱,儲備熱量利于渣鐵排放。
3 開爐料及開爐參數選擇
(1)參數選擇:本次開爐全爐焦比3.05t/t,正常料焦比0.76t/t。生鐵成分選擇:Si=2.5%,爐渣堿度選擇:全爐爐渣堿度0.7,空焦堿度0.65,正常料堿度1.00。
(2)開爐配料:負荷料采用高堿度燒結礦和宏興球團礦,為了防止渣中Al2O3 偏高,使用部分白云石、錳礦及低品位塊礦調整。(詳見表1)
表1 開爐料組成
正常料 |
焦炭6t+燒結7.9t+球團4.8t+塊礦0.3t+錳礦0.4t |
空焦 |
焦炭6t+白云石0.73t+螢石0.25t |
凈焦 |
焦炭6t |
(3)開爐料裝入順序:枕木裝至風口中心線+17 批凈焦+8 批凈焦+15 批空焦+10 批(空焦+正常料)+2(1 空焦+2 正常料),最終料批數按臨時測量料線補齊。(詳見表2)
表2 開爐裝料入爐順序
段數 |
裝入方法 |
匹數 |
部位 |
體積 |
6 |
1 空焦+2 正常料 |
2 |
爐身中上部 |
85.94 |
5 |
1 空焦+1 正常料 |
10 |
爐身中部 |
259.10 |
4 |
空焦 |
15 |
爐身下部 |
149.85 |
3 |
凈焦 |
8 |
爐腰 |
74.57 |
2 |
凈焦 |
17 |
爐缸、爐腹 |
158.46 |
1 |
枕木 |
|
爐缸 |
109.57 |
裝料過程中,為避免爐料撞擊爐墻,各段料角使用如下:α凈焦=17°,α空焦=20°正常料:8m 以:C223204183/O205185。8m 以上料線每增加1-2m 同擴1°。
4 開爐操作
2018 年1 月25 日20:18 分開爐送風,10 個風口送風,送風面積0.1038,風量900m3/min,風溫670℃。送風后,20:55 東西鐵口導出管都已點著,21:11 送風風口全部點著。23:40 坐料一次(累計耗風量15 萬m3),23:50 料動后爐況逐漸轉順。由于料尺工作尚可,壓量關系適中,26 日1:35 關爐頂放散提頂壓。爐外1:40 西鐵口見渣,2:04 東鐵口見渣,標志著風口和鐵口貫通,2:35 堵東西鐵口,同時東鐵口進行埋氧槍操作。整個過程料尺下料順暢,壓量關系匹配,封堵鐵口后于7:22 東鐵口出第一爐鐵,標志著開爐復產順利。后期外圍工作組織得力,高爐逐步提升冶強,同時調整爐溫堿度,配合“發展邊緣,疏導中心”裝料制度的調整,27 日實現全風量噴煤作業。隨著渣鐵物理熱的提升和爐溫達到合理水平(Si:0.6%左右),28 日開始使用西鐵口出鐵,之后恢復正常生產交替出鐵。
開爐及達產后參數調整情況:
(1)渣鐵排放:在東鐵口見渣堵口后,東鐵口立即進行埋氧槍操作,氧槍一端焊接釬尾,利用連接套咬合通過開口機壓入,埋入后通氧氣和壓縮空氣。埋氧槍3.5h 后,關閉預埋氧槍的氧氣和壓縮空氣,同時東場具備出鐵條件,拔出氧槍,拔出后渣鐵隨之噴薄而出,渣鐵正常排出后流入干渣坑。此次開爐通過埋氧槍操作,第一次渣鐵排放非常成功,渣鐵流動性較好,效果非常明顯。為了避免爐內憋壓,本次開爐爐前工作組織得力,26 日早班共開堵口四次,通過走干渣排出渣鐵合計約130t。26 日中班渣鐵流動性良好,投用撇渣器,改沖水渣作業,大幅減輕爐前勞動負荷。
(2)降硅操作:降硅是開爐后強化冶煉的重要手段,過慢影響開爐提產進度,過快導致渣鐵溫度不足造成次生事故。此次開爐化學熱和預計相符,物理熱1460℃以上,渣鐵流動性良好。在保障渣鐵物理熱充足的前提下,逐步加風提負荷擴礦批,詳見表3。
表3 負荷調整和熱制度變化
日期 |
礦批 |
焦炭負荷 |
Si |
物理熱 |
1月26日 |
13.4-15.2 |
2.39-2.71 |
2.50-1.30 |
1460-1510 |
1月27日 |
15.2-18.0 |
2.71-3.27 |
1.23-0.80 |
1457-1521 |
1月28日 |
18.0-19.0 |
3.27-3.39 |
0.55.0.72 |
1459-1510 |
1月29日 |
19.0-20.0 |
3.39-3.45 |
0.55-0.71 |
1465-1514 |
1月30日 |
20.0 |
3.45-3.54 |
0.53-0.68 |
1477-1523 |
1月31日 |
20.0-21.0 |
3.54-3.67 |
0.48-0.62 |
1461-1502 |
(3)料制調整: 開爐送風后,初始裝料制度制定合理,送風后沒有進行大幅度的角度調整,隨著冶強的逐步提高,上部先采取擴礦批、加負荷、提煤比的措施,結合水溫差變化和爐頂成像對角度進行調整,使上下部匹配, 送風料動后角度由C243223193/O224205 調整為C263243223193/O243224205,27日噴煤后,煤氣量增加邊緣氣流過剩,角度由C263243223193/O243224205 調整為C263243223193/O253234215。調整后氣流由開爐初期的發展邊緣氣流慢慢過渡到邊緣明顯,中心可見的兩股氣流,爐況適應能力增強,為開爐后進一步提產降耗打下了基礎。
5 開爐小結
(1)本次開爐采用鐵口預埋氧槍,鼓入壓空及氧氣,大大降低了第一爐鐵的開口難度,也實現了本廠開爐第一爐鐵不用氧管燒鐵口的歷史突破,是天管歷次高爐開爐中最成功的一次。
(2)開爐參數的合理選擇,保證了送風后的鼓風動能。開爐后通過對料制的調整,煤氣分布合理,爐況穩定順行,同時在保證熱量的前提下,快速開風口,穩步降硅,活躍爐缸,為能夠快速達產達效提供條件,取得了開爐的歷史最好水平。
(3)本次開爐,爐前工作放在了重中之重。結合歷次開爐經驗,爐前工作好壞關系到高爐開爐成功與否。第一爐鐵如果開口困難,氧燒時間長,渣鐵流過大,可造成主支溝漫鐵而被迫休風,從而影響開爐進程。此次開爐對主溝和渣鐵支溝進行了加高處理,爐前人員同心協力,能夠按要求及時保證渣鐵排放,為高爐快速達產提供外圍保障。
參考文獻
[1] 范廣權編著.高爐煉鐵操作.北京:冶金工業出版社,2003.295-302.