丁時(shí)明，詹開洪，潘偉恩
( 寶武集團(tuán)中南鋼鐵廣東韶鋼松山股份有限公司，廣東 韶關(guān) 512123)
摘 要: 韶鋼 8 號(hào)高爐 4 座熱風(fēng)爐存在隔墻塌磚、穿洞，爐箅子燒塌、格子磚掉落現(xiàn)象，熱風(fēng)爐工況差，燒爐煤氣量大幅下降，廢氣溫度高，拱頂溫度低，送風(fēng)溫度大幅下降。針對(duì)風(fēng)溫低采取了不同風(fēng)溫區(qū)間制定煤比控制上限，優(yōu)化送風(fēng)參數(shù)，保障低風(fēng)溫后煤粉燃燒效率，操作爐型維護(hù)，造渣制度調(diào)整，送風(fēng)管系異常狀況監(jiān)控及處理等措施，實(shí)現(xiàn)了高爐穩(wěn)定、順行，在冷卻壁漏水、風(fēng)溫低雙重不利因素影響下，高爐各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)未出現(xiàn)大幅上升。
關(guān)鍵詞: 格子磚; 風(fēng)溫; 煤比; 送風(fēng)參數(shù); 操作爐型; 造渣制度; 措施
1 概況
寶武集團(tuán)中南鋼鐵廣東韶鋼松山股份有限公司( 以下簡(jiǎn)稱“韶鋼”) 8 號(hào)高爐 3 200 m3 于 2009 年 10 月開爐，配 4 座高溫長(zhǎng)壽內(nèi)燃式熱風(fēng)爐，吸取國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)壽熱風(fēng)爐成功經(jīng)驗(yàn)，采用偏心圓弧形熱風(fēng)爐拱頂砌體結(jié)構(gòu)，“饅頭形”燃燒室、柵格式陶瓷燃燒器，凹凸槽的七孔高效格子磚( 蓄熱室) 等。設(shè)置空煤氣雙預(yù)熱裝置。在燃燒混合煤氣( 高爐煤氣配加焦?fàn)t煤氣) 的條件下，熱風(fēng)溫度達(dá)到 1 200 ～ 1 250 ℃。
2 熱風(fēng)爐破損狀況
韶鋼 8 號(hào)高爐 2018 年熱風(fēng)爐燒爐過程出現(xiàn): 單爐燒爐煤氣流量低，廢氣溫度高，拱頂溫度低，風(fēng)溫不耐送，熱風(fēng)爐廢棄含氧量超標(biāo)等異常情況。2020 年 1 月利用休風(fēng)機(jī)會(huì)對(duì) 4 座熱風(fēng)爐進(jìn)行內(nèi)窺鏡檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)普遍存在隔墻塌磚、燒穿的現(xiàn)象，打開爐箅子入孔發(fā)現(xiàn)，大量格子磚塌落在爐底，爐箅子支撐柱傾斜，且磚中夾雜有少量燒損的爐箅子。 鑒于 4 座熱風(fēng)爐破損，存在安全隱患，2020 年 對(duì) 4 座熱風(fēng)爐逐一輪修。
3 低風(fēng)溫下的應(yīng)對(duì)措施
2020 年 6 月 21 日對(duì) 1 號(hào)熱風(fēng)爐定修，所有閥門下盲板，改造成頂燃式。熱風(fēng)爐退出維修 120 d，高爐送風(fēng)模式由“兩燒兩送”變成“兩燒一送”。如果在 1 號(hào)熱風(fēng)爐定修期間，3 號(hào)熱風(fēng)爐工況惡化，風(fēng)溫繼續(xù)大幅度下降，甚至出現(xiàn)退出情況，將導(dǎo)致一燒一送。為避免這種不良后果，采取了以下管控措施。
3． 1 不同風(fēng)溫區(qū)間，制定煤比的控制上限
風(fēng)溫低于 1 000 ℃，高爐負(fù)荷不超過 4. 5 t /t; 礦批小于、等于 85t /ch，爐渣堿度: 1. 20 ± 0. 03。風(fēng)溫低于 950 ℃時(shí)，煤比不大于 150 kg /t，最大煤量不超過 55 t /h，盡可能全風(fēng)口噴煤，確保均勻噴吹。當(dāng)風(fēng)溫低于 800 ℃時(shí)，全停噴煤，按全焦冶煉逐步下調(diào)負(fù)荷。低風(fēng)溫期間高爐重力除塵灰、布袋灰每 2 d 取樣檢測(cè)一次，指導(dǎo)高爐操作，評(píng)價(jià)噴吹煤粉的燃燒效果，具體見圖1。
3． 2 優(yōu)化送風(fēng)參數(shù)、保障低風(fēng)溫后煤粉燃燒效率
根據(jù)風(fēng)溫下降、爐況接受富氧的情況，適當(dāng)提高理論燃燒溫度，富氧量逐步提高到 23 000 ～ 25 000 m3 /h，彌補(bǔ)風(fēng)溫低大噴煤狀態(tài)下風(fēng)口前溫度的不足; 低風(fēng)溫操作期間嚴(yán)格控制風(fēng)量不大于 5 800 m3 /min; 利用休風(fēng)機(jī)會(huì)調(diào)小 2 個(gè)風(fēng)口，縮小進(jìn)風(fēng)面積，風(fēng)口面積按 ＜ 0. 42 m2 ; 視爐況的實(shí)際情況，退負(fù)荷的同時(shí)采取開放中心的裝料制度調(diào)整，中心溫度 CCT1 控制在 500 ℃以上，降低次中心溫度，控制在 350 ℃ 以下，邊緣氣流指數(shù)控制在 0. 6 ～ 0. 85，風(fēng)溫低至 850 ℃以后，時(shí)間長(zhǎng)容易造成爐墻結(jié)厚，邊緣氣流受阻，風(fēng)溫低至下限后，邊緣指數(shù)往上限靠; 優(yōu)化布料矩陣，布料角度起始角度由 43°退到目前的 39°，實(shí)現(xiàn)高爐內(nèi)煤氣流均勻分布，同時(shí)提高爐料透氣性。實(shí)現(xiàn)煤粉在爐內(nèi)充分燃燒，減少低風(fēng)溫后未燃煤發(fā)生量。
3． 3 操作爐型的維護(hù)
低風(fēng)溫后，軟熔帶上移，軟熔區(qū)間變寬，料柱透氣性變差，容易引起熱負(fù)荷( Q 值) 波動(dòng)，爐墻溫度報(bào)警，造成大塊渣皮掉入爐缸，引起高爐爐溫波動(dòng)。長(zhǎng)時(shí)間的熱負(fù)荷大幅波動(dòng)會(huì)引起下料爐型破壞，造成爐況失常; 風(fēng)溫低至 850 ℃ 后，關(guān)注爐體 Q 值的下限，避免長(zhǎng)時(shí)間 Q 值過低，引起爐墻結(jié)厚。風(fēng)溫大幅下滑時(shí)，關(guān)注熱負(fù)荷波動(dòng)，依據(jù)熱負(fù)荷 Q 值波動(dòng)的大小及波動(dòng)的頻次，進(jìn)行階梯性壓差、風(fēng)量、燃料比管理。具體見表 1。
3． 4 造渣制度調(diào)整
風(fēng)溫降低后，出現(xiàn)高爐渣鐵物理熱與化學(xué)熱不匹配現(xiàn)象，呈現(xiàn)鐵水溫度低、鐵水含硅高等特點(diǎn)。鐵水不好流，爐渣中夾雜未燃煤粉，流動(dòng)性變差。為保證渣鐵的流動(dòng)性，當(dāng)風(fēng)溫 ＜ 900 ℃ 或渣鐵流動(dòng)性不好時(shí)，視具體情況加硅石、錳礦改善流動(dòng)性。同時(shí)鐵水溫度下調(diào)，按 1 505 ～ 1 525 ℃ 控制，硅數(shù)上提至0. 35% ～ 0. 65%，爐渣堿度下調(diào)至 1. 15 ～ 1. 20，鐵水含硫上調(diào)至 0. 025 % ～ 0. 035 %，渣中 Al2O3 含量控制在 15%以內(nèi)，鎂鋁比保持在 0. 6 以上。關(guān)注現(xiàn)場(chǎng)渣流實(shí)物中未燃煤粉情況。爐外操作針對(duì)鐵水硅高、流動(dòng)性差，制定出渣出鐵方案，確保渣鐵及時(shí)排放。
3． 5 送風(fēng)管系異常狀況監(jiān)控及處理
熱風(fēng)爐隔墻塌陷，大部分碎磚塌落在燃燒器火井上面，送風(fēng)期間被熱風(fēng)吹到熱風(fēng)閥，致熱風(fēng)閥關(guān)不到位，吹到圍管，堵塞送風(fēng)系統(tǒng)。
1) 熱風(fēng)爐熱風(fēng)閥出現(xiàn)卡磚的處理
出現(xiàn)熱風(fēng)閥卡磚，來回開關(guān)熱風(fēng)閥砸磚，超過 1 h 未處理好，須休風(fēng)處理。設(shè)備室組織優(yōu)化搶修，檢修人員和工器具、備件等現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備，縮短無計(jì)劃休風(fēng)時(shí)間。熱風(fēng)閥底部排污口制作箱體。利用休風(fēng)機(jī)會(huì)定期清理箱體內(nèi)部熱風(fēng)閥砸碎掉落的耐火材料。
2) 高爐風(fēng)口及送風(fēng)系統(tǒng)堵磚、堵煤的監(jiān)控碎磚隨氣流易在中節(jié)、吹管部位堵塞，影響高爐進(jìn)風(fēng)均勻性和風(fēng)口噴煤，可能造成風(fēng)口、吹管燒穿，影響爐況順行。制定送風(fēng)系統(tǒng)檢查巡查方案，按照煤槍噴煤狀況，風(fēng)口明亮程度，中節(jié)、吹管溫度從定性和定量上嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，以便在檢測(cè)手段有限條件下發(fā)現(xiàn)堵磚隱患。休風(fēng)定期檢查風(fēng)口是否堵磚，風(fēng)口攝像應(yīng)全部恢復(fù)使用。
4 低風(fēng)溫措施實(shí)施后效果
2019 年 9 月韶鋼 8 號(hào)高爐爐腹、爐腰段銅冷卻壁集中大面積破損，與此同時(shí)熱風(fēng)爐出現(xiàn)隔墻塌磚、燒穿，造成風(fēng)溫低。針對(duì)這兩大不利因素，通過對(duì)冷卻壁漏水規(guī)范管控、風(fēng)溫低后的爐內(nèi)操作調(diào)整，未引起燃料比、置換比大幅上升，爐況整體順行，高爐各項(xiàng)指標(biāo)基本維持。2019 ～ 2020 年韶鋼 8 號(hào)高爐指標(biāo)見表 2。
參考文獻(xiàn)
［1］ 周傳典． 高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)手冊(cè)［M］． 北京: 冶金工業(yè)出版社，2008．