鄒有光 馮廣獻 陳起志 閆志欣 林繼輝
(安鋼集團信陽鋼鐵公司)
摘 要:對信鋼1#高爐中修開爐進行了總結。1#高爐擴容大修于2019年5月10日開爐,擴容后有效容積637m3,薄壁爐襯,2022年爐況穩定性不好,初步判斷爐體磚襯脫落或有局部結瘤,爐型不規整造成煤氣流波動大,2022年9月8日降料面停爐中修進行爐體噴涂造襯,10月9日點火開爐,此次開爐采用鐵口富氧新技術,中修開爐取得圓滿成功。
關鍵詞:停爐中修;開爐;噴涂造襯;爐型
1 概況
1#高爐擴容大修于2019年5月10日開爐,擴容后有效容積637m3,薄壁爐襯。2022年爐況穩定性不好,初步判斷爐體磚襯脫落或有局部結瘤,爐型不規整造成煤氣流波動大,2022年9月8日降料面停爐中修,此次中修重點檢修項目是:高爐本體噴涂造襯,重力除塵器噴涂,1-3#熱風爐換球,爐頂氣密箱更換等。9月25日高爐本體噴涂結束,26日熱風爐引煤氣烘爐,10月2日高爐本體烘爐,9日9:16帶風裝料,14:16點火開爐,此次開爐首次采用鐵口富氧新技術,10日0:16出第一爐鐵即存弊渣器,9:46噴煤,14:29風口全開,中修開爐取得圓滿成功。
2 高爐停爐操作
考慮中修開爐后高爐需繼續穩定生產,為了最大限度的減少爐缸和爐底耐材的損壞,此次停爐采用焦丁填充配合爐頂打水降料面停爐,前期煤氣回收。
1、停爐前開路冷卻壁盲死,漏水小套更換掉,煤氣管道有泄漏焊補,爐頂打水管檢查水、氮氣保持通暢。
2、高爐操作保持全風、高風溫作業,保持爐況順行,爐溫穩定、熱量充沛,爐缸均勻、活躍,避免爐況事故。9月3日開始每批料配帶螢石100kg、錳礦3%,采用適當發展邊緣的料制。
3、9月8日9:00 改全焦冶煉,礦批12噸、負荷2.5,單環同角29°布料,爐溫0.6~0.9%,物理熱1500℃以上;降低堿度,理論堿度在1.00-1.05之間。14:00集中加4噸瑩石,16:00開始空料線(頂溫350℃下料):礦批10噸、負荷2.0,機燒:球團:錳礦=78:16:6,下9批后開始下焦丁,開爐頂打水管、下焦丁控制爐頂溫度。停爐料表1:
焦批(干) |
礦批(t) |
負荷 |
機:球:生:錳 |
螢石(kg) |
全爐鐵量(t) |
批料體積(m3) |
風口至爐喉下方體積(m3) |
燃燒焦炭風量(萬m3) |
4800 |
12 |
2.5 |
70:20:6:4 |
200 |
269 |
13.41 |
498 |
49.7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
注:焦炭堆比重560kg/m3、礦石2000kg/m3、壓縮率取88%,全爐鐵量計算按扣除爐喉體積(637-33.4m3)共45批料,風口至爐喉下方體積498m3、共37批料、焦炭177.6噸,風量49.7萬m3。
停爐參數記錄表2:
時間 |
料線(mm) |
熱風壓 kpa |
風量 M3/min |
風溫 ℃ |
爐頂溫度(℃) |
||||
南 |
北 |
東 |
南 |
西 |
北 |
||||
16:00 |
|
5800 |
104 |
1105 |
800 |
289 |
325 |
326 |
296 |
16:30 |
|
|
90 |
982 |
793 |
318 |
352 |
343 |
316 |
17:00 |
|
|
91 |
960 |
766 |
367 |
392 |
436 |
362 |
17:30 |
|
|
93 |
937 |
791 |
316 |
311 |
380 |
303 |
18:00 |
|
|
91 |
949 |
796 |
345 |
363 |
410 |
336 |
18:30 |
|
|
98 |
950 |
800 |
313 |
354 |
377 |
294 |
19:00 |
|
|
98 |
940 |
797 |
324 |
363 |
358 |
308 |
19:30 |
|
|
104 |
918 |
797 |
339 |
333 |
370 |
340 |
20:00 |
|
|
97 |
941 |
796 |
324 |
317 |
341 |
331 |
20:30 |
|
|
97 |
969 |
796 |
351 |
358 |
381 |
371 |
21:00 |
|
|
92 |
975 |
787 |
352 |
373 |
391 |
377 |
21:30 |
|
|
89 |
947 |
764 |
337 |
355 |
356 |
376 |
22:00 |
|
|
48 |
916 |
745 |
325 |
309 |
352 |
388 |
22:30 |
|
|
48 |
927 |
722 |
330 |
318 |
378 |
412 |
23:06 |
|
|
32 |
756 |
751 |
355 |
349 |
381 |
433 |
9月8日22:00高爐切煤氣,停止煤氣回收,23:06休風停爐。
3 高爐休風扒爐、噴涂造襯及烘爐
高爐休風后,為了最大限度的減少爐缸和爐底耐材的損壞,9月9日夜班采用間歇式打水冷卻,9日白班組織卸進風裝置開始從風口扒料,由于風口前端尚有熔融渣鐵裹著焦炭,扒爐難度較大、配合氧氣燒。從停爐爐墻觀察,冷卻壁鑲磚全部侵蝕完畢,有部分冷卻壁水管已裸漏,見圖1。本體東南方向九段粘接有長約5米、厚度約1米的鐵質瘤,見圖2。至18日爐缸清理完畢(清理到鐵口平面),見圖3。19日高爐轉入噴涂作業,25日高爐本體噴涂結束,噴涂料理化性能指標見表3,噴涂效果見圖4。26日熱風爐引煤氣烘爐,10月2日高爐本體烘爐,6日15:00烘爐結束,烘爐曲線見表4。
圖1 圖2
圖3
表3 造襯用耐火材料理化性能指標
濕法噴涂料 性能指標 |
上部料 |
下部料 |
|
DX-GJ30 |
DX-GJ50 |
||
化學成分 |
Al2O3 |
≥60 |
≥50 |
SiO2 |
≤20 |
≤30 |
|
SiC |
|
≥10 |
|
FeO |
≤1.8 |
≤1.5 |
|
體密(g/cm3) |
110℃×24h |
≥2.3 |
≥2.4 |
耐壓強度(MPa) |
110℃×24h |
≥30 |
≥30 |
1350℃×3h |
≥60 |
≥70 |
|
抗折強度(MPa) |
110℃×24h |
≥3 |
≥3 |
1350℃×3h |
≥5 |
≥6 |
|
線變化率(%) |
1350℃×3h |
±1 |
±0.8 |
圖4
高爐烘爐曲線,表4
4 復風操作
4.1 開爐料核算及裝料
開爐料成分
樣品 |
TFe |
SiO2 |
CaO |
Al2O3 |
Mg0 |
S |
Mn |
CaF2 |
堆比重 |
燒結礦 |
54.85 |
5.31 |
10.82 |
1.99 |
2.19 |
|
0.5 |
|
1750 |
球團礦 |
63.67 |
7.26 |
0.4 |
1 |
0.4 |
|
0.3 |
|
2100 |
高硅錳礦 |
10 |
42 |
|
7.6 |
|
|
15 |
|
1450 |
白云石 |
|
1 |
30 |
|
20 |
|
|
|
1700 |
螢石 |
|
30 |
|
|
|
|
|
63 |
1500 |
焦炭 |
灰分:12.18 |
48.40 |
5.41 |
2.17 |
33 |
0.65 |
|
|
560 |
參數設定:Fe回收率:99.5%, Mn回收率:60%,焦炭水份取4%。鐵水充分【Si】92%,【Mn】1.2%,【Fe】92%。
開爐料消耗
|
燒結 |
球團 |
高硅錳 |
白云石 |
螢石 |
焦炭 |
合計 |
124 |
39 |
14 |
28.5 |
11.5 |
310 |
全爐參數(單位:kg)
總鐵量 |
總焦比 |
總渣量 |
總渣比 |
裝料體積 |
101845 |
3037 |
75476 |
741 |
601 |
全爐終渣成分% |
|||||||
SiO2 |
CaO |
Al2O3 |
MgO |
R2 |
鎂鋁比 |
[Mn] |
(CaF2) |
30.48 |
29.63 |
15.82 |
12.06 |
0.97 |
0.76 |
1.25 |
9.01 |
10月9:16開始帶風裝料,熱風壓23kpa、風量960m3/min,第一組凈焦22批,焦批5000kg(干焦),布料角度18°;第二組空焦21批,焦批5000kg(干焦),白云石860kg/批、螢石200kg/批,布料角度22°;第三組負荷料21批,焦批2778kg(干焦),礦批5000kg,白云石350kg/批、螢石200kg/批,布料角度焦炭25(6)礦石23(6);14:16開爐料裝到450M3提高風溫到640℃風口前焦炭點燃。
4.2 送風開爐
10月9日鐵口富氧槍埋好,堵3#、5#、7#、9#、11#、13# 6個風口用10個風口送風(風口送風同時氧槍送壓縮空氣0.5kPa),送風面積0.1038m2,14:16開爐料裝到450m3提高風溫到640℃風口前焦炭點燃,鐵口氧槍改送純氧0.5kPa,15:20 工作10個風口前端焦炭全部點燃,16:30鐵口氧槍點燃,18:30鐵口氧槍送壓縮空氣,壓縮空氣、氧氣壓力均0.5kPa。20:16爐頂溫度大于100℃引煤氣。22:00打開鐵口,渣鐵溫度充沛、流動性良好,22:25堵口即作出鐵存弊渣器準備,10日0:12打開鐵口鐵水過弊渣器,渣鐵溫度充沛、流動性良好,出渣鐵約10噸,9:46日開始噴煤。
點火開爐至出第一爐鐵前高爐操作參數見表:
時間 |
風量 M3/min |
風溫 ℃ |
熱壓 kpa |
頂壓 kpa |
壓差 kpa |
頂溫 ℃ |
工作風口 (個) |
9日14:16 |
960 |
640 |
24 |
|
|
34 |
點火 10 |
15:00 |
983 |
643 |
56 |
|
|
45 |
10 |
16:00 |
1004 |
632 |
54 |
|
|
46 |
10 |
17:00 |
921 |
726 |
71 |
|
|
37 |
10 |
18:00 |
546 |
703 |
126 |
|
|
38 |
10 |
19:00 |
686 |
736 |
103 |
|
|
41 |
10 |
20:00 |
751 |
685 |
90 |
|
|
120 |
20:16引煤氣 |
21:00 |
1082 |
752 |
96 |
18 |
78 |
321 |
10 |
22:00 |
1191 |
801 |
112 |
20 |
92 |
243 |
10 |
23:00 |
1216 |
822 |
127 |
23 |
104 |
276 |
23:00開13# |
10日 0:00 |
1251 |
818 |
135 |
30 |
105 |
245 |
0:40開3# |
1:00 |
1327 |
810 |
135 |
38 |
97 |
376 |
|
3:00開5#風口, 5:00開11#風口,9:10開7#風口,9:46開始噴煤,14:29開9#風口,恢復16個全風口作業。
5 結語
1、此次開爐首次采用鐵口富氧技術,風口點燃1個小時左右鐵口氧槍點燃,第一爐鐵口打開渣鐵物理熱充沛、流動性良好,說明鐵口富氧爐缸溫度得到良好加熱,鐵口富氧取得理想效果,第一爐出鐵成功大大加快了開爐進程。
2、此次開爐采用帶風裝料,裝料時帶走爐料部分水分和粉末,改善了料柱透氣性,開爐未發生難行懸料事故,開爐進程較為順利。
3、此次開爐料核算準確,開爐渣鐵溫度充沛、流動性良好。
4、開爐操作,風壓、礦批使用和開風口、存弊渣器、加負荷進程把握較好,實現了爐況穩定、爐溫平穩過渡。
5、開爐前設備充分試車,開爐過程設備保障完好。
參考文獻
[1] 周傳典.高爐煉鐵生產技術手冊[M]. 北京:冶金工業出版社.2003.444--457.
[2] 張壽榮.高爐失常與事故處理[M]. 北京:冶金工業出版社.2013.14--16.