陳春平 李稥彩 唐松濤 章銘明
(武鋼煉鐵廠(chǎng)五號(hào)高爐)
摘 要 本文探討了武鋼五號(hào)高爐爐況波動(dòng)的主要原因,受原料條件的變化,鐵口工作異常等因素影響,高爐內(nèi)部邊緣氣流不穩(wěn),造成煤氣流分布紊亂。通過(guò)上部調(diào)劑和加強(qiáng)鐵口維護(hù),提高鐵口合格率等方法,爐況得以恢復(fù)。
關(guān)鍵詞 高爐 爐況 波動(dòng) 處理
1 前言
武鋼五號(hào)高爐有效容積3200m3,自2007年12月大修開(kāi)爐后一直保持良好的生產(chǎn)態(tài)勢(shì),在高冶煉強(qiáng)度下取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。五號(hào)高爐采用三燒的燒結(jié)礦(大、小燒分級(jí)入爐),使用7、8焦?fàn)t生產(chǎn)的干熄焦;每批爐料中配加0.5-0.8t蛇紋石,以提高爐渣中MgO含量,改善爐渣流動(dòng)性;每批爐料中配加1.5-2t回用焦丁的辦法,以達(dá)改善煤氣流分布和提高煤氣利用率的目的。五號(hào)高爐采取了許多武鋼煉鐵技術(shù)上的新方法、新手段來(lái)降低生鐵成本,增加企業(yè)效益。
2 爐況波動(dòng)概述
2015年1月15日白班接班槽存量大燒為3400t,小燒為1100t,大、小燒配比分別為52%、18%(五號(hào)高爐燒結(jié)礦粒度及成分見(jiàn)表1),布料制度為C876541 332223OL87654 34321.5OS98 22。高爐爐況穩(wěn)定順行,風(fēng)量6000-6100 m3/min,風(fēng)量、風(fēng)壓匹配良好,下料平穩(wěn)無(wú)滑料等異常情況;但3號(hào)鐵口工作不正常,3號(hào)鐵口深度只有正常深度的70%,且該鐵口底子硬,難以及時(shí)打開(kāi)鐵口,造成渣鐵排放不干凈,3號(hào)鐵口堵口后風(fēng)壓上升,風(fēng)量小幅波動(dòng),通過(guò)合理安排1號(hào)鐵口的開(kāi)鐵口時(shí)間,保證1號(hào)鐵口能出凈渣鐵,未造成爐況大幅波動(dòng)。該日白班槽上更換小燒皮帶,燒結(jié)上料不分級(jí),大、小燒混上,當(dāng)時(shí)認(rèn)為小燒配比減少后只會(huì)發(fā)展邊緣煤氣流,不會(huì)對(duì)爐況帶來(lái)大的影響,對(duì)小燒使用量的減少帶來(lái)的影響估計(jì)不足,就沒(méi)有對(duì)布料制度進(jìn)行調(diào)整,實(shí)際效果剛好相反,促進(jìn)了本次爐況波動(dòng)的加劇。另外,3號(hào)鐵口較長(zhǎng)時(shí)間不正常,邊緣氣流過(guò)旺導(dǎo)致鐵口維護(hù)難度進(jìn)一步加大,引起的3場(chǎng)渣鐵排放不順,在此次取消大、小燒分級(jí)的前期沒(méi)有充分考慮周全。
燒結(jié)槽存消耗完之前,高爐沒(méi)有調(diào)整相應(yīng)的裝料制度和配比。白班后期大、小燒結(jié)分級(jí)料的槽存剩余不多,小燒槽存量不足時(shí),調(diào)整裝料制度為C876541332223OL87654 33321OS98 22,調(diào)整大、小燒配比分別為59%、13%。此時(shí)3號(hào)鐵口又出現(xiàn)堵口冒泥,鐵口通道遭到進(jìn)一步破壞,導(dǎo)致3號(hào)鐵口出鐵量多次不足500t(正常情況下的出鐵量在700t左右),憋爐加劇。導(dǎo)致五號(hào)高爐爐況在15日、16日出現(xiàn)波動(dòng),風(fēng)壓風(fēng)量不匹配、熱風(fēng)壓力波動(dòng)大,風(fēng)量大幅萎縮,同時(shí)出現(xiàn)頻繁滑料現(xiàn)象,風(fēng)量最少時(shí)只有5100 m3/min左右(五號(hào)高爐正常風(fēng)量在6100m3/min),高爐被迫進(jìn)行退頂壓、降低壓差操作。這次爐況波動(dòng)前后的部分參數(shù)見(jiàn)表2。
3 處理措施
五高爐通常采用大、小燒分級(jí)入爐,各種生產(chǎn)條件都與之匹配。當(dāng)大、小燒不分級(jí)時(shí),將會(huì)引起高爐內(nèi)部煤氣流發(fā)生變化,造成爐況不穩(wěn)定。為盡快恢復(fù)爐況,五號(hào)高爐及時(shí)改變思路,對(duì)裝料制度進(jìn)行調(diào)整,以調(diào)整氣流分布為主,輔以控制上料強(qiáng)度,采用加風(fēng)減氧操作,降低冶煉強(qiáng)度,提高爐溫,加強(qiáng)渣鐵排放,盡量保持良好的爐缸狀態(tài),避免爐缸工作失常。
3.1調(diào)整裝料制度
通常情況下,增加邊緣焦炭量,疏松邊緣,加重中心;增加中心焦炭量疏松中心 ;減少邊緣礦石量,疏松邊緣。調(diào)整裝料制度的目的是使?fàn)t內(nèi)煤氣流分布合理,使中心與邊緣兩股氣流相對(duì)穩(wěn)定,提高煤氣利用率,高爐生產(chǎn)穩(wěn)定順行,最大限度地提高經(jīng)濟(jì)效益,降低燃料消耗。
面對(duì)燒結(jié)槽內(nèi)小燒量的減少,小燒配比(五號(hào)高爐爐況波動(dòng)期間燒結(jié)配比變化情況見(jiàn)表3)不得不降低,導(dǎo)致高爐邊緣氣流過(guò)旺,造成頻繁滑料,風(fēng)量難以吹起來(lái)。為削弱邊緣氣流,五號(hào)高爐以上部調(diào)劑為主,主要是調(diào)整裝料制度,將4號(hào)角位的礦減少1環(huán),以使氣流吹向中心,以達(dá)到適當(dāng)減弱邊緣煤氣流的目的,并可防止大量的小顆粒爐料布在中心后引起爐況的惡化。
3.2變配比 、縮小礦批重
確認(rèn)小燒槽存無(wú)法上漲后,與槽上溝通后,不分級(jí)的燒結(jié)料優(yōu)先進(jìn)入小燒槽,增加小燒槽的燒結(jié)量,這樣就可以在配料中增加小燒用量,以壓邊緣煤氣流,使氣流進(jìn)一步往中心引導(dǎo),減弱邊緣煤氣流,達(dá)到爐內(nèi)兩股煤氣流分布合理。礦批重由正常生產(chǎn)時(shí)的95t縮至90t,短期內(nèi)最低調(diào)整至87t,以保證最大風(fēng)量進(jìn)行生產(chǎn)并恢復(fù)爐況。
3.3提高爐溫控制水平
爐缸熱狀態(tài)是高爐爐況好與壞的一個(gè)重要的指標(biāo),熱狀態(tài)的控制水平不只與原、燃料有關(guān),還能反映出高爐的生產(chǎn)狀態(tài)和管理水平。充沛的熱量不只是高爐中許多化學(xué)反應(yīng)的必備條件,更是獲得合格生鐵、活躍的爐缸工作狀態(tài)及合理造渣制度的前提。
爐溫是衡量爐缸工作狀態(tài)的重要指標(biāo)之一,合理的爐溫更是高爐穩(wěn)定順行的前提。五號(hào)高爐管控爐溫的指標(biāo)有兩個(gè):一個(gè)是物理熱,一個(gè)是化學(xué)熱。日常生產(chǎn)中物理熱控制不小于1490℃,化學(xué)熱[Si]控制在0.4%左右。1月15日高爐接到燒結(jié)不分級(jí)的信息后,首先把爐溫控制水平提高,物理熱提高到1500℃,化學(xué)熱[Si]控制在0.5%以上。要求對(duì)爐溫走勢(shì)做出預(yù)判,及時(shí)調(diào)整焦炭負(fù)荷,合理調(diào)劑參數(shù),工長(zhǎng)在操作上嚴(yán)格按車(chē)間要求進(jìn)行調(diào)控,避免引起爐況波動(dòng)。面對(duì)風(fēng)壓波動(dòng)和風(fēng)量減少,要求爐溫控制水平只能高不能低,防止引起爐況失常,提高高爐抗風(fēng)險(xiǎn)能力。通過(guò)采取一系列行之有效的手段,五號(hào)高爐很快扭轉(zhuǎn)了這次爐況波動(dòng)的被動(dòng)局面。
3.4加強(qiáng)爐前管理
受原料鐵份下降的影響,渣比增大;原燃料質(zhì)量變差,高爐抗憋爐能力下降,憋爐后爐況波動(dòng)進(jìn)一步加劇,能否及時(shí)排凈渣鐵是是恢復(fù)爐況的關(guān)鍵工作。
受?chē)?yán)峻市場(chǎng)影響,五號(hào)高爐降低冶煉強(qiáng)度后,每天出鐵11次,單次出鐵量要求700t左右。3號(hào)鐵口較長(zhǎng)時(shí)間不正常,鐵口深度得不到保證,出鐵時(shí)間達(dá)不到要求,渣鐵出不凈,引起高爐風(fēng)量的波動(dòng),進(jìn)一步惡化了高爐爐況。原料變化后,高爐指標(biāo)進(jìn)一步變差。因3號(hào)鐵口導(dǎo)致的憋爐時(shí)有發(fā)生,甚至有渣鐵不能及時(shí)排盡,導(dǎo)致渣皮大面積脫落,高爐不得不降壓的情況發(fā)生。為了保證正常的出鐵時(shí)間,3號(hào)開(kāi)鐵口前,每次壓點(diǎn)20min再開(kāi)鐵口,并選用小鉆頭開(kāi)3號(hào)鐵口。加強(qiáng)鐵口維護(hù),保證渣鐵正常排放:每次出鐵后做泥套,保證泥套完好,出鐵過(guò)程中清除鐵口周?chē)WC泥炮與泥套接觸嚴(yán)密。打泥時(shí)間固定在25s,嚴(yán)禁出現(xiàn)冒泥現(xiàn)象,更換質(zhì)量更好炮泥進(jìn)行堵口等。同時(shí),保證對(duì)面1號(hào)鐵口深度達(dá)3m,鐵口合格率符合要求,能在3號(hào)鐵口恢復(fù)過(guò)程中及時(shí)排凈渣鐵。
4 存在的問(wèn)題
盡管后期通過(guò)調(diào)整布料制度,增加邊緣布礦量等手段抑制了過(guò)于旺盛的邊緣氣流,使煤氣流分布趨于合理;采取更換炮泥等手段,3號(hào)鐵口得以恢復(fù)正常,爐況恢復(fù)穩(wěn)定。但是高爐連續(xù)兩天大幅波動(dòng),在第一時(shí)間就應(yīng)該做出較大調(diào)整,不應(yīng)受渣皮反復(fù)黏結(jié)的影響。對(duì)于小燒減少引起的氣流變化估計(jì)不足,3號(hào)鐵口在氣流發(fā)生變化后引起的恢復(fù)困難,沒(méi)有充分認(rèn)識(shí),而應(yīng)該在爐況有較大波動(dòng)前就及時(shí)做出相應(yīng)調(diào)整。
5.結(jié)語(yǔ)
高爐煤氣流分布是高爐工作需要解決的首要問(wèn)題,合理的氣流分布能維持合理的操作爐型,較高的冶煉強(qiáng)度,較低的能耗,以提高經(jīng)濟(jì)效益。工作中遇到外圍條件的變化,首先要想到對(duì)爐內(nèi)煤氣流的影響,兩股氣流分布合理是采取各種調(diào)劑手段后需要達(dá)到的最終目標(biāo)。