邊秀生 徐 志 何 軍 楊 霞
(山東鋼鐵集團淄博張鋼有限公司煉鐵廠)
摘 要 對張鋼1350m3高爐爐況失常進行總結,原料質量下降,更換新礦種,在對該礦種冶金性能不了解情況下進行使用,同時燒結礦配比調整,強度下降,及恢復爐況過程中長時間計劃休風加劇爐缸堆積,是造成此次爐況失常主要原因;通過采取堵風口、調整上部布料方式、穩定氣流等措施,使爐況恢復正常。
關鍵詞 高爐 原燃料 爐缸堆積 爐缸凍結
張鋼1350 m3高爐于2010年1月28日開爐,設有2個鐵口,20個風口,3層(5-7層)銅冷卻壁,爐缸爐底在線檢測等。2013年3月原燃料發生較大變化引起爐缸堆積嚴重,同時又因無計劃休風影響,復風時處理不當導致爐缸凍結,通過采取行之有效的措施,使爐況恢復正常。
這次爐況失常是一個比較復雜的過程,大致可分為兩大階段。
1 爐況失常的經過(原因)
1.1 爐況失常初期原因及處理
此階段爐況失常的主要原因是外部原燃料發生較大變化,導致爐缸堆積。為降低生產成本,燒結中配加塞拉利昂混合礦,燒結礦強度下降,燒結轉鼓有原76%下降至73.5%, Al2O3含量較高,導致渣中Al2O3含量升高至16%以上,MgO/Al2O3下降低于0.6%,爐渣流動性變差,爐底炭磚溫度標高6.883mn點持續下行,入爐料軟熔溫度區間寬,此時又用部分巴林球團替代耀昌球團,軟化溫度低,多方面影響使爐內軟融帶變厚,高爐透氣性變差,不易接受風量,爐缸表現堆積現象,爐況出現頻繁崩料、懸料,大幅度減風仍不能完全抑制,高爐堵部分風口以后,爐況逐步好轉。由于原燃料狀態未根本解決,爐況全風后再次出現崩,懸料。
高爐使用部分爐料熔滴指標
項目 |
軟化開始溫度 |
軟化終了溫度 |
軟化溫度區間 |
軟熔溫度區間 |
滴落溫度 |
巴林球團 |
1013 |
1245 |
232 |
121 |
1366 |
耀昌球團 |
1093 |
1337 |
244 |
33 |
1370 |
燒結礦 |
988 |
1229 |
241 |
458 |
1498 |
1.2 爐況失常的加劇
無計劃休風恢復過程采取措施不當,爐況由堆積轉至爐缸凍結。
因電路問題,高爐無計劃休風40h。休風前高爐爐缸堆積較為嚴重,爐缸熱量不足,無計劃休風時間長,未按爐缸凍結處理,開風口過多,造成多個風口漏水(包括一個風口二套),高爐被迫休風更換漏水風口,復風后,爐缸轉入凍結狀態。
2 爐缸凍結處理過程
2.1 加入足夠凈焦,減輕負荷,調整堿度,改善入爐料條件,提高燒結礦質量
在判斷爐缸已經為凍結狀態時,增加凈焦計入量,共計加入凈焦260t,為爐缸溶劑的2.15倍,同時預計凈焦作用爐溫上升幅度,分段調整堿度,凈焦中附加相應數量的螢石及錳礦。這為后續凈焦下達爐缸,提高兩個熱量,并有利于提高渣鐵的流動性,利于爐內冷凝物的熔化和順利流出提供了條件。
改善入爐料結構:加原耀昌球團用量;改善燒結礦配料結構,提高燒結礦質量,爐況透氣性改善。
2.2 加強爐前操作,保住鐵口工作,
休風更換漏水風口,兩個鐵口上方各開4個風口,其余風口堵住,復風后2#鐵口燒氧氣至3.5m不來鐵,爐缸內2#鐵口區處于凍結狀態,1#鐵口深度正常,渣鐵溫度低,流動性差,鐵口凝死兩次,積極組織爐前用氧氣燒開,并見鐵口由凝結現象時及時用氧氣烘開,此時由于2#鐵口上方開4個風口,因產生渣鐵無下降通道,風口逐漸灌渣并最終將1個風口小套,1個二套燒壞。
高爐被迫再次長時間休風更換風口二套,復風時只用1#鐵口出鐵,開上方1#、20#風口送風,風量按單風口平均風量。渣鐵初期物理熱差,經過爐前努力,鐵口見煤氣火,大噴鐵口后堵上,此后貼渣鐵溫度及流動性逐漸改善,證明開兩個風口配合相應風量,爐缸形成小冶煉區,爐缸冷料融化速度及升溫速度基本項適應,爐前加快開口速度,風口前涌渣現象逐步消失,風口逐步轉熱。
此后為等待凈焦及輕負荷料下達爐缸時間,凈焦下達時鐵口兩側各開一個風口,爐況順利恢復,爐溫物理熱上升。
此時出現失誤,使爐缸工作再次惡化。間隔3#、4#兩風口,5#風口堵泥被吹開,誤以為未爐缸好轉,風口堵泥自動化開,沒有果斷休風堵上,被風口前產生渣鐵融化,爐缸進水向涼,爐缸工作狀態再次惡化。鐵后休風更換,復風開兩個風口。
2.3 風口難開,休風處理,加入溶劑
高爐風量隨物理熱升高不斷增加,逐步鐵口兩側各打開一個風口,由于凈焦及溶劑下達爐缸,鐵水物理熱升高,四個風口工作一段時間后,經爐況恢復小組商定后在進行開風口,帶風狀態下,風口捅不開,休風處理風口,休風后發現風口前為冷凝渣鐵與碎焦炭混合物,用氧氣燒開,與相鄰送風風口聯通,并向下燒至1.5m左右,加入食鹽及螢石,初期每次休風燒開處理兩個風口,后期每次處理四個風口,開兩個送風,堵上兩個,冶煉6—8h后爐缸各方面工作狀態符合開風口加風條件后,再捅開后兩個風口。
隨著送風風口數目及風量的不斷增加,在開至14個風口時處理2#鐵口來不了鐵,在捅開16個風口工作時,2#鐵口燒開,物理熱先低后高,逐步與1#鐵口熱量接近,爐缸工作步恢復正常。
2.4 加強操作,杜絕懸料,為凈焦順利下達爐缸創造條件
由于1#鐵口逐步轉入正常工作,渣鐵能順利流出,這為爐料下降創造了先天條件,而此時保證爐況順行,不發生懸料尤為重要,渣鐵物理熱低,爐缸需要較多熱量,而爐內冷凝物較多,料柱透氣性差,風口前循環區較小,使得爐缸接受不了較多的風溫,加強風口觀察,在由于透氣性差,煤氣上升阻力大,使得風口顯得耀眼時,適當降低風溫保爐況順行尤為重要,為凈焦及溶劑的順利下達,爐缸的順利處理創造條件。
2.5 持使用單環布料,從穩定上部氣流入手,先穩定上部,使上下部適應
由于爐缸凍結及堆積情況,送風風口數目少風量小,礦批及焦批較小,爐內焦層較厚而礦層薄,邊緣管道氣流經常發生,經研究后將布料矩陣調整為單環下料,較易控制邊緣管道,爐內氣流較穩定,風壓及爐頂壓力波動小,壓量關系穩定,爐料下達爐缸熱量充足,爐溫波動小。
隨風量增加及開風口數目增加,礦批擴大,增加焦炭后礦批加大,及時將布料矩陣恢復,以時的上下部風量及爐料分布相適應,利于爐況穩定恢復。
3 結語
(1)大型高爐要加強用料管理,要對各種入爐料的冶金性能做好分析,以達到有機組合,形成合理的入爐料配比,進而利于爐內形成合力的軟融帶厚度。
(2)對爐缸凍結認識了解程度不夠,爐缸堆積嚴重,頻繁發生崩懸料情況下,渣鐵物理熱不足造成爐缸熱儲備差,此時發生長時間無休風易引起爐缸凍結。
(3)處理爐缸凍結不需要送風的風口一定要堵嚴,一旦間隔風口情況下被吹開,一定要果斷休風重新堵上,一面造成漏水致使爐況反復。
(4)此次爐缸凍結的得益之處是經過爐前努力,保住了1#鐵口能正常工作,如果1#鐵口也凝死,大型高爐在無渣口條件下,只能通過風口出渣鐵,那么處理過程及時間就會更加復雜。
(5在爐缸堆積,中心不開,氣流不穩定,頻繁發生崩懸料情況下,礦批重較小時改為單環布料能利于氣流穩定,減少崩懸料的發生,從而使得爐料下達爐缸帶入的熱量增加,利于爐缸熱量的提高。
4 參考文獻
[1] 周傳典.高爐煉鐵生產技術手冊.冶金工業出版社.2005.
[2] 鄭海波.馬鋼2500m3高爐爐況失常的處理.河北冶金.2011.(10):33-35.