宫祥哲
(新余钢铁集团有限公司第二炼铁厂,江西新余338001)
新钢7号高炉炉役后期护炉技术措施
宫祥哲
(新余钢铁集团有限公司第二炼铁厂,江西新余338001)
新钢7号高炉炉役后期为确保长寿稳定顺行,采取护炉措施。通过喷涂造衬、加钒钛矿护炉、优化操作制度、加强管理水平等措施,确保了高炉长寿稳定顺行。
高炉;炉役后期;护炉;长寿
新余钢铁集团有限公司7号高炉扩容后于2004 年8月30日点火投产,高炉容积1 050 m3,设20个风口,东西两个铁口,陶瓷杯炉缸,炉缸以上全部为砖壁合一的薄壁结构,工业水冷却,至2016年已安全运行11 a多,单位体积产铁量9 000 t/m3。经检查,炉身15层冷却壁大部分损坏,第8层两块冷却壁破损漏水,炉缸2、3层冷却水温差大,热负荷偏高,炉缸局部热负荷高达15 000 W/m2。根据相关资料和专家测算,炉缸处耐材厚度不到300 mm,严重威胁高炉安全生产。为此,采用一系列护炉措施。
2.1炉衬喷涂
为维护操作炉型,2007年8月首次喷涂造衬,至2015年1月已连续6次对风口以上炉衬进行喷涂,对操作炉型的维护及减少冷却设备的破损起到了重要作用。操作炉型完整,气流分布均匀稳定,促使炉缸均匀活跃,从而保持高炉长期稳定顺行及良好的经济指标。
2.2加钒钛矿护炉
自2015年3月开始加钒钛矿护炉,每批矿石加300 kg钒钛矿,确保铁水含Ti 0.08%~0.12%。炉缸热流强度基本稳定在适合范围。为防止Ti含量过高渣铁黏稠造成高炉炉缸工作不活跃,从而引起炉况不顺,根据热流强度和炉况变化及时增减钒钛矿用量,确保高炉有良好的透气性指数,既保证了高炉顺行又起到护炉的效果。
2.3冷却壁处理
炉役后期大量冷却设备损坏,炉身15层冷却壁(4#、6#冷却壁进水管、5#冷却壁第4、5、6根进水管、8#冷却壁第3根进水管、9#冷却壁第4、5、6根进水管、11#冷却壁第1、2、3根进水管、16#冷却壁第3、4、5、6根进水管全部关水),改用炉壳喷水冷却。第8层18#冷却壁、23#冷却壁烧坏,改用通氮气冷却。炉缸局部热负荷偏高已超过警戒值,为降低热负荷加强冷却,炉缸1层1#、18#、19#、40#冷却壁,2层1#、2#、18#、19#、20#、21#、40#冷却壁常压水冷却改成高压水冷却。
高炉采取工业水冷却,水质差,冷却设备易结垢,有计划的对冷却器进行砂洗以提高冷却效果。
2.4优化操作制度
1)热制度及造渣制度。稳定热制度。日常操作规定铁水物理热≥1 450℃,化学热Si控制在0.40% ~0.60%,严禁低物理热,严格考核Si<0.30%。当物理热低时必须采取提物理热措施,严禁高煤比低物理热操作。稳定适宜渣碱度。炉渣碱度控制在1.15~1.20,铁中含S控制在0.020%~0.035%。根据原燃料变化及时调整,保持最佳的炉渣成分和碱度,有利于高炉稳定顺行。
2)装料制度。由于7号高炉是新钢第一座薄壁炉衬的高炉,冷却强度大,炉身下部及炉腰易结厚。经过多年的摸索总结认为,边缘气流强渣皮易脱落,边缘气流弱炉墙易结厚,高炉必须采用以中心为主兼顾边缘的装料制度。为确保边缘气流不能太弱,正角差不宜太大(<2°),甚至冬季气温低时会调整到负角差来维持顺行。根据季节气温变化、原燃料质量变化及炉况变化进行微调,尤其炉役后期,冶强偏低的情况下,维持适宜的边缘气流、避免炉墙结厚是实现高炉稳定顺行的一项手段。
3)缩小风口面积,增加风口长度,堵风口降冶强。进入炉役后期炉缸侵蚀严重,局部热流强度超过警戒值。为控制边缘气流过强对炉衬造成冲刷,高炉风口长度由开炉初期420 mm逐步加长到520 mm,风口直径由120 mm逐步缩小至110 mm,并采取轮流堵1个风口的方式降低冶炼强度,减缓热流强度超标方向的炉衬侵蚀来维持操
作炉型的完整,确保高炉稳定顺行。
2.5提高管理水平
1)加强入炉原燃料管理。精料是高炉长期稳定顺行的基础,在厂内实行精料制度,烧结矿半仓上料,从而减少烧结输送过程的破损。加强槽下过筛工作,控制烧结矿过筛速率<40 kg/s,焦炭过筛速率<25 kg/s,并坚持每班清理粘结的筛网,使炉料粒度<5 mm的粉末降到4%以内。
2)加强炉前管理,确保铁口稳定。7号高炉一直存在东西铁量差大、铁口深度不稳定、铁口难开且断铁口多等现象。随着高炉炉役后期的到来,铁口工作至关重要,要组织好及时出净渣铁,防止高炉憋压,减少渣铁对炉缸的侵蚀,对此采用一系列措施:定期对开口机、泥炮角度进行检查,确保稳定;提高炉前操作水平,严禁潮铁口出铁,严禁闷炮操作,确保泥套完整,杜绝跑泥;统一4班操作,稳定打泥量,确保铁口深度维持在2 000~2 400 mm,铁口深度合格率和出铁正点率≥96%。
3)加强监测。随着炉龄的延长,炉缸、炉体的侵蚀日益加剧,要求看水工每隔4 h对重点区域进出水温度测量,并根自动监测进行对比,发现问题及时处理。
4)加强设备的点巡检管理。炉役后期设备老化严重,经常慢风操作,对此规定接班时口对口交接班,然后巡检各岗位设备。建立车间三级响应制度:当重要设备停止运行5 min为一级响应,班长及设备负责人必须到场处理;当停止15 min为二级响应,车间主管设备负责人必须到现场处理;当停止20 min三级响应,车间主任必须到现场处理。
高炉炉役后期通过各项手段来对冷却壁进行维护,达到良好的冷却效果以维持内衬稳定、操作炉型完整,煤气流均匀分布。经过有效的调节手段及护炉措施,炉缸二、三层热流强度基本稳定在安全范围内,实现了高炉长寿、安全生产。
经验交流
TF54
B
1004-4620(2016)03-0077-01
2016-04-19
宫祥哲,男,1986年生,2009年毕业于西安建筑科技大学冶金工程专业。现为江西新余钢铁公司第二炼铁厂助理工程师,从事高炉生产技术工作。