杨雷
(山东钢铁集团日照有限公司炼铁部,山东日照 276826)
生产技术
莱钢1 880 m3高炉计划6 d焖炉操作实践
杨雷
(山东钢铁集团日照有限公司炼铁部,山东日照 276826)
莱钢1#1 880 m3高炉因冷却壁联管漏水计划定休120 h进行处理。因连续休风炉况表现较差,休风期间通过快速堵风口以及大套砌砖刷浆等手段密封效果良好,送风管道预热效果明显。高炉经3个阶段的恢复,采取偏开风口操作,通过提前捅开未使用东铁口上方的风口,对加快炉况的恢复创造了条件,对出铁和烧坏风口的影响较小,实际休风时间为143 h 38 min。建议有计划长时间(120 h以上)休风时,提前1 d增大铁口角度,尽量排出炉缸内积存渣铁。
高炉;计划休风;焖炉;铁口难开;偏开风口
莱钢1#1 880 m3高炉2015年2月4日至3月27日因限产停炉中修,于2015年3月底顺利开炉,开炉后主要经济指标得到快速恢复与提高。2015年5月25日莱钢1#1 880 m3高炉中班发生东铁口漏铁事故,25日22:05紧急休风,漏铁造成东铁口南侧炉皮烧坏,铁口下方冷却壁联管多处烧坏,联管间隙灌满渣铁。为了处理漏铁铁口和焊补冷却壁联管,直至6月2日06:28高炉复风,共计休风7 d 8.4 h,复风后经过接近5 d的恢复,高炉基本接近恢复到正常状态。2015年6月15日由于外界条件变化,安排1#1 880 m3高炉进行5 d的计划休风焖炉操作(实际休风时间为6 d),处理5月份漏铁造成的冷却壁联管损坏和联管间隙内积存的渣铁。
1.1 休风前的炉况
休风前炉况表现较差,主要是连续休风:2015年5月25日休风后,从6月2日直至6月8日高炉才基本恢复正常,但是6月12日2:05~6月13日7:00又休风27 h。复风后由于东铁口主沟检查不到位,撇渣器处理不彻底,出铁时先来渣造成撇渣器过道眼凝死,造成高炉慢风10 h,13日全天铁水物理热在1 500℃以上的炉次仅有两炉,炉缸热储备不足,造成炉缸工作差,冷却壁温度有小幅波动。14日恢复炉况,焦比最低调整到350 kg/t,铁水物理热全部在1 500℃以上,铁水含硅量在0.55%~0.6%,中班由于19#小套漏水,于17:45~18:40休风更换。连续的休风炉况,炉缸工作状态没有达到最佳。
1.2 休风料组成及加入时间
2015年6月15日2 :00开始上休风料1。休风料1主要由烧结、球团、锰矿和过酸性块矿组成:入炉焦比420 kg/t,每批料配加600 kg锰矿,目标铁中锰达到0.6%,配料碱度按照1.25控制。共计上料20批后6:10开始附加200 t净焦。净焦加完后开始附加休风料2,休风料2主要由烧结、球团和过酸性块矿组成,共计上料6批。焦比调整到666 kg/t,取消锰矿,配料碱度按照1.20控制;其后再次附加90 t净焦+6批休风料2+60 t净焦+3批休风料2。休风时料线东尺1.85 m,西尺1.55 m;雷达1.85 m(平均料线1.75 m),休风时200 t净焦达到炉腰上沿。
1.3 休风时炉温及铁口出铁情况
2015年5月15日夜班高炉煤气利用率下降,在操作上采取提高实际入炉燃料比的措施,夜班平均燃料比585 kg/t,铁水含硅量0.6%左右,铁水物理热在1 510℃左右;白班休风前轻负荷料下达前不减煤,继续提高入炉燃料比,白班平均燃料比732 kg/t,炉温呈上行趋势,休风前生铁含硅量1.62%,铁水物理热1 520℃。休风前两铁口同时打开,大喷铁口。东场铁流很小,于13:04提前堵口,西铁口休风前铁口空喷煤气火,仅有少量的渣流。渣铁出净,高炉于13:20休风。莱钢1#1 880 m3高炉6月15日休风前炉温及铁水热量情况见表1。
表1 莱钢1#1 880 m3高炉6月15日休风前炉温及铁水温度
1)密封。休风后立即堵风口,用时20 min,2015年6月15日14:05风口堵严后再次探测料线:东尺2.16 m;西尺1.85 m;雷达探尺2.21 m(平均料线2.07m)。立即对风口全部打压,发现11#小套损坏,组织更换。风口堵泥完毕,联系维修卸吹管,下节加盲板,17:00处理完毕。其后立即组织相关方在大套以内20 cm用耐火砖砌筑,表面刷泥浆密封严实,大套法兰盘用泥浆密封。
2)降低炉体循环水量。休风后炉体软水循环水量不变,16日15:30停1台水泵,流量由4 950 m3/h降低到3 600 m3/h,压力由0.78 MPa降低到0.62 MPa,热风炉系统冷却水量不变。
3)处理渣铁。6月15日休风后中班开始清理铁口下方2层冷却壁联管之间、2层进水1层出水连接处的冷却壁联管内的渣铁,以及1层冷却壁与上部连接部位的渣铁。由于1层和2层33组和34组冷却壁间主要是冷凝的生铁,处理难度较大,造成复风时间拖后,直至19日17:00烧坏的冷却壁联管基本清理完毕。
4)提前预热送风管道。具备复风条件后,风机21日0:00启动,下节盲板1:00开始拆除。清理风口平台杂物,稍开打水管,地面打水,避免烧坏地面和杂物着火。清理完毕后,上风口平台东西走梯上锁关闭,上炉顶电梯上锁关闭。3:00开始预热管道,先用混风管道送风,然后用冷风均压管道合并送风。逐步增加风量,风量控制前期在800 m3/min开混风调节,3:00风温317℃,4:00风温600℃,逐步关闭混风,增加风量至1 000 m3/min。5:00停止预热管道时,热风管道温度预热到668℃。
5)安装自制氧枪。本次采取东西铁口同时安装氧枪,21日白班8:00开始钻铁口装氧枪,开口机角度提前调整为7°。先使用70 mm钻头开铁口通道,再使用80 mm钻头扩孔,最后使用100 mm钻头钻进深度3 500 mm左右。西铁口使用氧气辅助烧铁口。氧枪安装深度2.8 m。铁口通道用炮泥塞实。
6)堵风口。复风前东西铁口上方两侧的风口打开5#~10#、19#~24#共计12个,剩余16个风口全部堵死,风口面积0.128 m2。风口堵泥前将旧泥清理干净,风口前端的焦炭和渣铁凝结物同样清理干净,以风口能够见到红焦炭为标准。对需要长堵的风口重新使用风口专用泥堵严实,确保不捅不开。
3.1 第1阶段
2015年6月21日12 :58~22日0:30为高炉恢复操作第1阶段。21日12:58高炉复风,复风料线东尺2.67 m,西尺2.93 m,雷达探尺3.26 m(平均料线2.95 m),整个休风期间料线仅下降了0.88 m。说明此次密封效果良好。复风后附加焦炭3罐,共计30 t将料线找平。复风后顶温直接上升到100℃以上。引煤气操作前对除尘布袋箱体进行煤气置换15 min,13:35煤气检测合格后引煤气成功。
1)风口工作情况。11#风口直接吹开,13:23 25#风口吹开,至此工作风口14个,5#~11#和19#~25#,送风面积0.149 m2。风口工作情况良好,从观察风口情况偶尔能看到风口前下渣皮现象。
2)风量。21日风量基本维持1 250 m3/min左右,送风1 h后风温上升到703℃,送风2.5 h后风温上升到800℃以上,风温风量选择按照实际风速250 m/s左右控制。
3)氧枪使用情况。21日13:00氧枪送风、送氧,从窥视孔观察西场氧枪较明亮,东场有亮光。东场压缩空气0.8 MPa,氧气0.7 MPa;西场压缩空气0.8 MPa,氧气0.5 MPa。16:50东铁口氧枪电偶温度持续下降到290℃,采取增加氧气量的措施,温度有所回升(见图1),17:10温度313℃,17:35从铁口通道用炮泥塞实处向外喷火,17:40东铁口被迫停氧停风。19:20西铁口氧枪从铁口保护板上方以及铁口通道处同样向外喷火,19:25西铁口氧枪停氧。
图1 21日铁口氧枪温度变化趋势
4)烧铁口情况。21日19:30东铁口拔氧枪,氧枪直接拔出完好无损;19:40开始烧东铁口,此时累计风量55万m3左右;23:00开始拔西场氧枪,烧铁口,铁口难开,至22日累计风量78.8万m3。22日0:30 20#大套和中套间冒渣,风量由1 230 m3/min减少到800 m3/min。
3.2 第2阶段
2015年6月22日0 :30~15:50为高炉恢复操作第2阶段。此阶段主要以烧铁口为主,22日夜班开始对两铁口进行烧铁口操作,但是铁口一直不能及时打开。由于复风后出铁间隔时间过长,风口工作越来越差,风口前涌渣,22日8:20高炉崩料,东侧风口自动灌渣。从风口视孔盖观察,24#风口能够观察到2/3风口情况,22#风口能够见到亮光。其余5个风口全部自动灌死。
22日白班在继续烧铁口的同时,做好东铁口放炮的准备,12:35西铁口烧开,铁流较小;15:13西铁口堵口,期间出铁约100 t。15:34西铁口退炮时铁水自动跟出,跑大流,超过西火渣场承受能力,15:50被迫紧急休风。更换处理东铁口上方19#~25#吹管,同时堵19#~25#小套。
3.3 第3阶段
2015年6月22日19 :56~25日为高炉恢复操作第3阶段。22日19:56复风后用西铁口上方5#~11#共7个风口送风,风口面积0.076 m2。送风后按照炉凉处理,风量700 m3/min,风温900~950℃,喷煤6 t,保证燃料比850 kg/t以上,实际控制燃料比超过1 000 kg/t;采取2-2-1附加焦炭(中间间隔正常料6批)。初期风速控制在260~270 m/s,由于仅仅西铁口上方偏开风口,高炉偏料较为频繁。两探尺偏差超过2 m时采取定点布料,一直持续到23日11:35最后一次定点布料,此时开风口13个,两探尺基本能够找平,偏料消失。
1)炉温及炉渣碱度。复风后首次铁含[Si]0.82%、S 0.143%,随着喷煤量的作用,炉温逐渐上升,铁水温度在6月23日3:13上升到1 300℃以上,18:42上升至1 400℃以上。13:27铁水含硅量上升到2.74%,生铁含硫降低到0.046%,高炉不再出号外铁,此时铁水物理热1 378℃,于15:50停止喷煤。从22日复风后21:00开始喷煤至23日15:50停止喷煤,期间平均燃料比1 021 kg/t,此时煤气利用率基本在30%以内,平均27.6%(见图2)。因此在炉凉恢复炉况阶段,煤气利用率28%,燃料比要达到1 000 kg/t,才能达到提高炉温的要求。炉渣碱度按照铁水含硅量3%调整,配料碱度1.2。整个恢复过程炉渣碱度控制比较合适,基本在目标范围内。
图2 22日复风后炉温和煤气利用率的关系
2)开风口情况。原则:渣铁流动性良好;风口热量充足,工作均匀;高炉下料顺畅。23日根据炉况表现开始捅风口加风,23日0:20开4#风口,1:28开12#,此次由于北侧风口(13#、14#、15#)屡捅不开,实际一直处于偏开风口状态,捅风口顺序主要从西铁口南侧,逆时针方向偏开风口。4:30开3#风口,12:30开2#,12:35开1#,14:40开28#,15:50开13#,23日共计开风口7个。24日1:05开27#风口,6:00开14#,9:55开26#,11:55开25#,13:05开24#,15:00开23#,20:27开22#,22:25开20#,23:00开21#和19#,24日共计开风口10个。至25日白班15:15才最终将15#、16#、17#、18#风口捅开。至此风口全部捅开。
3)炉前出铁组织。复风后主要以西铁口出铁为主,前期铁间间隔基本在50 min左右,23日随着逐渐开风口,风量增加,出铁时间按照40 min控制。由于长时间烧铁口,铁口孔道过大,出铁2 min紧急堵口。6:46~7:07在西铁口出铁后期,再次打开东铁口出铁,约排放渣铁30 t。至此东铁口恢复正常。东场挖补主沟,投用撇渣器,11:22~12:35再次出铁,按照正常状态生产组织。
4)风量的恢复。6月22日19:56高炉复风后,初期风量600~700 m3/min,根据炉温趋势以及开风口情况逐步加风,根据炉温变化和风温使用情况,加风期间顶压的选择按照顶压/风量=0.045 6调剂,控制实际风速在240~260 m/s之间,25日15:00风量增加至3 600 m3/min,基本达到全风状态。
5)负荷的调剂。休风前一直保持685 kg/t的焦比,2.59的焦炭负荷。24日12:30焦比调整到580 kg/t,18:00调整到530 kg/t。25日6:30焦比调整到492 kg/t,9:50调整到450 kg/t,其后至30日稳步调整到正常345 kg/t。焦比调整过程见表2。
表2 莱钢1#1 880 m3高炉休风前后焦比调整过程
1)此次定修前高炉处于连续的休风状态,造成炉缸工作状态差,炉缸热储备不足,没有经过恢复的过程,复风后上部滴落的炉渣和炉缸积存渣铁汇合形成渣壳,是造成铁口烧不开的重要原因之一。
2)本次休风期间料线仅下降了0.88 m,说明此次快速堵风口以及大套砌砖刷浆等手段密封效果良好。
3)送风管道预热效果明显,复风1 h风温达到700℃,但是预热时间短,以后长期休风可以考虑提前预热管道,时间延长至3 h,风量增加至1 500~2 000 m3/min,将风温预热到800~850℃。
4)氧枪的安装与密封效果差。再有类似情况可在氧枪前段1 m处捆绑石棉绳,同时可考虑使用喷补机或者浇注料,密封氧枪与铁口通道的缝隙。
5)采取偏开风口操作,2 000 m3级高炉长期焖炉铁口难开时,使用一个铁口操作同样能够使炉况得到快速的恢复,此次偏开风口是成功的,提前捅开未使用东铁口上方的风口,对加快炉况的恢复创造了条件,高炉实际休风时间为143 h 38 min,对出铁和烧坏风口的影响较小。
6)建议计划长时间(120 h以上)休风时,提前1 d增大铁口角度,尽量排出炉缸内积存渣铁。本次休风没有提前提高铁口角度也是操作失误之一。
Operating Practice of 1 880 m3BF Banking for 6 Days in Laiwu Steel
YANG Lei
(The Ironmaking Department of Shandong Iron and Steel Group Rizhao Co.,Ltd.,Rizhao 276826,China)
The 120 h plan damping down processing was taken in No.1 1 880 m3BF due to water leakage of the connecting pipe on the cooling wall.Because of the poor furnace performance of continuous damping down,during the damping down period,the seal effect for plugging the outlet and the air pipe preheating effect is better by using a large set of bricks and other means of quick sealing brush paste.Through 3 phases recovery for blast furnace,the partial air operation was taken.Through early poke the unused port above the east rail outlet,to create the condition for speeding up the recovery furnace.It has little effect on iron and burn out the air,the actual wind off time is 143 h 38 min.It is suggested that if there is a damping down plan for long time(more than 120 h),the iron export angle should be increased one day in advance,and the accumulative hearth slag iron be discharged to the greatest extent.
blast furnace;planning damping down;banking;iron notch hard to open;tuyere partial open
TF544.7
B
1004-4620(2017)01-0015-03
2016-08-18
杨雷,男,1985年生,2007年毕业于安徽工业大学冶金工程专业。现为山东钢铁集团日照有限公司炼铁部高炉工程师,从事高炉炼铁工艺技术工作。