任鑫鑫,赵世丹,左 俊,郑亚星
(马鞍山钢铁股份有限公司,安徽 马鞍山 243000)
马钢2号高炉(第二代)自2017年10月开炉以来,炉况稳定性较差,产能偏低,消耗较高。进入2020年,根据高炉现状从两方面进行管理,一方面从源头着手,强化原燃料管理;另一方面从优化操作技术和生产管理着手,采取一系列措施,以获得较好的实践效果,提升高炉产能。现对本次强化冶炼过程总结如下。
外围原燃料质量及性能的稳定是高炉稳定生产的前提条件[1]。从2020年1月开始,2号高炉采取的原燃料管理措施主要有:①关注原燃料保供状况,及时与管控联系沟通,杜绝发生低槽位现象。②关注原燃料的筛分情况,每班检查T/H不小于3次,控制烧结矿T/H在120t/h以下,控制焦炭T/H在70t/h以下[2]。③加强筛网管理,每班检查筛上物和筛下物情况,及时清理筛网,同时建立筛网定期更换制度,避免发生跑粗、过筛等现象。④配用小粒烧,采用隔批加的方式,隔12批加一次。⑤在干湿转换期间,跟踪湿焦成分、粒度及水分变化,如波动大或异常及时采取应对措施。⑥关注烧结矿碱度和亚铁变化,及时变料,如波动过大,及时加轻料过渡;尤其是配用落烧时,由于其成分性能变化大,往往需要加轻料过渡。⑦在炉料结构变动大时采取分步调整的方式,矿石一次变动比例≯2%。
上下部制度调剂是日常煤气流控制的主要手段。在下部制度上:①风口布局调整,2号炉长期堵1个风口操作(27#),受堵风口影响该区域炉型不规整,墙体温度波动大,后利用定修机会,将相邻28#风口面积由120mm改小至110mm,送风面积由0.3390㎡调整为0.3371㎡;②积极使用风量,以4800m³/min为目标风量,确保鼓风动能在130kj/s以上,达到活跃炉缸的目的。
在上部制度上:①采用中心加焦布料模式,维持矿焦平台宽度、位置不动,矿平台7°,矿外档角度39°,焦平台7.5°,焦外档角度39.5°,日常操作中用A+B布料模式来微调中心焦比例从而实现对中心气流的控制,进而形成稳定合理的两道气流分布。②矿批调整,控制班料速在47~48批料左右,生产实践发现矿批不宜过大,对中心边缘两道气流的控制效果不佳。③顶压使用要适宜,不能让中心过闷造成边缘窜气,但也不能过低导致压差过高,不利于高炉强化[3]。2号炉顶压一般维持在220-225kpa,压差控制在175kpa以内。
在操作细节上:①严格按照压差管理操作,压差超限要分析原因,并及时减风过渡,唯有该问题彻底解决,方可回风至目标风量。②关注炉顶布料精度,尤其是布料时间要控制好,正常误差控制在±3s。
冷却制度的合理稳定是维持合理操作炉型的关键。日常生产中,2号炉冷却水进水温度控制在42.5℃~44℃之间,如出现偏差,要及时通知水泵房调整,冷却壁进水流量控制在4300m³/h~4400m³/h。操作中,密切关注冷却壁各段墙体温度、水温差的变化,全炉水温差△T不能过低、也不能过高,尽量维持在3℃~6℃的合理范围,否则炉内应做适应性调整,避免长时间冷却参数偏离正常。在冷却制度相对稳定的前提下,上下部制度应尽可能少动或不动,通过固化基本制度实现两道气流稳定,从而维持合理的操作炉型。
炉缸热量充沛稳定是炉缸工况活跃的基础。严格要求四班做好炉温平衡,加强炉温趋势预判,炉温调剂以早动、少动、动准原则为准,要求把炉温控制在【Si】位于0.4%~0.55%,PT≥1500℃,硅偏差<0.15。同时关注渣系的变化,控制炉渣碱度在1.16~1.20之间,控制渣中Al在16.0%以下,保证炉渣良好的流动性,确保炉前渣铁排放及时顺畅。
3.3.1 漏水小套管理
日常生产中,当发生小套烧漏,为防止大量冷却水漏入炉内造成炉缸边缘堆积,影响炉缸工作状况,一般采取控水40%、停煤,通过减少供水来减少漏水入炉;而当小套漏水扩大时,需要及早请示汇报,组织更换。同时严格落实设备(小套)周期管理制度,利用定修、动休机会对使用寿命到期的小套组织进行更换。
3.3.2 破损冷却壁管理
2号炉自开炉以来,破损冷却壁共2块,分别为14层20#C21-93、17层3#A39-15。对于破损冷却壁通道,利用定修机会进行旁路跳接、穿管灌浆等,尽可能避免冷却水漏入炉内。
把握好高炉的攻守节奏是炉况稳定的保障。2020年5月下旬,2号炉进行为期一月的干湿转换,湿焦计划增用至40%,考虑到焦炭结构变动大、湿焦粒度小、冷热强度下降、水份波动大,5月20日起炉内主动退负荷,由4.50分步退至4.30。在退负荷初期,炉况变化不大,气流稳定,风量平台稳定在4800m³/min,负荷小幅回归至4.40,但一周后,即从5月28日开始,炉内出现压量关系紧张、减风幅度增大等现象,负荷被迫再度退回至4.30,6月考虑受单场出铁、暴雨天气对原燃料质量的影响以及两次动态休风的影响,一直维持较轻负荷(4.30),虽然燃料比水平略有升高,但是炉况稳定性整体尚可,直至6月27日湿焦用完,实现了干湿转换炉况的平稳过渡。干湿转换期间风氧参数变化及负荷变化见图1、图2。
图1 干湿转换期间风氧参数变化
图2 干湿转换期间负荷变化
在采取以上措施后,炉况稳定性逐步改善,各类技术经济指标稳步提升。2020年1~6月主要经济技术指标见下表1。
表1 2020年1~6月主要经济技术指标
(1)原燃料质量稳定是高炉稳定生产的前提,紧抓原燃料质量是提产降耗的最直接的手段。
(2)上下部制度的适应性调剂是保证两道煤气流合理稳定的重要手段。
(3)稳定两道气流是维护合理操作炉型的有效手段。
(4)充沛的炉缸热量是保证炉缸活跃的关键所在,而炉缸工况活跃是渣铁处理顺畅、一次气流分布合理稳定的基础。
(5)重视炉缸状态变化,如风口漏水要积极更换。
(6)把握攻守节奏,在外围原燃料劣化或炉况波动时,及时退守,确保炉况稳定。