姬志强,王保国
(首钢长治钢铁有限公司,山西 长治 046031)
首钢长治钢铁有限公司(简称首钢长钢)9号高炉的有效容积为1080 m3,铁口2个,风口20个,于2009年6月开产进入第一代炉龄。2019年10月11日,9号高炉计划检修用时14 h。10月11日05∶55时,高炉出净渣铁,安全顺利休风;10月11日19∶54时,高炉检修完毕开风。本次复风堵3号、7号、8号、13号、18号共计5个风口,开风后炉况较顺行,但出现频繁化风口小套现象,高炉被迫数次休风更换,共计更换风口8个,分别是10月12日00∶13休风更换15号、19号风口,用时63 min;10月12日07∶25休风更换4号、5号、15号、19号风口,用时115 min;10月12日23∶30休风更换13号、18号风口,用时70 min。截至10月17日,高炉恢复风量至(2600±50)m3/min,矿批27 t,焦炭负荷4.15,铁水物理热1470~1500℃,炉况恢复至正常。由于恢复期间多次休风更换风口,造成炉况恢复时间较长,燃料消耗升高,人工劳动强度增加。在现有的原燃料条件下(见表1),9号高炉开炉以后,持续不断提高操作水平,逐步实现了炉况的稳定顺行,各项指标也得以不断优化(见表2)。
表1 2019年9月—10月份自产焦技术指标 %
表2 2019年9号高炉休风复风前后技术经济指标及部分操作指标对比
10月11日检修前,9号高炉炉况稳定顺行,各项主要操作参数均运行在较高水平上,综合负荷波动小,炉缸活跃程度较好,料尺均匀,中心、边缘气流分布合理,煤气利用率稳定。10月9日至休风前,w[Si]在0.45%~0.60%,物理热稳定在1480~1500℃,风量在2550~2650 m3/min,炉芯温度稳定(5.2 m M点186℃,6.5 m M点358℃)。10月10日下休风料前,矿批为28 t,焦批为6.44 t,焦炭负荷为4.35。
休风料的作用:开风后,下轻负荷料可以有效减少炉缸热量损耗,稳定高炉下部的热状态,有利于增加软熔带的透气性,有利于开风后实现风量的快速恢复;同时有利于减少因开风后风温水平低、喷煤滞后等引起的高炉热制度波动[1]。
1)10月10日21∶47,入炉29.5批轻负荷料,矿批28 t,负荷4.0,w[Si]控制在0.60%~0.80%。
2)10月11日第11批开始,下2批净焦,焦批为7 t。
3)第13批开始,下5批轻负荷料,矿批为28 t,负荷为3.5,w[Si]控制在1.0%~1.2%。
4)第18批开始,下1批净焦,焦批8 t。
5)第19批开始,下5批轻负荷料,矿批为28 t,负荷为3.8,w[Si]控制在0.8%~1.0%。
6)第24批开始,下1批净焦,焦批7.37 t。
7)第25批开始,共下8批轻负荷料直至休风,矿批为28 t,负荷为3.8,w[Si]控制在0.8%~1.0%。其中,理论炉渣碱度R2控制在1.15~1.18。
确保高炉工作状态稳定顺行,炉渣碱度控制在操作方针(R=1.20±0.03)下限水平,风压不大于290 kPa,压差不大于135 kPa,同时休风前要确保高炉内排净渣铁,高炉下部空间充足,加强炉况判断和调节,避免崩滑料和悬料等恶性事故,保持物理热充沛。
同时,考虑到炉顶的正常点火及检修需求,顶温必须控制在200~250℃。在休风后30 min内必须完成正常点火操作。
1)11日夜班第11、12批下2批焦炭(14 t);第13-17批下焦炭负荷为3.5的轻负荷料,并调整炉渣碱度至1.18;第18批下1批焦炭(8 t);第19-23批下焦炭负荷为3.8的轻负荷料;第24批下1批焦炭(7.37 t);第25-43批下焦炭负荷为3.8的轻负荷料,并调整炉渣碱度至1.15。
2)05:10,952269炉次北场铁口来风,炉内在停氧、停煤后,开始逐步减风,同时撤顶压。05:48冷风压力减至30 kPa,打开炉顶南北放散后切煤气,05∶55休风完毕。
1)10月11日19∶54,9号高炉完成检修后开始复风,先堵5个风口,分别是3号、7号、8号、13号、18号风口,风量控制在1250 m3/min,料线3.5 m,风压110 kPa,顶压14 kPa,风温940℃。
2)截至22∶00视料线情况逐步加风至1720 m3/min,高炉喷煤8.95 t,富氧量2000 m3/h,料线2.0 m,风压154 kPa,顶压42 kPa,风温1050℃。
3)待顶温达到380℃时按复风料上料,视风压、料尺情况逐步恢复风量、矿批、负荷。
4)至10月12日时16∶00,高炉开18个风口(堵7号、8号风口)进行冶炼(见表3)。
表3 9号高炉炉况恢复过程中捅风口进程
5)炉况恢复过程中要把握好加风时机,同时保持合理的风速和鼓风动能。当风速达到215 m/s时并稳定一段时间后,继续继续捅风口操作(见表4)。
表4 9号高炉炉况恢复过程中捅风口期间前后操作参数变化
炉况恢复期间,能够实现快速排净炉内渣铁,有如下原因:
1)热制度稳定,造渣制度适宜,高炉开风后渣铁流动性向好。重点关注机烧中Al含量,多次测算渣中真实Al含量及m(Mg)/m(Al)值,同时适当降低炉渣黏度,保持适宜的炉温和炉渣碱度,也有利于渣铁的流动性,开风后第1炉出铁就出至第3罐。
2)炉况恢复前期以“出好铁”为目标,以灵活的炉前组织为依托。炉前要根据炉内风量水平、铁口状况及时更换钻头尺寸、调整打泥量,维护好铁口深度。
10月12日起,逐步恢复矿批、焦炭负荷。10月16日,焦炭负荷恢复至4.10,产量达到2674 t,焦比降至429 kg/t。
炉况恢复期间,共计3次休风更换风口,消耗8个风口小套。休风时间累计达到248 min。
开风入炉球团699 t。
开风后入炉净焦39.5 t,休风前焦比为385 kg/t,燃料比为545 kg/t,炉况恢复期间焦比为455 kg/t,燃料比为585 kg/t。
1)原燃料质量,焦炭质量变差,灰分升高,焦炭灰分升高1%,焦比升高2%,耐磨指数高,长期休风造成炉缸透液性变差。
2)9号高炉长期护炉,长时间入炉钛,炉缸不活。
在长期休风复风操作中,通过采取合理的保温提温(比如堵风口、加入净焦)和调整炉渣碱度等措施,确保炉缸圆周工作状态均匀活跃,渣铁物理热充沛,有利于实现复风后炉况的快速恢复[2]。本次炉况恢复好的方面有:渣铁流动性较好,炉况顺行度较好,风量恢复平稳及捅风口较快。 存在的问题有:高炉频繁化风口,延长高炉恢复过程,燃料比升高,人工劳动强度大。