姜永龍 董擁軍 李慶生 蒲永金 王國敏 楊意強
(河南亞新鋼鐵集團(tuán))
摘 要:對2#高爐燜爐及開爐、達(dá)產(chǎn)情況進(jìn)行總結(jié)。2#高爐爐容630m3,雙出鐵場。2019年12月12日因環(huán)保要求燜爐停產(chǎn),原計劃停爐20天,后一直延遲到2020年3月28日,總計燜爐107天。復(fù)風(fēng)時因組織得力,技術(shù)措施到位,過程控制較好,26小時開14個風(fēng)口(共18個),48小時內(nèi)風(fēng)口全開,雙出鐵場投用,風(fēng)量達(dá)到正常水平。
關(guān)鍵詞:燜爐;氧槍;開爐;鐵口
近年來由于環(huán)保壓力較大,各鋼鐵集團(tuán)冬季生產(chǎn)中頻繁出現(xiàn)高爐燜爐、開爐的情況,對安全、生產(chǎn)、技術(shù)提出了更高的要求。期間有很多成功的案例,也有許多經(jīng)驗和教訓(xùn)。河南亞新鋼鐵集團(tuán)公司地處豫北重鎮(zhèn)安陽,近年來環(huán)保壓力極大,曾出現(xiàn)過一年開停爐12次的情況。這就迫使我們要不斷進(jìn)取,深入思考如何在當(dāng)前形勢下,實現(xiàn)高爐的合理燜爐,順利開爐,快速達(dá)產(chǎn)。集團(tuán)公司總工程師姜永龍,結(jié)合集團(tuán)其他單位1300m3高爐的燜爐開爐情況,對此次開爐提出了決定性的指導(dǎo)意見,并全程參與,最終實現(xiàn)了較好的結(jié)果。
2#高爐燜爐合計107天,通過開爐前徹底處理風(fēng)口、鐵口,為復(fù)風(fēng)做好了準(zhǔn)備。燜爐料全爐焦比2158kg/tfe,送風(fēng)后未補加焦炭,焦比550——590——508——440kg/tfe,開爐過程【Si】最高1.69%,平均低于1.0%,但熱量充足。同時配料過程要貫徹爐渣堿度和【Si】的匹配,重視上部布料矩陣。充分實現(xiàn)了姜總的理念:低硅高熱量!煤氣利用是關(guān)鍵!對開爐的順利,起到了決定向的作用。
1 2#爐概況和停爐前的生產(chǎn)
2#高爐于2017年冬季大修,主要工作是改為雙出鐵場,爐體砌筑等。但仍有不足之處,突出的是630m3高爐風(fēng)機配置為AV45—14,設(shè)計夏季風(fēng)量2000Nm3/min,風(fēng)機配置嚴(yán)重不足。2018年4月4日開爐后于2019年9月份達(dá)到最好指標(biāo),而同期配置AV50—15的1#高爐指標(biāo)明顯要好,對比如下:
1.1 燜爐情況:停產(chǎn)時初步計劃為20天,所以全爐焦比選擇2158kg/tfe,
1.1.1 燜爐料:(表2)
1.1.2 對燜爐料的認(rèn)識:
本次復(fù)產(chǎn)情況來看,燜爐料基本合理。但還需要一些改進(jìn):
1)燜爐料18t礦批可以再縮一些到15t左右,以增加開爐時料柱透氣性,以利于接受風(fēng)量。
2)加入凈焦的目的是加熱爐缸,增加透氣性、透液性,但凈焦?fàn)t渣成分不合理,且渣量很小,反而不利于加熱爐缸和爐渣排放,今后可考慮增加空焦量。
3)空焦中熔劑使用較多,雖然平衡了渣相,但需要吸收大量的熱量,以后可考慮只用白云石來配空焦。
4)燜爐時間較長要考慮爐頂覆蓋水渣,較少熱量散失。
1.1.3燜爐效果
1)本次燜爐卸掉風(fēng)口小套,里面用黃沙填實,再砌磚堵泥,泥表面涂上黃油封嚴(yán)。冷卻水逐步減小直至關(guān)停,爐頂大放散開1/3。
2)從埋氧槍排出的渣鐵量和復(fù)風(fēng)第一次噴出的渣鐵量都不大的情況看,高爐燜爐前最后一次鐵出的非常干凈,這是關(guān)鍵,保障了開爐爐缸存在的殘余渣鐵很少,爐缸的透液性良好。
3)燜爐后到復(fù)風(fēng)前高爐料線變化1.5米左右。正常休風(fēng)一般料線會自然萎縮一米料線,燜爐期間料線實際下降在0.5米。處理風(fēng)口時,風(fēng)口前冷凝渣鐵較少,焦炭整體粒度可,無焦炭灰燼和紅焦炭出現(xiàn),風(fēng)口上部焦炭有下落現(xiàn)象,頂溫上升,說明燜爐中風(fēng)口封閉嚴(yán)密,上部透氣性尚好。
2 送風(fēng)前準(zhǔn)備
2.1 風(fēng)口
26日對18個風(fēng)口全部扒開,清理殘渣鐵和燒損焦炭。從現(xiàn)場實際情況看,風(fēng)口區(qū)域很干凈,除南鐵口1#和18#風(fēng)口有明顯殘渣和焦炭較碎外,其余風(fēng)口比較干凈,且焦炭粒度較好。所有風(fēng)口清理完殘渣鐵和碎焦,用新焦和工業(yè)鹽填滿夯實。處理完風(fēng)口,留下1#、2#、9#、10#、17#、18#用炮泥堵好,其余風(fēng)口裝好進(jìn)風(fēng)裝置,并用磚堵好風(fēng)口,保證不能被吹開,且風(fēng)口要好開。本次開爐除10#風(fēng)口最后被吹開外,其余風(fēng)口正常打開,且打開難度不大,沒有因為風(fēng)口影響開爐,基本達(dá)到要求。
2.2 鐵口
燜爐開爐的關(guān)鍵是鐵口和風(fēng)口必須燒通,不但要透風(fēng)還必須要透液,同時加熱爐缸。因此開爐前36小時開始兩個鐵口埋氧槍。南場卸1#、2#、17#、18#風(fēng)口中套,北場卸9#、10#風(fēng)口中套,埋氧槍50分鐘后,風(fēng)口開始有火焰冒出,隨之越來越大,頂溫開始出現(xiàn)上升。28日最高上升到51℃,上升25℃,爐內(nèi)紅外成像燒風(fēng)口后期可看到亮點。第一只氧槍約埋5小時,拔出后有渣鐵流出。28日繼續(xù)從風(fēng)口向下燒,且送風(fēng)前燒鐵口一直未停止。送風(fēng)時,鐵口處于開放狀態(tài)。
2.3 其余各項準(zhǔn)備工作均按新開高爐標(biāo)準(zhǔn)要求。
3 開爐過程
3.1送風(fēng)風(fēng)口選擇
本次復(fù)風(fēng)選擇南鐵口上方6個風(fēng)口送風(fēng),占總風(fēng)口數(shù)的6/18=33%,開爐過程幾乎未出現(xiàn)風(fēng)口涌渣情況,也是爐缸透液性較好的印證。
3.2 風(fēng)溫
由于熱風(fēng)爐可以提前燒爐,初期預(yù)計風(fēng)溫要800攝氏度,但是風(fēng)溫實際情況并不理想,長達(dá)四五小時在500多度,這是開始渣鐵溫度低的一大因素,風(fēng)溫低對初期恢復(fù)影響較大。
3.3 布料角度
本次開爐角度為:
焦:35(3)33(2)30.5(2)27.5(2),焦平均角:31.89
礦:33(2)31(2)28.5(2),礦平均角:30.83,角差:-1.06。
料線當(dāng)時在5.5米,按正常計算虧尺4米,應(yīng)該補充角度8度,角度外環(huán)在礦41度,焦炭43度,大大超過正常生產(chǎn)時的角度。后期印證爐況恢復(fù)沒有問題,煤氣利用比過去優(yōu)化很多,煤氣利用逐步上行很快到40%。后隨風(fēng)量增加,礦批擴大逐步增大布料平臺,綜合角差基本維持-1度。
初期風(fēng)壓低風(fēng)量小大角度可以接受,附:煤氣利用變化表:(表3)
3.4 焦比的選擇
原則:燜爐高爐開爐,因開風(fēng)口少,風(fēng)量低,冶煉周期會很長,寄希望于送風(fēng)后爐料下達(dá)會過程很長,能夠及時提供熱量的一是風(fēng)溫,更重要的是煤氣利用!開爐焦比選得低一些,可以減輕爐前勞動強度,更可以很快達(dá)到正常生產(chǎn)狀態(tài),如果熱量不足,還可以考慮噴煤。因此開爐焦比選擇550kg/t,且沒有加凈焦。煤氣利用好,焦比就可以參考正常生產(chǎn)的燃料比,就不會出大的偏差,恢復(fù)過程中燃料比就有標(biāo)準(zhǔn)。
爐缸的熱量最終要渣鐵到達(dá)爐缸才能有效提起來。這次開爐是空焦和負(fù)荷料下降到爐缸后熱量才逐漸起來。所以煤氣利用是關(guān)鍵。相反,煤氣利用好,焦比太高,必然熱量過足,爐子會大熱,反到不利于恢復(fù)。
附:開爐角度和燃料比調(diào)整過程(表4)
3.5 爐溫和堿度
開爐過程,鐵水【Si】和堿度的對應(yīng)非常重要,爐渣的流動性往往決定了恢復(fù)的進(jìn)程!煤氣利用好,就不能有高爐溫。高爐溫會使渣鐵更加粘稠,流動性變差,出鐵不好,爐前工作量大,不利于恢復(fù),甚至燒風(fēng)口。
堿度測算時寧低勿高,即使【Si】高,也要實現(xiàn)爐渣堿度不大于1.25,保證爐渣的流動性。附:出渣鐵及爐溫情況(表5)
3.6 開風(fēng)口
以往開爐對開風(fēng)口也很重視,制定了很多標(biāo)準(zhǔn),比如時間間隔,風(fēng)口水溫差等。此次開爐未有一個風(fēng)口損壞,貫徹了姜總的思想,遵循以下原則:
1)渣鐵有一定熱量,流動性好。
2)出鐵鐵口鐵水成流,穩(wěn)定。
3)打開鐵口捅風(fēng)口。
4)打開風(fēng)口后,縮短出鐵間隔時間。
5)負(fù)荷料未下達(dá)前可捅風(fēng)口。
6)起始鐵口要有一定深度,不低于1600mm,出鐵正常要控制1.8m以上。
7)已開風(fēng)口有涌渣或水溫差偏高,不得捅旁邊風(fēng)口。已開風(fēng)口工作狀態(tài)較好,可開旁邊風(fēng)口。
附:開風(fēng)口情況(表6)
3.7 風(fēng)速
本高爐正常生產(chǎn)時表顯標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速在230-235米/秒左右。本次開爐除初期要求風(fēng)溫時風(fēng)速超過正常風(fēng)速外,其余90%時間風(fēng)速低于正常時風(fēng)速,在220-230米/秒間,這和我們復(fù)風(fēng)方案里要求正常風(fēng)速的90%-100%相符。
3.8 出渣鐵
1)當(dāng)渣鐵流動性差時,鉆進(jìn)深度可在600mm,再平燒,鐵口深度要大于1.5米,且使用有水泥,便于能及時開口。
2)隨渣鐵流動性變好,逐漸增加鉆進(jìn)深度,及時更換無水炮泥,鐵口深度逐步維護(hù)到正常深度。
3)開口孔徑大于正常生產(chǎn)情況。
4)要有鐵口維護(hù)意識,有深度,烘干才能出好,這個情況和正常生產(chǎn)時要求一樣,一定要想法鐵口正常成流出鐵,出好出盡。
5)30分鐘出一次鐵,基本滿足節(jié)奏。
6)做好主溝夾層,開爐時要量主溝各點標(biāo)高,按尺寸落實。
7)臨時弊渣器使用較好。
本次開爐36小時主要參數(shù)曲線:
附:本次開爐重要時間節(jié)點(表7):
4 結(jié)語
本次燜爐107天,開爐效果較好,主要做好了以下工作:
1)下好燜爐料。
2)燜爐期間爐體密封好。
3)送風(fēng)前鐵口、風(fēng)口燒通,爐頂透氣。
4)布料大角度,提高煤氣利用。
5)不需要高硅,需要好的物理熱。
6)降焦比要快,提前考慮噴煤負(fù)荷。
7)鐵水硅和爐渣堿度要很好的對應(yīng)。
8)合適的機會捅風(fēng)口。
9)對面剩3—4個風(fēng)口可以考慮投雙鐵場。
10)臨時蔽渣器效果較好。
5 不足之處
1)氧槍使用后期不好,雖然開爐氧槍起到了至關(guān)重要的作用,但埋氧槍技巧還需討論總結(jié)。
2)炮泥質(zhì)量不好,導(dǎo)致一次減風(fēng)。
3)投北場時風(fēng)壓大,鐵口燒氧太大,以后不建議多燒,透氣即可。北場燒完后用有水炮泥堵口,開鐵口時通道炮泥松軟,煤氣大,不宜燒。幾次堵口,最后燒到2.2m,噴煤氣火,后鐵水自動流出。但鐵口工作不好,出鐵不好,噴濺、流大。以后還是要用無水泥堵口!