天鋼3200m3高爐中修開爐達產實踐

2013-10-23 09:12:30汪玉來

天津冶金 2013年1期

汪玉來，李祺，孫亮，黃鑫，徐巍

（天津鋼鐵集團有限公司煉鐵廠，天津300301）

1 引言

天津鋼鐵集團有限公司（以下簡稱天鋼）3200 m3高爐于2006年5月2日投產，由于爐體銅冷卻壁破損嚴重、爐缸側壁溫度持續居高不下，于2012年2月16日5：52停爐中修。更換6、7、8段全部及9、10段部分銅冷卻壁。4月1日18：16點火送風，重新開爐。

天鋼3200 m3高爐的整體工藝設備和技術采用了國際上大型高爐的先進工藝技術及設備，如俄羅斯的“Kaluqin”頂燃式熱風爐、美國ucar公司全炭爐底、德國的TMT泥炮及開鐵口機、盧森堡PW公司的無鐘爐頂、環保INBA水渣、煤氣環縫清洗、英國的鐵口鉆孔成型技術和芬蘭的高爐專家系統等。此外，還率先采用了在國際上處于先進水平的國產銅冷壁、大型鼓風機、TRT發電機組、軟水密閉循環及噴煤等工藝技術和裝備，自主研發了國內領先的高爐控制系統、爐前設備控制系統及電除塵設備等，使3200 m3高爐技術和裝備處于國內先進水平。

3200 m3高爐爐型為矮胖型，高徑比為2.155。設 32個風口，4個鐵口，鐵口夾角為39.375°。爐體為全冷卻壁設計，薄壁爐襯，其中爐腹、爐腰及爐身下部共五段銅冷卻壁，采用軟水聯合閉路循環冷卻。爐頂為PW串罐式，INBA法粒化渣工藝，還包括4座卡魯金式熱風爐等先進設備。

天鋼3200 m3高爐在2010年和2011年的爐況順行良好，各項指標優良，創造了開爐以來多項紀錄，如表1所示。

2 中修后開爐前的準備工作

2.1 制定詳細開爐方案

制定了詳細的《高爐烘爐方案》、《打壓試漏方案》、《開爐方案》、《高爐配料計算方案》、《裝料方案》、《煤氣導出管安裝及枕木填充方案》、《爐前出鐵方案》、《聯動試車方案》等。

表1 高爐歷史最好指標

2.2 相關設備試車運轉

開爐前爐前系統、供料系統、爐頂系統、熱風系統、爐體水冷卻系統、渣處理系統、煤氣系統、噴煤系統及風機等設備試車運轉良好，各閥門開關靈活、儀表顯示精準。

2.3 烘爐

2.3.1 熱風爐烘爐

由于在高爐中修期間熱風爐沒有涼爐，熱風爐不需烘爐程序，只需拱頂溫度和廢氣溫度達到要求即可。

2.3.2 高爐烘爐

高爐更換冷卻壁后，采用濕法噴涂技術，取消原來的鑲磚設計。噴涂粘合劑采用樹脂，且更換的冷卻壁及噴涂位置主要集中在風口以上。烘爐時采用不安裝烘爐導管、直接用熱風爐向爐內通過送風裝置鼓吹熱風的方式烘爐。烘爐時熱風溫度調節以爐頂溫度為標準，爐頂溫度小于等于300℃。以調節混風閥和冷風閥為調節手段，初始風量為1200 m3/min，烘爐共用時4天。

2.4 本體及粗煤氣系統打壓試漏試驗

高爐本體及粗煤氣系統共進行4次大漏檢查和1次嚴密性試驗。大漏檢查壓力為30、60、100 kPa，嚴密性試驗壓力為250 kPa。發現多處漏點，隨后由施工單位進行補焊、加固。

3 開爐配料及開爐參數確定

3.1 高爐各部位料段安排

爐缸采用枕木填充，爐腹填充凈焦，焦炭批重為23 t，共上14批；爐腰填充空焦，共上12批；負荷料從爐身下部開始裝入，爐身下部裝的負荷料批重為37 t，焦比1.05 t/t，共5批，還有 9批空焦；爐身中部裝入負荷料礦批為42 t，焦比為950 kg/t，共6批，還有13批空焦；爐身上部裝入負荷礦批50 t，焦比750 kg/t，共5批，還有3批空焦；開爐料焦比3.79 t/t，渣比1.49，全爐堿度0.82。空焦輔料為硅石、石灰石、白云石。

3.2 開爐料的選擇

爐料結構為：燒結礦85%+球團12%+錳礦3%

3.3 裝料制度的確定

裝料角度：

CH1～10：凈焦垂直最小角度下，α：1.7°，γ 角不變；

CH11～26：焦炭 201713，圈數 333，溶劑15單環；

CH27～33：焦炭 22191612，圈數3334（后隨料線逐漸擴大角度），溶劑19單環；

CH33～48：焦炭 33302712，圈數3334（后隨料線逐漸擴大角度），溶劑 333027，圈數332；

CH60～65：焦炭 373532.53012，圈數 3324（后隨料線逐漸擴大角度），溶劑353232.5，圈數 332；

CH66～67：焦炭補中心焦312512，圈數3312。

3.4 送風參數的選擇

此次開爐風口規格均為Φ130 mm，總送風面積為0.4245 m2。送風風口為16個，送風面積為0.2123 m2，堵16個風口。點火風量為1500 m3/min，風溫為300℃。

4 開爐實際操作

3200 m3高爐于2012年4月1日晚上18:16點火送風，送風時堵16個風口，即1、10、11、12、13、14、15、16、17、26、27、28、29、30、31、32 風口全部堵嚴。開始風量1650 m3/min，風溫316℃，探尺顯示 1#：2.86，2#：2.81。時間為 18:19 時風口亮，風溫逐漸上升；18:34風量到2150 m3/min，風溫605℃；20:02開始送煤氣，料尺動，但由于14號風口下墜，擠斷了進水水管，導致21:30休風更換。23:35送風，0:55開始下料；到2:37時，1號鐵口見渣，堵1號鐵口。從4月2號早上5:06開始逐漸捅風口，風量逐漸往上加；到下午13:30左右，風量加到4150 m3/min；到15:39左右，2號鐵口見渣鐵；16:55開第一爐鐵，當時鐵水成分為：Si 1.0%、Mn 0.66%、P 0.094%、S 0.114%。爐渣中：Al2O312.83%、MgO 7.36%、R20.92%。鐵水物理熱1424℃，鐵口1500 mm，之后逐漸捅風口加風。由于邊緣氣流較活躍，4月3日5:40變料制壓邊，控制邊緣氣流。后逐漸降焦比，到4月4日，開始噴煤，開爐基本順利完成。表2給出了風口的開啟情況。