宮祥哲
(新余鋼鐵集團有限公司第二煉鐵廠,江西新余338001)
新鋼7號高爐爐役后期護爐技術措施
宮祥哲
(新余鋼鐵集團有限公司第二煉鐵廠,江西新余338001)
新鋼7號高爐爐役后期為確保長壽穩定順行,采取護爐措施。通過噴涂造襯、加釩鈦礦護爐、優化操作制度、加強管理水平等措施,確保了高爐長壽穩定順行。
高爐;爐役后期;護爐;長壽
新余鋼鐵集團有限公司7號高爐擴容后于2004 年8月30日點火投產,高爐容積1 050 m3,設20個風口,東西兩個鐵口,陶瓷杯爐缸,爐缸以上全部為磚壁合一的薄壁結構,工業水冷卻,至2016年已安全運行11 a多,單位體積產鐵量9 000 t/m3。經檢查,爐身15層冷卻壁大部分損壞,第8層兩塊冷卻壁破損漏水,爐缸2、3層冷卻水溫差大,熱負荷偏高,爐缸局部熱負荷高達15 000 W/m2。根據相關資料和專家測算,爐缸處耐材厚度不到300 mm,嚴重威脅高爐安全生產。為此,采用一系列護爐措施。
2.1爐襯噴涂
為維護操作爐型,2007年8月首次噴涂造襯,至2015年1月已連續6次對風口以上爐襯進行噴涂,對操作爐型的維護及減少冷卻設備的破損起到了重要作用。操作爐型完整,氣流分布均勻穩定,促使爐缸均勻活躍,從而保持高爐長期穩定順行及良好的經濟指標。
2.2加釩鈦礦護爐
自2015年3月開始加釩鈦礦護爐,每批礦石加300 kg釩鈦礦,確保鐵水含Ti 0.08%~0.12%。爐缸熱流強度基本穩定在適合范圍。為防止Ti含量過高渣鐵黏稠造成高爐爐缸工作不活躍,從而引起爐況不順,根據熱流強度和爐況變化及時增減釩鈦礦用量,確保高爐有良好的透氣性指數,既保證了高爐順行又起到護爐的效果。
2.3冷卻壁處理
爐役后期大量冷卻設備損壞,爐身15層冷卻壁(4#、6#冷卻壁進水管、5#冷卻壁第4、5、6根進水管、8#冷卻壁第3根進水管、9#冷卻壁第4、5、6根進水管、11#冷卻壁第1、2、3根進水管、16#冷卻壁第3、4、5、6根進水管全部關水),改用爐殼噴水冷卻。第8層18#冷卻壁、23#冷卻壁燒壞,改用通氮氣冷卻。爐缸局部熱負荷偏高已超過警戒值,為降低熱負荷加強冷卻,爐缸1層1#、18#、19#、40#冷卻壁,2層1#、2#、18#、19#、20#、21#、40#冷卻壁常壓水冷卻改成高壓水冷卻。
高爐采取工業水冷卻,水質差,冷卻設備易結垢,有計劃的對冷卻器進行砂洗以提高冷卻效果。
2.4優化操作制度
1)熱制度及造渣制度。穩定熱制度。日常操作規定鐵水物理熱≥1 450℃,化學熱Si控制在0.40% ~0.60%,嚴禁低物理熱,嚴格考核Si<0.30%。當物理熱低時必須采取提物理熱措施,嚴禁高煤比低物理熱操作。穩定適宜渣堿度。爐渣堿度控制在1.15~1.20,鐵中含S控制在0.020%~0.035%。根據原燃料變化及時調整,保持最佳的爐渣成分和堿度,有利于高爐穩定順行。
2)裝料制度。由于7號高爐是新鋼第一座薄壁爐襯的高爐,冷卻強度大,爐身下部及爐腰易結厚。經過多年的摸索總結認為,邊緣氣流強渣皮易脫落,邊緣氣流弱爐墻易結厚,高爐必須采用以中心為主兼顧邊緣的裝料制度。為確保邊緣氣流不能太弱,正角差不宜太大(<2°),甚至冬季氣溫低時會調整到負角差來維持順行。根據季節氣溫變化、原燃料質量變化及爐況變化進行微調,尤其爐役后期,冶強偏低的情況下,維持適宜的邊緣氣流、避免爐墻結厚是實現高爐穩定順行的一項手段。
3)縮小風口面積,增加風口長度,堵風口降冶強。進入爐役后期爐缸侵蝕嚴重,局部熱流強度超過警戒值。為控制邊緣氣流過強對爐襯造成沖刷,高爐風口長度由開爐初期420 mm逐步加長到520 mm,風口直徑由120 mm逐步縮小至110 mm,并采取輪流堵1個風口的方式降低冶煉強度,減緩熱流強度超標方向的爐襯侵蝕來維持操
作爐型的完整,確保高爐穩定順行。
2.5提高管理水平
1)加強入爐原燃料管理。精料是高爐長期穩定順行的基礎,在廠內實行精料制度,燒結礦半倉上料,從而減少燒結輸送過程的破損。加強槽下過篩工作,控制燒結礦過篩速率<40 kg/s,焦炭過篩速率<25 kg/s,并堅持每班清理粘結的篩網,使爐料粒度<5 mm的粉末降到4%以內。
2)加強爐前管理,確保鐵口穩定。7號高爐一直存在東西鐵量差大、鐵口深度不穩定、鐵口難開且斷鐵口多等現象。隨著高爐爐役后期的到來,鐵口工作至關重要,要組織好及時出凈渣鐵,防止高爐憋壓,減少渣鐵對爐缸的侵蝕,對此采用一系列措施:定期對開口機、泥炮角度進行檢查,確保穩定;提高爐前操作水平,嚴禁潮鐵口出鐵,嚴禁悶炮操作,確保泥套完整,杜絕跑泥;統一4班操作,穩定打泥量,確保鐵口深度維持在2 000~2 400 mm,鐵口深度合格率和出鐵正點率≥96%。
3)加強監測。隨著爐齡的延長,爐缸、爐體的侵蝕日益加劇,要求看水工每隔4 h對重點區域進出水溫度測量,并根自動監測進行對比,發現問題及時處理。
4)加強設備的點巡檢管理。爐役后期設備老化嚴重,經常慢風操作,對此規定接班時口對口交接班,然后巡檢各崗位設備。建立車間三級響應制度:當重要設備停止運行5 min為一級響應,班長及設備負責人必須到場處理;當停止15 min為二級響應,車間主管設備負責人必須到現場處理;當停止20 min三級響應,車間主任必須到現場處理。
高爐爐役后期通過各項手段來對冷卻壁進行維護,達到良好的冷卻效果以維持內襯穩定、操作爐型完整,煤氣流均勻分布。經過有效的調節手段及護爐措施,爐缸二、三層熱流強度基本穩定在安全范圍內,實現了高爐長壽、安全生產。
經驗交流
TF54
B
1004-4620(2016)03-0077-01
2016-04-19
宮祥哲,男,1986年生,2009年畢業于西安建筑科技大學冶金工程專業。現為江西新余鋼鐵公司第二煉鐵廠助理工程師,從事高爐生產技術工作。