韶鋼1050m3高爐開爐實踐

陳生利,吳金富,黎文鋒

(寶鋼集團韶關鋼鐵公司煉鐵廠,廣東韶關 512000)

韶鋼1050m3高爐開爐實踐

陳生利,吳金富,黎文鋒

(寶鋼集團韶關鋼鐵公司煉鐵廠,廣東韶關 512000)

韶鋼煉鐵廠六號高爐于2015年4月19日16∶36送風點火開爐,開爐第一爐鐵水過撇渣器,并成功實現沖制水渣,30 h后高爐全風冶煉。本次開爐從點火到全風冶煉,耗時短,高爐爐況順行平穩,各項指標穩步提高,有效降低了開爐成本,為1050 m3級高爐順利投產打下了堅實基礎。

烘爐;開爐料;點火;出鐵作業

1 引言

韶鋼煉鐵廠六號高爐有效容積為1050 m3,爐缸采用陶瓷墊底層與莫來石墊第二層的結構砌筑,共20個風口,一個矩形出鐵場,設置2個夾角為30°的鐵口,2條固定貯鐵式主溝,3條鐵路運輸線,采用擺動溜槽,100 t鐵水包運輸鐵水,于2015年4月19日16∶36送風點火開爐。20日4∶17開始出第一爐鐵,鐵水溫度最高達到1510℃,成功沖制水渣。21日0∶00風量達到目標值2300 m3/min,實現高爐全風冶煉,全天鐵水產量2507 t,利用系數2.388,各項指標穩步提升。投產后的主要生產指標見表1。

2 高爐開爐前的準備工作

2.1 高爐本體檢漏

為保證爐體密封效果,分別組織了3次大規模的爐體檢漏試驗,對檢查的漏風部位及時進行補焊。

表1 主要生產指標

2.2 設備的試運行

各系統安裝完畢后,先進行單體試車,然后進行聯合試車,做到分片負責、萬無一失,確保聯合試機正常、穩定。

2.3 熱風爐烘爐

由于爐齡較長,熱風爐爐內耐材受熱脹冷縮影響,爐頂及爐底耐火磚有破損,烘爐之前,必須把這些破損的耐材清理干凈,以免堵塞孔道;另外,整個磚體結構沉降厲害,須適當補磚之后才開始烘爐,共耗時7天完成。

2.4 高爐本體烘爐

(1)高爐烘爐是在熱風爐烘爐結束的基礎上進行,高爐本體烘爐的目的:(a)使高爐耐火材料(包括不定型耐火材料和灰漿)砌體內的水分緩慢蒸發,提高砌體整體強度;(b)使整個爐體設備逐步加熱至生產狀態,避免生產后因劇烈膨脹而損壞設備。

(2)烘爐基本原則:以風溫控制為基準,以風量調劑為手段,以爐頂溫度相制約,按烘爐曲線(見圖1)進行烘爐(主要以風溫為依據,風口溫度作為參考)。

圖1 高爐本體烘爐曲線

(3)烘爐總時間為168 h,烘爐時間如需調整則宜在500℃恒溫段進行。

2.5 點火初始參數設定

(1)初始風量

500 m3/min,BT:500℃,BH:30 g/m3,風口面積:0.192 7 m2,風口堵兩個(6#、16#)余全插煤槍。

(2)初始布料制度

結合開爐料流軌跡測定和碰撞桿試驗,初始布料制度設定為:料線1.5 m,裝入負荷為2.2,OB:17.6 t/ch,CB:8 t/ch,布料檔位見表2。

表2 布料檔位

2.6 填裝開爐料

2.6.1 爐缸枕木填充

本次開爐爐缸采用枕木填充法。枕木填充的優點:爐缸加熱升溫快、熱效率高、探料尺活動早、利于出第一爐鐵;確保在開爐初期風溫不足的情況下高爐開爐穩妥、可靠和順行,從而實現快速開爐。

為強制加熱高爐爐缸,在高爐開爐時需裝設鐵口煤氣導管。自然涼爐至常溫在鐵口泥包安裝鐵口煤氣導管完畢后,進行爐缸填充作業。枕木堆放到風口中套下沿處,運送、堆放枕木時要保護好鐵口泥包、鐵口煤氣導管和風口組合磚。爐缸枕木裝填完畢后,全部風口、鐵口密封好,防止火源進入引起著火。

2.6.2 開爐爐料裝入

配料原則:

(1)爐缸風口下沿用木柴填充,凈焦加至爐腰下沿處,空焦裝至爐腰上沿3 m以上,空焦以上為負荷料段,加至料線1.50 m處。

(2)調整負荷采用定焦批、變礦批原則,焦批8 t,爐喉處焦層厚0.539 m,爐腰處焦層厚度0.225 m,濕重按實際水分計算。

(3)高爐配料必須注意控制降低渣量。

(4)空焦組成:焦炭、石灰石、硅石。

(5)負荷料組成:80%燒結礦+15%球團+5%海南礦配比,另加錳礦、石灰石、硅石、白云石調整爐渣堿度、渣鐵比和改善渣鐵流動性。

(6)負荷料礦批重逐步加大,負荷逐步加上。焦批干基8 t。

(7)全爐爐渣堿度R2=0.95。

(8)全爐焦比取3.5 t/t,爐溫[Si] =4.0%。

(9)平均壓縮率取11.5%。

(10)后續正常料組成:燒結礦、球團礦、錳礦、焦炭。焦炭負荷逐步增加至2.1,二元堿度0.95。[Mn]按0.8%校核,料線1.4米。開爐料見表3。

表3 開爐料

3 高爐點火后的操作

3.1 送風點火作業

點火操作的原則:

(1)考慮到點火初期對爐缸快速加熱、均勻、活躍的要求和點火后達產的需要,點火時采用封堵部分風口(6#和16#)、其余風口全開風口的送風方式。

(2)選擇適宜的加風速度,在送風10h內送風風量達到1000 m3/min。

(3)使爐內O/C分布合適,形成合適的軟熔帶形狀,穩定高爐煤氣流,保證高爐順行、穩定。

(4)從鐵口充分排煤氣,快速加熱爐缸,儲備足夠的爐缸熱量。

(5)準確掌握爐內生成的渣鐵量,選擇適宜的初次出渣鐵時間,確保順利地排渣出鐵。

(6)控制合理的風速、動能,防止損壞冷卻設備。

3.2 送風點火風口的確定

此次6號高爐開爐采用堵2個風口、開18個風口作業:12個φ120 mm風口與6個φ110 mm風口,總進風面積0.1927 m2。見圖2所示。

3.3 風量控制

點火送風風量400 m3/min～500 m3/ min。考慮軟容帶形成之前風壓不穩定,為防止出現崩懸料,在軟容帶形成之前加風速度較慢,軟容帶形成后加風速度有所加快,整個加風過程順利,見圖3所示。

3.4 風溫使用

熱風爐兩燒一送,點火風溫不得小于700℃。混風調節閥手動關嚴,原則上使用最高風溫點火。熱風爐兩燒一送,確保盡量提高送風風溫,至第一爐鐵時,風溫必須達到900℃以上,具體見圖4。

圖2 送風點火風口示意圖

圖3 加風曲線圖

圖4 風溫使用圖

3.5 加濕控制

引煤氣后即可使用加濕。因為前期渦輪流量計的故障和煤氣分析中H2含量的偏差,造成實際用量偏大(風口有水珠)。經過調整后數據恢復正常,見圖5所示。

圖5 濕度控制圖

3.6 軟熔帶的形成過程

送風后7小時54分,煤氣中CO2含量從5.4%上升到9.4%,送風后9 h煤氣中CO2含量超過10%,說明送風后7 h開始逐漸形成軟熔帶,煤氣分析情況見圖6。此時風量850 m3/min,累計風量為29.5萬m3。軟熔帶形成過程中,風壓呈上升趨勢,壓差不斷升高。

圖6 煤氣分析

3.7 首次出鐵作業

送風后25 min～35 min,依次打開2個鐵口,空噴煤氣,有煤氣火。

20日3∶15,1號鐵口有渣噴出,臨時堵口;3∶20,2號鐵口有渣噴出,臨時堵口,此時累計風量52.7萬立方米。4∶17,1號鐵口重新打開。4∶30,達到堵鐵口標準,1號鐵口堵口,4∶57,2號鐵口堵口完成,此時風量為1100 m3/min,累計風量為63萬立方米,裝入18批。鐵口見噴渣時間在送風后13 h。

送風后20 h,打開1號鐵口出首次鐵,此時風量為1500 m3/min,累計風量121萬立方米,上料37批。打開鐵口后即見鐵水,鐵水溫度達到1510℃,成功實現沖制水渣。

3.8 提負荷過程

開爐后裝入料的O/C為2.20,初期按0.05～0.1/4～6小時幅度增加,后期按0.1～0.2/6～8小時,實際過程中根據實際爐溫水平進行了調整,負荷調整比計劃要快,送風后86 h,礦石批重由最初的17.6 t逐步擴大到33.9 t,負荷由2.0 t/t逐步增加到4.0 t/ t,提高O/C過程見圖7。

3.9 降硅過程

開爐后第一罐鐵水含硅量為3.4%,通過增加風量,調節風溫、濕度以及提高負荷,到第13次出鐵時,即送風后50 h,[Si]降到1.0%以下,情況見圖8。

圖8 降Si、PT過程

3.10 氣流調整

開爐過程中,初始裝入制度制定合理,送風過程中沒有進行大幅度的氣流調整。送風13 h明顯見到中心氣流,此時風量為1100 m3/min,累計風量66萬m3,上料18批。

4 開爐過程中遇到的問題

(1)開爐的爐外工作準備不足,第一爐次鐵時,因鐵口孔徑大,渣鐵流滿出主溝,被迫減風至500 m3/min,20 min后恢復至1000 m3/min(見加風曲線圖1所示),處理耗時較長。

(2)加濕流量表安裝位置不科學、流量數據不準,濕度不好控制。

(3)因場地限制,貯鐵溝長度不夠,容鐵量有限,緩沖不夠,異常爐況時易跑大流、渣中帶鐵。

(4)剛投產時,爐外堵口時打泥量未把握好,鐵口噴濺現象頻繁,通過摸索后已逐步好轉。

5 結語

此次6號高爐順利開爐,且在較短時間內實現各項經濟指標,主要取決于開爐前期準備工作較充分,開爐料加入較合理。在點火送風后的操作中,風量、風溫、濕度及出渣鐵控制較理想,從點火至高爐全風操作,爐內無崩料、滑料,氣流穩定。此次開爐操作實現了韶鋼開爐作業第一爐鐵水過撇渣器,30 h高爐全風冶煉,3天后達產的優秀指標,為韶鋼高爐開爐操作書寫了新的輝煌。

1050 m3Blast Furnace Blowing in Practice

CHEN Sheng-li,WU Jin-fu,LI Wen-feng

(Guangdong shaoguan iron and steel company of baosteel group,Shaoguan 512000,Guangdong,China)

No.6 blast furnace of the iron mill began ignition furnace on April 19th,2015,first furnace hot metal skimmer successfully achieve water slag,all the wind blast furnace is smelting after 30 h.The smelting furnace from ignition to the wind,take a short,smooth blast furnace condition along the line,the indicators will increase steadily,and effectively reduces the cost of blow-in,level is 1050 m3after the blast furnace blow-in smoothly laid a solid foundation.

open oven,furnace charge,ignition,the tapping operation

TF542

A

陳生利,主要從事高爐煉鐵工作。

1001-5108(2016)05-0014-04