新鋼9號高爐長期休風的爐況快速恢復實踐

周龍文

(新余鋼鐵股份有限公司,江西新余 338001)

新鋼9號高爐長期休風的爐況快速恢復實踐

周龍文

(新余鋼鐵股份有限公司,江西新余 338001)

新鋼9號高爐通過制定詳細的休、復風方案,送風后按計劃和視爐況快速恢復風量、富氧,并合理控制風溫、噴煤、捅風口以及爐外出鐵等主要環節,實現了12天內連續兩次長期休風、累計休風時間長達185.2 h的爐況,在8 h時間內快速恢復。

大型高爐;長期休風;快速恢復

1 引言

新鋼9號高爐(2500 m3)于2009年2月16日點火開爐,設備采用了串罐無料鐘爐頂和陶瓷杯爐底爐缸結構,爐體采用聯合軟水密閉冷卻及薄內襯冷卻壁,配備明特法加備用干渣坑渣處理工藝,以及中冶南方帶有自主專利的頂燃式熱風爐等裝備。雖然一鐵廠大高爐的操作經驗已有6年時間,大高爐操作水平在不斷的提升,但受“一罐制”系統影響,高爐自開爐以來經歷了多次因煉鋼系統檢修而進行的長期休風(單次4-5天),故在高爐長期休風以及復風后的爐況恢復方面積累了一些經驗。此次9號高爐分別于2014年12月8-12日(105 h)和2014年12月16-19日(82.5 h)進行休風,在12天內休風兩次,間距短、休風時間長(累計185.2 h),且均發生在9號高爐取消中心加焦冶煉之后,之前沒有類似經驗。為此,通過制定詳細休、復風方案,并嚴格按計劃加入高爐休、復風料、做好高爐休風期間保溫工作;復風后,采用堵部分風口,合理控制風量、風溫、噴煤、富氧及出鐵等關鍵環節的操作,實現了復風后爐況的快速恢復(8 h),技術經濟指標快速達標。

2 休風前準備

休風前的準備工作至關重要,它決定了高爐休風是否順利以及復風后爐況的快速恢復。此次休風受原料高Al2O3影響,提前一天即從12月7日第1批開始停用高Al2O3的國內塊礦,配料改為85%燒結礦+15%球團礦;按計劃提前2周期減負荷0.1,而受6 m混焦影響,休風前2周期負荷已由正常的4.71 t/t降至4.53 t/t,從8日早上按計劃開始加凈焦,控料線,提爐溫,為休風做準備,各項參數符合技術方案要求,為高爐休風以及復風順利奠定基礎,第二次休風準備參照第一次。

3 休風料加入

休風料加入的總體思路為:根據休風時間確定凈焦加入量和休風后全爐料的減負荷率,操作上確保爐況穩定順行、爐溫充沛,凈焦位置適當靠近爐腹上沿處,這樣休風料在送風后能及時補充爐缸的熱量,也增強了高爐內下段料柱的透氣性,有利于送風后爐況的快速恢復,具體加入安排為:

(1)凈焦。凈焦加入量參照過去經驗,同時考慮到此次休風是高爐取消中心加焦后的第一次長期休風,為求穩,第一次凈焦加入130 t,第二次則是在總結第一次復風爐況恢復的基礎上進行調整,加入量為120 t,凈焦加入方式為集中加入,目的是為快速提高復風后物理熱[1]。

(2)輕負荷料。此次輕負荷料加入安排為按負荷逐步遞增分兩批次加入,第一批負荷為3.7,第二批為4.0,減負荷率為15%～22%,輕負荷料配比見表1。

表1 兩次休風料配比

4 休風過程控制

高爐休風按計劃進行,12月8日6:30打開3#鐵口,6:52打開2#鐵口重疊出鐵,控制好出鐵節奏,確保了休風前渣鐵及時排凈。本次兩鐵口來風大噴時間相差5 min,待兩鐵口大噴后開始減風操作,7:16開始減風,7:50減風完畢,歷時34 min,休風前爐況順行,爐溫穩定,物理熱充足,整個休風過程安全順利,渣鐵出凈,無風口涌渣、灌渣。休風后為做好密封保溫工作,卸大蓋,用有水炮泥堵風口1/2至不見光,及時更換漏水小套和關閉已壞冷卻壁進出水管,軟水進水溫度控制在45～50℃,爐頂放散閥在無人員檢修時只開一個以減少熱損失,并在休風后第一天對爐皮有煤氣泄漏處進行補漏。

5 送風快速恢復操作

5.1 加風及捅風口控制

長期休風后的復風,風量恢復過快易造成高爐不接受風量,影響爐況的穩定順行,過慢則易導致風口回旋區小,熔化的渣鐵富集于風口帶附近,會造成風口涌渣或灌渣,甚至引發二次休風和生產事故[1]。故在操作上要按風壓控制風量,控制好壓差,待壓量關系、探尺工作好轉,穩步提壓差加風,但要確保風量上限控制在規定的風速范圍內。具體過程為:12日按計劃復風,即檢修結束、各系統設備聯動試車運行良好,具備復風條件,16:49復風,引煤氣后加風至2200 m3/min,后續加風視壓差水平分梯次進行,每次加風在300～500 m3/min,頂壓按比例跟上;加風至與風口面積對應風量(3600 m3/min)后進行第二梯次加風,加風原則與捅開風口數量對應,分步進行;在渣鐵排放正常且壓差水平合適時進行第三個梯次的加風,風量視爐況而定,與風口面積對應。

為使爐況快速恢復,此次復風共堵八個風口(2#、7#、11#、14#、17#、22#、25#、29#),其余風口捅干凈具備送風條件。由于送風恢復較順利,高爐壓量關系不緊張,具備開風口加風條件,捅風口主要原則是從靠近鐵口兩側向兩邊逐步展開。此次風口比較好捅開也為加風創造了有利條件。送風后風量、氧量恢復情況見圖1。

圖1 2014-12-12復風風量恢復趨勢圖

5.2 渣鐵排放控制

長期休風后的爐況恢復很大程度上受爐前渣鐵排放情況的限制,出鐵時間延后,造成爐況惡化,尤其是爐溫低時,冷渣鐵放不出來,易造成事故。故爐況在恢復過程中第一爐鐵開鐵口時間選擇比較關鍵,本次復風后開口時機選擇依據為:按理論噸焦耗風4400 m3,燒掉凈焦后再燒5-6批料,累計風量577 000 m3,鐵量按260 t左右,時間為送風后3 h左右,實際與理論出鐵情況見表2。此外,由于休風前3#鐵口堵口跑泥,鐵口通道內存在渣鐵致本次開口時間長達35 min,鐵口實際深度為3000 mm。本次系統檢修,復風后第一爐鐵不管是化學熱還是物理熱都較好,尤其是物理熱上升幅度較快;雖然爐渣中Al2O3含量偏高,但因爐渣溫度高,未影響其流動性,故渣鐵排放順暢,為高爐進程的恢復奠定了良好基礎。

表2 復風后第一爐次出鐵情況

5.3 復風后負荷的調整和爐溫控制

復風后爐況順行、料線正常,高爐進程恢復的重點工作就轉入負荷調整與爐溫控制階段,其節奏控制恰當與否直接關系到各操作參數能否恢復到位,也就是關系到高爐進程恢復時間的長短。

(1)復風后負荷的調整。第一次休風后料線為3.29 m,開始送風料線為5.2 m;第二次休風后料線為5.27 m,復風時料線為7.3 m。為了便于疏松料柱、打開中心主導氣流、活躍爐缸、快速重建煤氣通路,礦批由72 t縮至50 t、干焦負荷4.17 t/t(大于計劃的4.0 t/t),并視爐況和冶煉周期分階段調整負荷,布料矩陣不變,具體情況見表3。在受風溫限制的情況下,鐵水物理熱恢復還較快,特別是第二次,主要是高爐煤氣利用率在復風后2 h就達到49%左右。

表3 12月12日復風過程調負荷情況

(2)爐溫控制。復風后熱制度主要由休風料決定,但渣鐵物理熱還受加風曲線、煤氣穩定性、風溫等因素影響,因此爐況恢復初期維持穩定的煤氣分布,使用相對高的風溫,對于提高爐缸熱狀態具有重要作用。兩次長期休風后復風,都用足了風溫、較早噴煤和恢復富氧,提高了爐缸熱水平,加快了爐況進程的恢復。

5.4 堿度控制

復風后造渣制度主要由休風料決定,休風料爐渣堿度的波動,尤其是高堿低溫渣,將會使風口前焦炭被包裹,透氣性惡化,加大高爐恢復難度。從兩次長期休風后復風情況分析,爐渣堿度合適,流動性較好,說明休風方案中全爐R 2取0.99倍和輕負荷料R 2取1.05倍的選擇是合理的。

6 結語

本次9號高爐計劃休風分兩次進行,第一次爐況恢復時間為10 h,第二次為8 h,是歷年來我廠高爐長期計劃休風爐況快速恢復的一次突破,以下幾點經驗值得總結。

(1)休風前保持爐況順行,風量、爐溫達到規定范圍,合理安排休風料,輕負荷料在爐內的位置準確,休風料的爐渣堿度校核、調整到位,休風操作時應“小步勤減”,控制好料線、頂溫。

(2)休風料按負荷逐步增加的趨勢分段加入,休風后料線控制在4 m以上,有利于復風后爐況的快速恢復。

(3)休風期間及時采取防涼措施,爐體冷卻制度控制合理,防止渣皮厚度的異常變化。

(4)送風操作中合理使用風溫、頂壓,控制頂溫在適宜范圍,按要求噴煤、出第一爐鐵。爐況恢復階段,根據實際爐況表現,積極捅風口加風,爐況達到規定標準后進行強化冶煉。

[1] 王志堂.馬鋼2號高爐長期休風后快速恢復操作實踐[J].煉鐵,2012,31(3):45-48.

Rapid Recovery Practice of Long-term Blowing-down of No.9 BF in Xinyu Steel

ZHOU Longwen
(Xinyu Iron&Steel Group Co.,Ltd.,Xinyu 338001,Jiangxi,China)

No.9 BF in Xinyu Steel made a rapid recovery in times of 8 hours from two consecutive blowing-down in 185.2 hours of 12 days by detailed scheme,making the air supply and oxygen enrichment rapid recovery depending on the furnace condition,and the reasonable control of blast temperature,pulverized coal injection,poking tuyere and so on.

large blast furnace,long-term blowing-down,rapid recovery

TF544.7

A

1001-5108(2017)02-0004-03

周龍文,研究生,工程師,主要從事高爐煉鐵工藝管理工作,郵箱:wszlw1987@126.com。