柳鋼1250m3爐短期休風快速恢復生產實踐

2022-06-22 05:38:52謝東軍

中國金屬通報 2022年6期

謝東軍

1 概述

柳鋼1#B高爐容積經過大修后由1080m3擴大到1250m3，2009年5月投產。高爐本體采用鑄鐵冷卻壁和銅質冷卻壁相結合的薄壁爐襯技術。冷卻系統為軟水密閉循環。爐頂采用了串罐式無料鐘爐頂，爐頂十字測溫儀、爐頂紅外成像檢測儀等國內較先進的新工藝技術。為響應廠部降低休風率攻關要求，以前傳統的經驗操作方法高爐休風后，從送風到全風生產，恢復各種冶煉參數的時間長，爐溫波動大，產量損失嚴重。經過高爐生產工作者的不斷總結，采用了大型高爐短期休風快速恢復技術，從送風開始到恢復全風冶煉生產所需要時間由原來的2h左右縮短為1個小時左右，起到降本增效的效果。見表1。

表1 2020年5月～12月1#B高爐休風情況

2 短期休風快速恢復的必要性

2020年5月份以前柳鋼1#B高爐休慢風率較高，從鐵口起噴開始準備休風操作到休下風更換好小套再從送風到全風冶煉生產耗時太多，期間浪費的時間太多，完全可以合理調配科學分工縮短時間，高爐休風送風恢復高爐冶煉各參數過程中如果能縮短時間，可以達到減少爐溫波動，降低焦比提高煤氣利用率促進爐況的長期穩定運行，達到增產降耗的目的。

3 快速恢復理論依據和操作技術及要求

3.1 短期休風后爐況能快速恢復的理論依據

高爐在正常爐況下短期休風后，高爐軟熔帶以下基本保持正常送風的狀態，只是暫時停止熱交換和還原反應，高爐內大部分料柱的固液相態并未發生較大變化，因而快速回風后煤氣流分布能較快恢復到休風前的狀態。

高爐休風前爐況順行穩定、渣鐵熱量充沛。休風前渣鐵已出凈，爐缸下部存在較大的空間，有利于爐料的下降。而且這部分空間主要由焦炭來填充，同時由于休風時間短，風口前的焦炭自燃少，熱量損失相對小仍然保持良好的活性，因此在快速復風的送風初期高爐下部透氣性良好，利于高爐復風后能快速接受風量。

快速復風采用了較大的初始風量和較快的加風節奏。以風為綱，較大的風量有利于爐料的松動，利于高爐及時恢復風溫及富氧噴煤補充熱量同時促使風口前的焦炭盡快燃燒，騰出空間為爐料的順利下降創造條件，使高爐盡快恢復到休風前的正常冶煉狀態。

快速復風縮短了慢風時間，可使高爐在短時間內達到全風操作。不僅能減少熱量和產量的損失，還能減少爐溫的波動，逐漸穩定爐況。同時因休風時間短，料線相對于休風長講來比較容易趕料，使爐料分布基本保持正常狀態，有利于改善高爐軟熔帶以上料柱的透氣性，利于高爐盡快恢復正常的煤氣流分布，利于料面快速恢復休風前的狀態。

3.2 短期休風快速恢復操作技術及要求

（1）要想短期休風快速恢復，短期休風前高爐爐況必須穩定順行，爐缸活躍渣鐵物理和化學熱量充沛，渣鐵流動性好,鐵水溫度在1500℃以上。否則不宜采用此方法。柳鋼1#B高在1510度以上，硅0.55以上，硫磺0.020～0.025之間。休風前如果存在有漏水中小套，休風前適當再提高爐溫（硅0.65以上），還可以根據情況加一批凈焦單環布在邊沿利于送風后高爐加風補充熱量，通知配管工時根據風壓適當控水盡量減小漏水對高爐恢復的影響。

（2）三班統一操作，精細化高要求。為了降低休慢風率，時刻關注生產動態以及高爐抗波動能力。針對原燃料質量差爐況異常，高爐穩定性差，容易出現風壓突起，要求高爐值班工長三班統一操作；“接好上班操作好本班，交好下班”精細操作，包括風溫使用，富氧，加風等都要非常慎重，如遇風壓突起，及時減風控制，確保休風前后懸料。每天開好班前會，加強對設備的點檢和維護，減小因設備故障造成高爐休慢風率。加強爐前的出鐵管理提高爐前各項指標及時出盡渣鐵，針對高爐后期進行技術改造，如：利用修高爐檢修的機會，提高鐵口角度，東西面鐵口角度由11.6°提至13.5°，通過提高鐵口角度后出鐵時間約70min左右，每班開鐵口次數明顯減小，減少了爐前工的勞動強度。

（3）降低休風率方面技術改進。①制作高效更換風口中小套和吹管的工具，（如：圖1、圖2）避免了以前的人工緩慢拉動前進，節約了時間和爐前工的勞動強度。②小套中套拉鉤改造，中間加圓形擋板，可以在拉中小套過程用重錘平衡沖擊向前避免人工多次打擊拉鉤前端力度不夠，從而縮短的掛鉤時間。③做好更換吹管和中小套的準備工作。休風前提前檢查電動葫蘆和拉鉤以及裝吹管的和小套的車子是否正常，發現異常不能正常使用及時通知有關維修單位維修，保證風口平臺所有工具正常使用。優化休風前準備工作：高爐減風到0.050時通知爐前穿戴好勞保用品卸吹管拉桿和打松吹管插銷（留前端2個～3個插銷待休下風再卸）；通知氧割工提前接一套氧割設備以便遇到需要氧割配合時及時氧割。通知電工和維修工在現場隨時待命，以便爐前在更換過程中需要該工種時及時配合。吹管石棉墊和鋼墊以及卸下的插銷和螺桿等有損壞的提前準備新的備好。中小套的拉缸提前準備潤滑油。

圖1 高爐短期休風操作圖

（4）休風前做好準備工作，杜絕出不盡渣鐵帶鐵堵口的現象。每一爐鐵及時出盡渣鐵，盡可能縮短休風低壓時間。柳鋼1#B高爐經過多年的總結，休風前做好準備工作，優化更換方式和方法以及更換風口的工具的應用（如：圖2和圖3），換小套的時間逐漸縮短，由原來的120min減少到80min,目前多次在60min之內，從高爐休風到送風40min就保質保量完成更換漏水小套的任務。更換小套工具的改正。

圖2 更換風口小套工具車

圖3 更換風口吹管工具車

（5）休風操作。根據生產經驗總結，休風低壓時間每減小一分鐘，恢復時間可縮短2min，所以高爐值班工長要在安全及時出盡渣鐵情況下，要盡量縮短休風時間。根據休風時間長短參考煉鐵廠休風管理加焦模式，利于快速送風后渣鐵物理熱和化學熱充沛。當一個鐵口渣鐵流逐漸變大，并估算出爐內理論鐵量（出鐵30min左右）開另外一個鐵口，實現兩鐵口同時出鐵。一邊鐵口大噴時，第一次減風至正常風量80%，調節頂壓使其對應（頂壓為風壓的0.5倍，）停氧停煤操作，視料線情況布料。待鐵口二次來起噴后，估計渣鐵已經出干凈再次快速拉風或通知風機房快速減風壓力至0.50Mpa，爐頂壓力快速變常壓。此時渣鐵流（以渣流為主）明顯變小，鐵口開始噴煤火時渣鐵出凈，全面檢查風口，風口無異常以及堆焦高爐通知相關部門進行休風操作。

（6）復風操作。柳鋼1250m3高爐送風快速引煤氣后，視頂溫和走料以及高爐冶煉參數是否對稱情況，如果多項參數相適應。①第一次快速加風到2800m3/min（全風量時風量3500*0.8=2800），觀察約2批料的時間，期間風壓平穩均勻走料順暢，透氣性好（透氣性大于13.5萬以上），壓差不大于全壓差的0.135*80%=108（Kpa），相對應的頂壓調節值（約為熱風壓力的0.6倍）。加風到位后觀察風口判斷爐溫趨勢，做好爐溫趨勢的判斷，結合各冶煉參數如：料線、渣鐵物理化學熱充沛等情況繼續第二次加風。②第二次加風幅度不能過大，視料速和爐溫趨勢采取相對應操作。小量多次加風的方式（約為0.005MPa）逐步加至正常風量，爐頂壓力相應提高到正常冶煉水平。加風過程中當風量的80%以上時及時噴煤和富氧以便利于理論燃燒溫度的提高從而使煤粉充分燃燒發熱。③初次富氧量為2000m3/h（約休風前正常冶煉時的富氧量的30%）。視走料情況以及噴煤量的結合理論燃燒溫度和爐溫趨勢，逐步恢復氧量至正常水平。④噴煤的操作。第一次風壓加至全風壓的80%要及時恢復噴煤的操作。嚴格控制煤比過高（初期煤比高未燃燒的煤粉會惡化透氣性影響高爐順行），一般按煤比全風時煤比的0.7左右調節，全風時煤比160*0.7=110左右調節，風量加至90%時后，噴煤量視爐溫趨勢和料速逐步增加正常水平。

（7）快速復風注意事項。①送風初期適當用低一點的風溫，一般比正常休風平均風溫低50℃～100℃左右，利于高爐接收風量以及加風操作。②送風初期不急于布料和提高頂壓，視爐頂溫度逐步提高（一般頂溫升至250℃左右）開始布料。③視爐況順行風壓平穩等各冶煉參數綜合判斷，料快可以適當擴批重反至料慢適當縮批重，把每小時料數控制在休風前正常冶煉料速水平（約8批/h,料快適當可擴批重或料慢可以減小批重），料速穩定對氣流發熱調節有利，調節過程中力爭不虧料或保持料速穩定。在趕料過程中注意加風的幅度與節奏，批重要與料速相對應。③送風初期視料線深度按規定調整布料角度，當趕上料線后，布料角度可以與休風前相比小，利于發展邊緣氣流以及恢復風量待一個冶煉周期后視情況恢復角度。