陳生利,吳金富,黎文鋒

(寶鋼集團(tuán)韶關(guān)鋼鐵公司煉鐵廠,廣東韶關(guān) 512000)

韶鋼1050m3高爐開爐實(shí)踐

陳生利,吳金富,黎文鋒

(寶鋼集團(tuán)韶關(guān)鋼鐵公司煉鐵廠,廣東韶關(guān) 512000)

韶鋼煉鐵廠六號(hào)高爐于2015年4月19日16∶36送風(fēng)點(diǎn)火開爐,開爐第一爐鐵水過撇渣器,并成功實(shí)現(xiàn)沖制水渣,30 h后高爐全風(fēng)冶煉。本次開爐從點(diǎn)火到全風(fēng)冶煉,耗時(shí)短,高爐爐況順行平穩(wěn),各項(xiàng)指標(biāo)穩(wěn)步提高,有效降低了開爐成本,為1050 m3級(jí)高爐順利投產(chǎn)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

烘爐;開爐料;點(diǎn)火;出鐵作業(yè)

1 引言

韶鋼煉鐵廠六號(hào)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(jié)構(gòu)砌筑,共20個(gè)風(fēng)口,一個(gè)矩形出鐵場(chǎng),設(shè)置2個(gè)夾角為30°的鐵口,2條固定貯鐵式主溝,3條鐵路運(yùn)輸線,采用擺動(dòng)溜槽,100 t鐵水包運(yùn)輸鐵水,于2015年4月19日16∶36送風(fēng)點(diǎn)火開爐。20日4∶17開始出第一爐鐵,鐵水溫度最高達(dá)到1510℃,成功沖制水渣。21日0∶00風(fēng)量達(dá)到目標(biāo)值2300 m3/min,實(shí)現(xiàn)高爐全風(fēng)冶煉,全天鐵水產(chǎn)量2507 t,利用系數(shù)2.388,各項(xiàng)指標(biāo)穩(wěn)步提升。投產(chǎn)后的主要生產(chǎn)指標(biāo)見表1。

2 高爐開爐前的準(zhǔn)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(guī)模的爐體檢漏試驗(yàn),對(duì)檢查的漏風(fēng)部位及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)焊。

表1 主要生產(chǎn)指標(biāo)

2.2 設(shè)備的試運(yùn)行

各系統(tǒng)安裝完畢后,先進(jìn)行單體試車,然后進(jìn)行聯(lián)合試車,做到分片負(fù)責(zé)、萬無一失,確保聯(lián)合試機(jī)正常、穩(wěn)定。

2.3 熱風(fēng)爐烘爐

由于爐齡較長(zhǎng),熱風(fēng)爐爐內(nèi)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(gè)磚體結(jié)構(gòu)沉降厲害,須適當(dāng)補(bǔ)磚之后才開始烘爐,共耗時(shí)7天完成。

2.4 高爐本體烘爐

(1)高爐烘爐是在熱風(fēng)爐烘爐結(jié)束的基礎(chǔ)上進(jìn)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(nèi)的水分緩慢蒸發(fā),提高砌體整體強(qiáng)度;(b)使整個(gè)爐體設(shè)備逐步加熱至生產(chǎn)狀態(tài),避免生產(chǎn)后因劇烈膨脹而損壞設(shè)備。

(2)烘爐基本原則:以風(fēng)溫控制為基準(zhǔn),以風(fēng)量調(diào)劑為手段,以爐頂溫度相制約,按烘爐曲線(見圖1)進(jìn)行烘爐(主要以風(fēng)溫為依據(jù),風(fēng)口溫度作為參考)。

圖1 高爐本體烘爐曲線

(3)烘爐總時(shí)間為168 h,烘爐時(shí)間如需調(diào)整則宜在500℃恒溫段進(jìn)行。

2.5 點(diǎn)火初始參數(shù)設(shè)定

(1)初始風(fēng)量

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

(2)初始布料制度

結(jié)合開爐料流軌跡測(cè)定和碰撞桿試驗(yàn),初始布料制度設(shè)定為:料線1.5 m,裝入負(fù)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(yōu)點(diǎn):爐缸加熱升溫快、熱效率高、探料尺活動(dòng)早、利于出第一爐鐵;確保在開爐初期風(fēng)溫不足的情況下高爐開爐穩(wěn)妥、可靠和順行,從而實(shí)現(xiàn)快速開爐。

為強(qiáng)制加熱高爐爐缸,在高爐開爐時(shí)需裝設(shè)鐵口煤氣導(dǎo)管。自然涼爐至常溫在鐵口泥包安裝鐵口煤氣導(dǎo)管完畢后,進(jìn)行爐缸填充作業(yè)。枕木堆放到風(fēng)口中套下沿處,運(yùn)送、堆放枕木時(shí)要保護(hù)好鐵口泥包、鐵口煤氣導(dǎo)管和風(fēng)口組合磚。爐缸枕木裝填完畢后,全部風(fēng)口、鐵口密封好,防止火源進(jìn)入引起著火。

2.6.2 開爐爐料裝入

配料原則:

(1)爐缸風(fēng)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(fù)荷料段,加至料線1.50 m處。

(2)調(diào)整負(fù)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(shí)際水分計(jì)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(fù)荷料組成:80%燒結(jié)礦+15%球團(tuán)+5%海南礦配比,另加錳礦、石灰石、硅石、白云石調(diào)整爐渣堿度、渣鐵比和改善渣鐵流動(dòng)性。

(6)負(fù)荷料礦批重逐步加大,負(fù)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(xù)正常料組成:燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、錳礦、焦炭。焦炭負(fù)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(diǎn)火后的操作

3.1 送風(fēng)點(diǎn)火作業(yè)

點(diǎn)火操作的原則:

(1)考慮到點(diǎn)火初期對(duì)爐缸快速加熱、均勻、活躍的要求和點(diǎn)火后達(dá)產(chǎn)的需要,點(diǎn)火時(shí)采用封堵部分風(fēng)口(6#和16#)、其余風(fēng)口全開風(fēng)口的送風(fēng)方式。

(2)選擇適宜的加風(fēng)速度,在送風(fēng)10h內(nèi)送風(fēng)風(fēng)量達(dá)到1000 m3/min。

(3)使?fàn)t內(nèi)O/C分布合適,形成合適的軟熔帶形狀,穩(wěn)定高爐煤氣流,保證高爐順行、穩(wěn)定。

(4)從鐵口充分排煤氣,快速加熱爐缸,儲(chǔ)備足夠的爐缸熱量。

(5)準(zhǔn)確掌握爐內(nèi)生成的渣鐵量,選擇適宜的初次出渣鐵時(shí)間,確保順利地排渣出鐵。

(6)控制合理的風(fēng)速、動(dòng)能,防止損壞冷卻設(shè)備。

3.2 送風(fēng)點(diǎn)火風(fēng)口的確定

此次6號(hào)高爐開爐采用堵2個(gè)風(fēng)口、開18個(gè)風(fēng)口作業(yè):12個(gè)φ120 mm風(fēng)口與6個(gè)φ110 mm風(fēng)口,總進(jìn)風(fēng)面積0.1927 m2。見圖2所示。

3.3 風(fēng)量控制

點(diǎn)火送風(fēng)風(fēng)量400 m3/min～500 m3/ min。考慮軟容帶形成之前風(fēng)壓不穩(wěn)定,為防止出現(xiàn)崩懸料,在軟容帶形成之前加風(fēng)速度較慢,軟容帶形成后加風(fēng)速度有所加快,整個(gè)加風(fēng)過程順利,見圖3所示。

3.4 風(fēng)溫使用

熱風(fēng)爐兩燒一送,點(diǎn)火風(fēng)溫不得小于700℃?；祜L(fēng)調(diào)節(jié)閥手動(dòng)關(guān)嚴(yán),原則上使用最高風(fēng)溫點(diǎn)火。熱風(fēng)爐兩燒一送,確保盡量提高送風(fēng)風(fēng)溫,至第一爐鐵時(shí),風(fēng)溫必須達(dá)到900℃以上,具體見圖4。

圖2 送風(fēng)點(diǎn)火風(fēng)口示意圖

圖3 加風(fēng)曲線圖

圖4 風(fēng)溫使用圖

3.5 加濕控制

引煤氣后即可使用加濕。因?yàn)榍捌跍u輪流量計(jì)的故障和煤氣分析中H2含量的偏差,造成實(shí)際用量偏大(風(fēng)口有水珠)。經(jīng)過調(diào)整后數(shù)據(jù)恢復(fù)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(fēng)后7小時(shí)54分,煤氣中CO2含量從5.4%上升到9.4%,送風(fēng)后9 h煤氣中CO2含量超過10%,說明送風(fēng)后7 h開始逐漸形成軟熔帶,煤氣分析情況見圖6。此時(shí)風(fēng)量850 m3/min,累計(jì)風(fēng)量為29.5萬m3。軟熔帶形成過程中,風(fēng)壓呈上升趨勢(shì),壓差不斷升高。

圖6 煤氣分析

3.7 首次出鐵作業(yè)

送風(fēng)后25 min～35 min,依次打開2個(gè)鐵口,空噴煤氣,有煤氣火。

20日3∶15,1號(hào)鐵口有渣噴出,臨時(shí)堵口;3∶20,2號(hào)鐵口有渣噴出,臨時(shí)堵口,此時(shí)累計(jì)風(fēng)量52.7萬立方米。4∶17,1號(hào)鐵口重新打開。4∶30,達(dá)到堵鐵口標(biāo)準(zhǔn),1號(hào)鐵口堵口,4∶57,2號(hào)鐵口堵口完成,此時(shí)風(fēng)量為1100 m3/min,累計(jì)風(fēng)量為63萬立方米,裝入18批。鐵口見噴渣時(shí)間在送風(fēng)后13 h。

送風(fēng)后20 h,打開1號(hào)鐵口出首次鐵,此時(shí)風(fēng)量為1500 m3/min,累計(jì)風(fēng)量121萬立方米,上料37批。打開鐵口后即見鐵水,鐵水溫度達(dá)到1510℃,成功實(shí)現(xiàn)沖制水渣。

3.8 提負(fù)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(shí)幅度增加,后期按0.1～0.2/6～8小時(shí),實(shí)際過程中根據(jù)實(shí)際爐溫水平進(jìn)行了調(diào)整,負(fù)荷調(diào)整比計(jì)劃要快,送風(fēng)后86 h,礦石批重由最初的17.6 t逐步擴(kuò)大到33.9 t,負(fù)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(fēng)量,調(diào)節(jié)風(fēng)溫、濕度以及提高負(fù)荷,到第13次出鐵時(shí),即送風(fēng)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(diào)整

開爐過程中,初始裝入制度制定合理,送風(fēng)過程中沒有進(jìn)行大幅度的氣流調(diào)整。送風(fēng)13 h明顯見到中心氣流,此時(shí)風(fēng)量為1100 m3/min,累計(jì)風(fēng)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(zhǔn)備不足,第一爐次鐵時(shí),因鐵口孔徑大,渣鐵流滿出主溝,被迫減風(fēng)至500 m3/min,20 min后恢復(fù)至1000 m3/min(見加風(fēng)曲線圖1所示),處理耗時(shí)較長(zhǎng)。

(2)加濕流量表安裝位置不科學(xué)、流量數(shù)據(jù)不準(zhǔn),濕度不好控制。

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

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

5 結(jié)語

此次6號(hào)高爐順利開爐,且在較短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),主要取決于開爐前期準(zhǔn)備工作較充分,開爐料加入較合理。在點(diǎn)火送風(fēng)后的操作中,風(fēng)量、風(fēng)溫、濕度及出渣鐵控制較理想,從點(diǎn)火至高爐全風(fēng)操作,爐內(nèi)無崩料、滑料,氣流穩(wěn)定。此次開爐操作實(shí)現(xiàn)了韶鋼開爐作業(yè)第一爐鐵水過撇渣器,30 h高爐全風(fēng)冶煉,3天后達(dá)產(chǎn)的優(yōu)秀指標(biāo),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