陳生利,王 振,曹 旭

(寶鋼集團(tuán)廣東韶關(guān)鋼鐵公司煉鐵廠,廣東韶關(guān) 512100)

韶鋼6#高爐休復(fù)風(fēng)操作實(shí)踐

陳生利,王 振,曹 旭

(寶鋼集團(tuán)廣東韶關(guān)鋼鐵公司煉鐵廠,廣東韶關(guān) 512100)

韶鋼6#高爐(1050 m3)開爐以來,進(jìn)行了5次長時(shí)間休風(fēng),每次休風(fēng)時(shí)間均在16 h以上,通過不斷的探索研究,總結(jié)出了一套適合1050 m3高爐的休風(fēng)、復(fù)風(fēng)操作方法,包括休風(fēng)前的準(zhǔn)備,休風(fēng)料的加入,快速復(fù)風(fēng)操作以及組織出渣鐵等方面積累較豐富的經(jīng)驗(yàn)。

高爐;休風(fēng);復(fù)風(fēng)

1 引言

通過不斷改進(jìn)休風(fēng)前的準(zhǔn)備工作,優(yōu)化休風(fēng)、減礦、加焦方案,對(duì)復(fù)風(fēng)后爐況恢復(fù)過程中加風(fēng)速度控制、熱制度調(diào)節(jié)、噴吹富氧調(diào)節(jié)、濕分調(diào)節(jié)和爐前出渣鐵管理等方面的操作技術(shù)探索和研究,總結(jié)出了一套適合1050 m3級(jí)高爐休風(fēng)操作與復(fù)風(fēng)后爐況快速恢復(fù)的操作經(jīng)驗(yàn)。

2 休風(fēng)前的準(zhǔn)備

休風(fēng)前的準(zhǔn)備工作是非常重要的,它是高爐是否能按時(shí)休風(fēng)的關(guān)鍵,更是高爐休風(fēng)檢修等一系列重要環(huán)節(jié)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。休風(fēng)料加入的合理性決定了高爐休風(fēng)是否順利,以及復(fù)風(fēng)后爐況是否能快速恢復(fù)。因而休風(fēng)前的充分準(zhǔn)備是確保休風(fēng)后爐況安全恢復(fù)的前提和基礎(chǔ),主要內(nèi)容包括確保爐況順行、爐溫充沛,做好減礦方案并按時(shí)裝入休風(fēng)料,出凈渣鐵,按計(jì)劃減風(fēng)、休風(fēng)。爐內(nèi)操作主要做到以下三點(diǎn):

(1)休風(fēng)前要保持爐況順行。休風(fēng)前力求無大幅度慢風(fēng)操作現(xiàn)象,若不能做到,應(yīng)待爐況轉(zhuǎn)順后再視情況休風(fēng),適當(dāng)延遲休風(fēng)時(shí)間。

(2)休風(fēng)前要求爐溫要充足,控制好渣鐵成分。休風(fēng)前要保持渣鐵溫度充足,流動(dòng)性良好,鐵水溫度不低于1480℃,控制[Si]≥0.6%,Al2O3不大于16%,爐渣二元堿度控制在1.15～1.20,這樣不僅可以安全休風(fēng),還可以杜絕減少減風(fēng)過程中因爐溫低而造成風(fēng)口涌渣的現(xiàn)象,而且可以保證送風(fēng)后爐缸有足夠的熱量,以便在較短時(shí)間內(nèi)將鐵水成分和溫度恢復(fù)到正常水平。如休風(fēng)前爐溫偏低,應(yīng)采取措施將爐溫提高后再組織休風(fēng),盡可能延時(shí)休風(fēng)。

(3)計(jì)算好料速情況,準(zhǔn)時(shí)準(zhǔn)確加入休風(fēng)料,并在休風(fēng)時(shí)達(dá)到指定的位置,一般要求休風(fēng)料到達(dá)爐腰下沿才能組織休風(fēng)。

(4)休風(fēng)前必須組織出干凈渣鐵,理論鐵量與實(shí)際出鐵量進(jìn)行對(duì)比,力求不欠鐵,如欠渣鐵大于30 t,安排爐前組織重開鐵口,待出干凈渣鐵再組織休風(fēng)。

3 休風(fēng)料的加入

過去加休風(fēng)料時(shí),焦炭的加入量沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),加焦量相差較大。大家對(duì)加焦炭量的認(rèn)識(shí)不統(tǒng)一,即使休風(fēng)時(shí)間一樣,也出現(xiàn)了懸殊的加焦量,經(jīng)過不斷總結(jié)和優(yōu)化現(xiàn)已形成了幾條比較合理和可行的操作經(jīng)驗(yàn)。

3.1 休風(fēng)時(shí)間與加焦炭量的關(guān)系

休風(fēng)料的加焦炭量取決于休風(fēng)時(shí)間。國內(nèi)1050 m3級(jí)高爐生產(chǎn)實(shí)踐表明,每休風(fēng)1 h增加3 t焦炭(相對(duì)于休風(fēng)前而言)最合適,復(fù)風(fēng)后爐況恢復(fù)速度較快,爐溫也比較合適。加焦炭量少于3 t/h的長時(shí)間休風(fēng),復(fù)風(fēng)后爐況恢復(fù)的進(jìn)程比較緩慢,且復(fù)風(fēng)后仍需要增加焦炭來緩解爐溫問題。加焦炭量多于3 t/h,則復(fù)風(fēng)后往往出現(xiàn)高爐溫現(xiàn)象,有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)熱難行,同時(shí)也反應(yīng)出隨著高爐爐容的增大,加焦碳量呈緩慢的下降趨勢。

3.2 焦炭的加入方式

休風(fēng)料中的焦炭一般以輕負(fù)荷料(相對(duì)休風(fēng)前)和凈焦的方式加入。凈焦以分段集中的方式加入,休風(fēng)時(shí)間越長,凈焦的段數(shù)越多。第一段凈焦的批數(shù)最多,休風(fēng)時(shí)要保證第一段凈焦處在爐腰下沿,此后凈焦批數(shù)相同或逐段減少。兩段凈焦之間是輕負(fù)荷料段,休風(fēng)時(shí)間越長,輕負(fù)荷料段數(shù)就越多,兩段凈焦之間的輕負(fù)荷料的批數(shù)一般不大于7批。

3.3 休風(fēng)料減礦率的選定

總的休風(fēng)前減礦率是編制休風(fēng)減礦方案的最重要也是最首要的任務(wù),編制的依據(jù)是休風(fēng)時(shí)間的長短、基礎(chǔ)焦炭負(fù)荷、基礎(chǔ)爐溫水平,確定如下:

(1)綜合基礎(chǔ)O/C和休風(fēng)時(shí)間,1050 m3級(jí)高爐減礦率的經(jīng)驗(yàn)公式為:

式中:R 0—現(xiàn)在O/C;

y—休風(fēng)時(shí)間;

a—日爐溫水平調(diào)整量(-0.01～+0.01)。

通過計(jì)算得出減礦率大致范圍,還需要根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行綜合對(duì)比。休風(fēng)料中減礦率的選擇必須認(rèn)真、謹(jǐn)慎、合理,否則減礦率過高會(huì)造成不必要的成本上升而且復(fù)風(fēng)后爐溫高,而減礦率過低會(huì)影響復(fù)風(fēng)后加風(fēng)速度,復(fù)風(fēng)后爐溫表現(xiàn)不足,給后期操作帶來負(fù)面影響,而且導(dǎo)致后期加焦量增加,焦比提高幅度大,影響高爐成本。

3.4 減礦率分配

就1050 m3高爐而言,休風(fēng)料批數(shù)一般在30～36批,各段批數(shù)見表1。

表1 6#高爐各段休風(fēng)料批

在確定好減礦方案后,要分段減礦,將平均減礦率調(diào)整到選擇的減礦率水平,最輕焦炭負(fù)荷料一般安排在爐腹、爐腰部。

3.5 爐渣理論堿度的選擇

休風(fēng)料中,理論爐渣堿度通常比正常生產(chǎn)水平低0.1～0.2,必要時(shí)可以配加少量錳礦來改善渣流動(dòng)性。此外,還要將配料中[Si]由正常生產(chǎn)時(shí)的0.45%提高到0.6%,這樣,可防止因高[Si]而引起高堿度爐渣。

4 休風(fēng)操作

休風(fēng)前要求風(fēng)量不低于正常風(fēng)量的80%,風(fēng)溫不低于1180℃。休風(fēng)前減風(fēng)開始時(shí)要做到鐵口來風(fēng),減風(fēng)的原則是前期幅度大,后期小。每次減風(fēng)200～400 m3/min,相應(yīng)逐步調(diào)低爐頂壓力,風(fēng)量小于1500 m3/min時(shí)停富氧、停噴煤,TRT打手動(dòng)調(diào)節(jié),頂壓手動(dòng)調(diào)節(jié),風(fēng)量小于1000 m3/min時(shí),TRT系統(tǒng)退出,逐步全開調(diào)壓閥組,風(fēng)量在600 m3/min或者風(fēng)壓在50～60 kPa之間時(shí)切煤氣,并打開爐頂放散,開放風(fēng)閥,然后休風(fēng)。

5 復(fù)風(fēng)操作

復(fù)風(fēng)操作必須是在高爐休風(fēng)任務(wù)完成后,各項(xiàng)目負(fù)責(zé)人匯總休風(fēng)處理事項(xiàng)進(jìn)程后,各系統(tǒng)試車運(yùn)轉(zhuǎn)正常后進(jìn)行,否則應(yīng)延遲復(fù)風(fēng)時(shí)間,杜絕因設(shè)備及其他因素引起重復(fù)休風(fēng)現(xiàn)象。

5.1 風(fēng)溫的恢復(fù)

風(fēng)溫的使用過去往往視休風(fēng)前的爐溫基礎(chǔ)來選擇風(fēng)溫水平,而且擔(dān)心復(fù)風(fēng)后風(fēng)溫不易恢復(fù),常使用1180℃的風(fēng)溫或更高進(jìn)行復(fù)風(fēng)。這樣,一方面復(fù)風(fēng)初期,沒有噴煤,理論燃燒溫度過高,另一方面爐況很難順行,風(fēng)量恢復(fù)緩慢。經(jīng)過探索后,選擇1150℃的風(fēng)溫水平進(jìn)行復(fù)風(fēng),目的是為了增加進(jìn)風(fēng)量,有利于小風(fēng)量時(shí)快速加風(fēng),使料柱松動(dòng),能正常下料,風(fēng)量達(dá)到1000～1500 m3/min時(shí),逐步恢復(fù)噴煤,如能正常下料,風(fēng)量逐步加至2000 m3/min。

5.2 濕分的調(diào)節(jié)

加濕鼓風(fēng)作為調(diào)節(jié)爐況和強(qiáng)化冶煉的手段之一,理論上有如下作用:

(1)鼓風(fēng)加濕可使鼓風(fēng)的濕度保持相對(duì)穩(wěn)定,可以有效消除大氣濕度波動(dòng)對(duì)爐況順行的不利影響。

(2)加濕鼓風(fēng)可減少風(fēng)口前燃燒焦碳所需要的風(fēng)量,并減少產(chǎn)生的煤氣量。實(shí)踐證明,鼓風(fēng)中濕度增加1%,煤氣量減少0.5%,在保持壓差不變的情況下就可提高冶煉強(qiáng)度。

(3)加濕鼓風(fēng)后,爐缸煤氣中CO+H2的濃度增加,N2量減少,一方面使煤氣的還原能力增大,還原速度加快,間接還原得到發(fā)展,有利于焦比的降低;另一方面H2的增加,使煤氣的密度和黏度降低,在不增大壓差的情況下,也為高爐強(qiáng)化創(chuàng)造了條件。

在1050 m3高爐實(shí)際生產(chǎn)中,從自身?xiàng)l件來操作,平時(shí)不用加濕,只有在復(fù)風(fēng)過程或者爐況失常時(shí)才用加濕鼓風(fēng)這個(gè)手段。復(fù)風(fēng)初期,沒有噴煤,理論燃燒溫度高,壓差高不利于爐況的恢復(fù),一般復(fù)風(fēng)后在大氣濕度水平上加10 g/m3,這樣使料柱松動(dòng)時(shí)間由原來30 min縮短到15 min,加快了爐況恢復(fù)進(jìn)程,但加濕時(shí)間長或者加濕量過大,也會(huì)導(dǎo)致爐缸熱量損失,正常情況下料柱出現(xiàn)松動(dòng)加濕應(yīng)逐步取消。

5.3 風(fēng)量的恢復(fù)

休風(fēng)前的爐況、休風(fēng)料的組成、復(fù)風(fēng)后設(shè)備運(yùn)行狀況、爐缸熱狀況以及渣鐵處理等都影響風(fēng)量的恢復(fù)。為了實(shí)現(xiàn)快速休風(fēng),要求復(fù)風(fēng)后1～3 h就要達(dá)到全風(fēng)狀態(tài)。在復(fù)風(fēng)開始時(shí)加風(fēng)速度比較快,2 h以內(nèi)風(fēng)量就加到了1500 m3/min。風(fēng)量加到2000 m3/ min時(shí),恢復(fù)正常生產(chǎn)。韶鋼1050 m3高爐休風(fēng)后風(fēng)量恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1所示。

2015年12月29日,6#高爐計(jì)劃休風(fēng)24 h,復(fù)風(fēng)后風(fēng)量恢復(fù)見圖3所示,開始送風(fēng)時(shí)送風(fēng)量600 m3/min,風(fēng)量加至1000 m3/min稍停頓,檢査風(fēng)口,爐頂放散閥是否嚴(yán)密,如正常可以引煤氣,再次加風(fēng)量為1200 m3/min一次,至風(fēng)量恢復(fù)至1500 m3/ min的時(shí)候,料線開始動(dòng),維持約1h后,逐步把風(fēng)量加到目標(biāo)值。

圖1 韶鋼1050 m3高爐復(fù)風(fēng)風(fēng)量恢復(fù)曲線

圖2 韶鋼1050 m3高爐2015年12月29日復(fù)風(fēng)風(fēng)量恢復(fù)情況

5.4 噴煤的恢復(fù)

風(fēng)量達(dá)到1500 m3/min開始噴煤,一般為10 t/ h噴煤量,此后噴煤量隨風(fēng)量而調(diào)節(jié),控制煤比在一個(gè)合適的水平,力求保持煤比的穩(wěn)定,以風(fēng)溫來調(diào)節(jié)熱平衡,盡量減少調(diào)節(jié)因素。

5.5 富氧的恢復(fù)

風(fēng)量加至2000 m3/min時(shí),高爐開始富氧,富氧量隨風(fēng)量而調(diào)節(jié),控制富氧率在正常水平,目前韶鋼1050 m3高爐富氧率基本在1.5%左右。

5.6 渣鐵處理

出鐵工作是高爐生產(chǎn)的關(guān)鍵,對(duì)于長期休風(fēng)來說,復(fù)風(fēng)后第一爐鐵開口時(shí)間的選擇尤為重要。韶鋼1050 m3高爐一般選擇爐內(nèi)進(jìn)風(fēng)量達(dá)到2000 m3/min,復(fù)休時(shí)間達(dá)到1.5 h時(shí)進(jìn)行。這是因?yàn)槌鲨F時(shí)鐵溝需要一定的熱量及熱量儲(chǔ)備時(shí)間,如打開鐵口后爐內(nèi)渣鐵量少,很難滿足鐵溝的加熱要求,因此需要待爐內(nèi)有一定渣鐵貯量后進(jìn)行出鐵,這有利于鐵鉤的工作狀況。

6 結(jié)語

通過對(duì)長期休風(fēng)操作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析和總結(jié),得出了1050 m3高爐操作的特點(diǎn),解決了以往高爐長期休風(fēng)中存在的問題,實(shí)現(xiàn)了快速復(fù)風(fēng)的目的。完善了1050 m3級(jí)高爐長期休風(fēng)操作中休風(fēng)料的加入、減礦率的制定、凈焦的加入、風(fēng)量的恢復(fù)、風(fēng)溫濕度的使用、噴煤富氧的配合等工藝技術(shù)。

[1] 劉開華,徐飛.寶鋼1號(hào)高爐休風(fēng)減礦及復(fù)風(fēng)管理[J].礦冶工程,2012(1).

[2] 張壽榮,畢學(xué)工.高爐高效冶煉技術(shù)[M].北京:冶金工藝出版社,2015.

Operating Practice of 6#Blast Furnace Damping Down and Recovering Wind

CHEN Shengli,WANG Zhen,CAO Xu

(Guangdong Shaoguan Iron and Steel Company of Baosteel Group,Shaoguan 512100,Guangdong,China)

Since the 6#blast furnace(1050 m3)was started up,five times of long damping down were happened,the time of damping down was more than 16 hours every time.Through continuous exploration and research,a set of suitable for damping down after the wind of the 6#blast furnace operation method was summed up,a wealth of experience was accumulated including the preparing before the damping down,the addition of damping down material, fast recovering wind operation,slag and iron tapping etc.

the blast furnace,damping down,recovering wind

TF544.7

A

1001-5108(2017)02-0007-04

陳生利,助理工程師,主要從事高爐煉鐵等方面的工作。