陳生利,王 振,曹 旭

(寶鋼集團廣東韶關鋼鐵公司煉鐵廠,廣東韶關 512100)

韶鋼6#高爐休復風操作實踐

陳生利,王 振,曹 旭

(寶鋼集團廣東韶關鋼鐵公司煉鐵廠,廣東韶關 512100)

韶鋼6#高爐(1050 m3)開爐以來,進行了5次長時間休風,每次休風時間均在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、復風操作方法,包括休風前的準備,休風料的加入,快速復風操作以及組織出渣鐵等方面積累較豐富的經(jīng)驗。

高爐;休風;復風

1 引言

通過不斷改進休風前的準備工作,優(yōu)化休風、減礦、加焦方案,對復風后爐況恢復過程中加風速度控制、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探索和研究,總結(jié)出了一套適合1050 m3級高爐休風操作與復風后爐況快速恢復的操作經(jīng)驗。

2 休風前的準備

休風前的準備工作是非常重要的,它是高爐是否能按時休風的關鍵,更是高爐休風檢修等一系列重要環(huán)節(jié)的時間節(jié)點。休風料加入的合理性決定了高爐休風是否順利,以及復風后爐況是否能快速恢復。因而休風前的充分準備是確保休風后爐況安全恢復的前提和基礎,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裝入休風料,出凈渣鐵,按計劃減風、休風。爐內(nèi)操作主要做到以下三點:

(1)休風前要保持爐況順行。休風前力求無大幅度慢風操作現(xiàn)象,若不能做到,應待爐況轉(zhuǎn)順后再視情況休風,適當延遲休風時間。

(2)休風前要求爐溫要充足,控制好渣鐵成分。休風前要保持渣鐵溫度充足,流動性良好,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,還可以杜絕減少減風過程中因爐溫低而造成風口涌渣的現(xiàn)象,而且可以保證送風后爐缸有足夠的熱量,以便在較短時間內(nèi)將鐵水成分和溫度恢復到正常水平。如休風前爐溫偏低,應采取措施將爐溫提高后再組織休風,盡可能延時休風。

(3)計算好料速情況,準時準確加入休風料,并在休風時達到指定的位置,一般要求休風料到達爐腰下沿才能組織休風。

(4)休風前必須組織出干凈渣鐵,理論鐵量與實際出鐵量進行對比,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。

3 休風料的加入

過去加休風料時,焦炭的加入量沒有統(tǒng)一標準,加焦量相差較大。大家對加焦炭量的認識不統(tǒng)一,即使休風時間一樣,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。

3.1 休風時間與加焦炭量的關系

休風料的加焦炭量取決于休風時間。國內(nèi)1050 m3級高爐生產(chǎn)實踐表明,每休風1 h增加3 t焦炭(相對于休風前而言)最合適,復風后爐況恢復速度較快,爐溫也比較合適。加焦炭量少于3 t/h的長時間休風,復風后爐況恢復的進程比較緩慢,且復風后仍需要增加焦炭來緩解爐溫問題。加焦炭量多于3 t/h,則復風后往往出現(xiàn)高爐溫現(xiàn)象,有時還會出現(xiàn)熱難行,同時也反應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

休風料中的焦炭一般以輕負荷料(相對休風前)和凈焦的方式加入。凈焦以分段集中的方式加入,休風時間越長,凈焦的段數(shù)越多。第一段凈焦的批數(shù)最多,休風時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荷料段,休風時間越長,輕負荷料段數(shù)就越多,兩段凈焦之間的輕負荷料的批數(shù)一般不大于7批。

3.3 休風料減礦率的選定

總的休風前減礦率是編制休風減礦方案的最重要也是最首要的任務,編制的依據(jù)是休風時間的長短、基礎焦炭負荷、基礎爐溫水平,確定如下:

(1)綜合基礎O/C和休風時間,1050 m3級高爐減礦率的經(jīng)驗公式為:

式中:R 0—現(xiàn)在O/C;

y—休風時間;

a—日爐溫水平調(diào)整量(-0.01～+0.01)。

通過計算得出減礦率大致范圍,還需要根據(jù)實踐經(jīng)驗來進行綜合對比。休風料中減礦率的選擇必須認真、謹慎、合理,否則減礦率過高會造成不必要的成本上升而且復風后爐溫高,而減礦率過低會影響復風后加風速度,復風后爐溫表現(xiàn)不足,給后期操作帶來負面影響,而且導致后期加焦量增加,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,必要時可以配加少量錳礦來改善渣流動性。此外,還要將配料中[Si]由正常生產(chǎn)時的0.45%提高到0.6%,這樣,可防止因高[Si]而引起高堿度爐渣。

4 休風操作

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

5 復風操作

復風操作必須是在高爐休風任務完成后,各項目負責人匯總休風處理事項進程后,各系統(tǒng)試車運轉(zhuǎn)正常后進行,否則應延遲復風時間,杜絕因設備及其他因素引起重復休風現(xiàn)象。

5.1 風溫的恢復

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

5.2 濕分的調(diào)節(jié)

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

(1)鼓風加濕可使鼓風的濕度保持相對穩(wěn)定,可以有效消除大氣濕度波動對爐況順行的不利影響。

(2)加濕鼓風可減少風口前燃燒焦碳所需要的風量,并減少產(chǎn)生的煤氣量。實踐證明,鼓風中濕度增加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度。

(3)加濕鼓風后,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,也為高爐強化創(chuàng)造了條件。

在1050 m3高爐實際生產(chǎn)中,從自身條件來操作,平時不用加濕,只有在復風過程或者爐況失常時才用加濕鼓風這個手段。復風初期,沒有噴煤,理論燃燒溫度高,壓差高不利于爐況的恢復,一般復風后在大氣濕度水平上加10 g/m3,這樣使料柱松動時間由原來30 min縮短到15 min,加快了爐況恢復進程,但加濕時間長或者加濕量過大,也會導致爐缸熱量損失,正常情況下料柱出現(xiàn)松動加濕應逐步取消。

5.3 風量的恢復

休風前的爐況、休風料的組成、復風后設備運行狀況、爐缸熱狀況以及渣鐵處理等都影響風量的恢復。為了實現(xiàn)快速休風,要求復風后1～3 h就要達到全風狀態(tài)。在復風開始時加風速度比較快,2 h以內(nèi)風量就加到了1500 m3/min。風量加到2000 m3/ min時,恢復正常生產(chǎn)。韶鋼1050 m3高爐休風后風量恢復標準曲線見圖1所示。

2015年12月29日,6#高爐計劃休風24 h,復風后風量恢復見圖3所示,開始送風時送風量600 m3/min,風量加至1000 m3/min稍停頓,檢査風口,爐頂放散閥是否嚴密,如正常可以引煤氣,再次加風量為1200 m3/min一次,至風量恢復至1500 m3/ min的時候,料線開始動,維持約1h后,逐步把風量加到目標值。

圖1 韶鋼1050 m3高爐復風風量恢復曲線

圖2 韶鋼1050 m3高爐2015年12月29日復風風量恢復情況

5.4 噴煤的恢復

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

5.5 富氧的恢復

風量加至2000 m3/min時,高爐開始富氧,富氧量隨風量而調(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)的關鍵,對于長期休風來說,復風后第一爐鐵開口時間的選擇尤為重要。韶鋼1050 m3高爐一般選擇爐內(nèi)進風量達到2000 m3/min,復休時間達到1.5 h時進行。這是因為出鐵時鐵溝需要一定的熱量及熱量儲備時間,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行出鐵,這有利于鐵鉤的工作狀況。

6 結(jié)語

通過對長期休風操作經(jīng)驗進行分析和總結(jié),得出了1050 m3高爐操作的特點,解決了以往高爐長期休風中存在的問題,實現(xiàn)了快速復風的目的。完善了1050 m3級高爐長期休風操作中休風料的加入、減礦率的制定、凈焦的加入、風量的恢復、風溫濕度的使用、噴煤富氧的配合等工藝技術。

[1] 劉開華,徐飛.寶鋼1號高爐休風減礦及復風管理[J].礦冶工程,2012(1).

[2] 張壽榮,畢學工.高爐高效冶煉技術[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。