劉成欽
(辛集市澳森鋼鐵有限公司,河北 辛集052360)
澳森鋼鐵公司煉鐵廠6#高爐有效爐容1 050 m3,設(shè)東、西兩個(gè)出鐵口,料車上料,爐體采用全冷卻壁、薄壁爐襯結(jié)構(gòu)、軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)、串罐式無料鐘爐頂、嘉恒法水渣處理、BPRT煤氣余壓利用等一系列先進(jìn)實(shí)用技術(shù)。高爐于2016年底開爐,開爐以后,通過提高原燃料質(zhì)量,優(yōu)化高爐操作,加強(qiáng)爐前管理等措施,高爐利用系數(shù)突破了4.5 t/(m3·d),并且保持了長期穩(wěn)定順行。
多方面入手,改進(jìn)原燃料的質(zhì)量,為提高冶煉強(qiáng)度打下物質(zhì)基礎(chǔ),保證高爐在大風(fēng)、高壓、高風(fēng)溫、高負(fù)荷的生產(chǎn)條件下仍能穩(wěn)定順行。近年來出現(xiàn)了一些經(jīng)濟(jì)原料操作的高爐,但是高爐所用的原燃料必須與高爐的容積及冶強(qiáng)相適應(yīng),才能取得相對(duì)較好的指標(biāo)[1]。
1)焦炭的質(zhì)量要有最低限度的保證。受各方面的制約,公司高爐使用的焦炭按灰分和硫含量,屬于二級(jí)焦,但是通過生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)高爐使用的焦炭指標(biāo)提出了如下要求:M10<7%,CRI(焦炭反應(yīng)性)<30%,CSR(焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度)>60%,這樣的焦炭基本上能滿足本高爐強(qiáng)化冶煉要求。
2)要求高堿度燒結(jié)礦二元堿度在2.0左右,轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度>75%,低溫還原粉化率RDI+3.15>65%。
3)優(yōu)化高爐入爐原料配比,生礦比一般在8%左右,保證了熟料比90%以上。
4)加強(qiáng)槽下篩分工作。槽下嚴(yán)格控制振篩的篩分速度,要求<30 kg/s,減薄料層厚度,提高篩分效率。焦炭用間距16 mm的陶瓷棒條篩底,保證入爐<20 mm的焦炭低于5%,礦石采用雙層棒條篩,下層間距3.5 mm,保證入爐<5 mm的比例低于5%;每班統(tǒng)計(jì)返礦、返焦數(shù)量,超出正常及時(shí)分析原因,采取應(yīng)對(duì)措施。
5)控制入爐原燃料的K、Na、Zn負(fù)荷。堿金屬對(duì)高爐的危害很大,根據(jù)近幾年的經(jīng)驗(yàn),對(duì)高爐入爐堿金屬含量提出了自己的控制范圍:K2O+Na2O<5 kg/t鐵,高爐入爐ZnO<0.5 kg/t鐵。通過控制入廠、入爐原燃料中的K、Na、Zn,降低高爐的K、Na、Zn負(fù)荷,杜絕了其富集后對(duì)操作的不利影響,保證了高爐的順行[2]。
在高爐操作中,上下部調(diào)劑相結(jié)合,保證以中心氣流為主,適當(dāng)照顧邊緣。
1)送風(fēng)制度。風(fēng)口以Φ115 mm的為主,適當(dāng)配加2~4個(gè)Φ120的調(diào)整局部氣流;因?yàn)楸靖郀t設(shè)計(jì)的爐腹角偏大,所以風(fēng)口長度選型較長,為520 mm,并向下傾斜5°,以吹透中心,活躍爐缸,保證了初始?xì)饬鞣植己侠?;熱風(fēng)溫度能穩(wěn)定在1 200℃;富氧用煉鋼富裕的深冷氧,配加吸附氧,富氧率5%左右。
2)裝料制度:采用礦焦分裝,多環(huán)布料。根據(jù)開爐前現(xiàn)場實(shí)驗(yàn),將布料最大角度限定為不超過37°。經(jīng)過多次調(diào)整,形成了焦5礦5,平臺(tái)加漏斗的布料模式:焦炭角度34°、31°、28°、25°、22°(圈數(shù)3、3、3、2、2),礦石角度33°、30°、28°、26°、23°(圈數(shù)2、2、2、2、2)。沒有中心加焦,但是中心氣流比較充足,保證了爐況的穩(wěn)定性。
3)造渣制度。為了避免堿金屬富集危害,提高爐缸穩(wěn)定性,爐渣R2控制在1.15~1.2,保證鐵水成分合格。
4)熱制度。保證鐵水溫度為1 480~1 500℃,保證爐缸活躍,避免爐缸虧熱,鐵水Si控制在0.3%~0.4%。
1)統(tǒng)一3班操作,穩(wěn)定風(fēng)壓±5 kPa,風(fēng)量±30 m3/min,氧氣均衡使用,保證按規(guī)定的料批穩(wěn)定下料,不突出單班產(chǎn)量。
2)杜絕高壓差操作,壓差超過190 kPa時(shí),必須采取措施,避免氣流失常造成管道或者懸料。
3)操作中及時(shí)發(fā)現(xiàn)波動(dòng)的苗頭,做到早調(diào)、勤調(diào),根據(jù)外圍因素提前預(yù)判,保證[Si]0.3%~0.4%,[S]0.020%~0.030%。
隨著高爐冶強(qiáng)的不斷提高,爐前出鐵管理逐漸成為高爐順行的重要環(huán)節(jié)。爐前出不凈鐵或者開口晚、流速低都會(huì)造成爐況憋風(fēng)難行,為此要求爐前做到以下3點(diǎn)。
1)巡檢好出鐵場設(shè)施,及時(shí)聯(lián)系生產(chǎn)調(diào)度協(xié)調(diào)鐵水包,保證兩個(gè)鐵口輪流出鐵,并且保證全風(fēng)堵口率99%以上。
2)爐前鐵口工控制好打泥量,每爐35塊左右,將鐵口深度穩(wěn)定在2.8 m,避免過深造成鐵口泥包斷裂,過淺鐵口難開憋鐵、跑大流出不凈鐵。
3)每天至少出鐵16爐,出鐵間隔保證在15 min以內(nèi),按照出鐵時(shí)間比90%計(jì)算,保證合適的出鐵流速(一般在3.8~4.0 t/min),當(dāng)鐵量差>10 t/爐時(shí),責(zé)令爐前鐵口工和班長分析原因。
1)通過強(qiáng)化爐體和風(fēng)口小套冷卻,穩(wěn)定渣皮,減少因渣皮脫落造成的風(fēng)口小套損壞,減少無計(jì)劃休風(fēng)換套。通過加粗高爐風(fēng)口小套的進(jìn)出水管道和閥門,使單個(gè)風(fēng)口小套的水量控制在30 m3/h以上,水溫差控制在5℃以下;高爐密閉循環(huán)軟水水量由原來的3 500 m3/h增加到4 200 m3/h,爐體溫度穩(wěn)定在50~100℃,很少有長時(shí)間大幅度的波動(dòng),保持了爐內(nèi)渣皮的穩(wěn)定。通過以上兩項(xiàng)措施,杜絕了風(fēng)口小套損壞,減少了因更換漏水風(fēng)口小套而導(dǎo)致的無計(jì)劃休風(fēng)。
2)通過日常設(shè)備點(diǎn)檢、維護(hù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患,實(shí)行點(diǎn)檢定修,降低休風(fēng)率。爐前重要設(shè)備專人加油潤滑,保證設(shè)備完好;卷揚(yáng)設(shè)有專職點(diǎn)檢工程師,對(duì)所有卷稱設(shè)備運(yùn)行情況預(yù)知預(yù)控。
3)高爐輔助系統(tǒng)單獨(dú)設(shè)立工段,橫向管理。分別負(fù)責(zé)熱風(fēng)爐、布袋除塵、鼓風(fēng)機(jī)、水泵房、環(huán)保除塵等設(shè)備的運(yùn)行、管理、維護(hù)工作。在煉鐵廠的統(tǒng)一管理下,服務(wù)于高爐生產(chǎn),對(duì)高爐長期穩(wěn)定順行提供了堅(jiān)實(shí)的保障。
經(jīng)過開爐3 a多的實(shí)踐,已經(jīng)逐步摸索出適合本薄壁爐型高爐的操作要點(diǎn):高冶強(qiáng)要有一定的原燃料條件作為支撐;操作制度要找出適合本高爐的具體控制范圍,重點(diǎn)是維護(hù)好爐內(nèi)渣皮的穩(wěn)定性;爐前操作要作為一項(xiàng)重點(diǎn)來抓,形成出鐵制度;把外圍設(shè)備維護(hù)好,為高爐穩(wěn)定順行創(chuàng)造條件。