劉志福,王 拓
(邯鋼公司邯寶煉鐵廠,河北 邯鄲056015)
邯鋼西區(qū)1號(hào)高爐由中冶南方設(shè)計(jì)總承包,有效容積3 200 m3,采用了銅冷卻壁、薄壁爐襯、炭磚一陶瓷杯復(fù)合爐底、聯(lián)合軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)、環(huán)保型INBA渣處理系統(tǒng),改進(jìn)型高溫內(nèi)燃式熱風(fēng)爐等一系列先進(jìn)、成熟的工藝,設(shè)有32個(gè)風(fēng)口,4個(gè)鐵口,4個(gè)鐵口對(duì)角分布,正常生產(chǎn)過(guò)程中4個(gè)鐵口用2備2,對(duì)角出鐵。4月2日白班爐前進(jìn)行出鐵場(chǎng)倒場(chǎng)作業(yè),1號(hào)、3號(hào)鐵口倒2號(hào)、4號(hào)鐵口,倒場(chǎng)完成后出鐵不順利,鐵口卡焦炭,出鐵困難,夜班爐內(nèi)氣流紊亂,頻繁出氣流,爐溫大幅度下行,主溝渣溝凍結(jié),爐前作業(yè)異常困難,高爐產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)損失嚴(yán)重。
2020年3月30日11:30至4月2日12:00焦化干熄焦提升機(jī)減速機(jī)齒輪損壞,更換減速機(jī),期間生產(chǎn)濕熄焦,高爐大比例配吃濕焦,最高比例達(dá)40%,共配吃5 415 t濕焦。濕焦相比干焦平均粒度偏小,導(dǎo)致焦炭堆密度增加,孔隙度降低,造成料層透氣性差,濕焦強(qiáng)度下降,惡化爐缸工作環(huán)境,大量碎焦炭在爐缸內(nèi)堆積,堵塞鐵口孔道,出鐵困難。2號(hào)、4號(hào)鐵口投入使用后頻繁卡焦炭,出鐵及其不順,導(dǎo)致?tīng)t內(nèi)氣流形成管道,熱量大量損失。
2020年2月份、3月份,鋼廠庫(kù)存猛增,邯鋼要求限產(chǎn),高爐降低風(fēng)量和富氧調(diào)節(jié)產(chǎn)能,鼓風(fēng)動(dòng)能下降,回旋區(qū)縮小,吹不透中心,逐漸導(dǎo)致?tīng)t缸內(nèi)死焦層肥大,爐缸不活躍。1月份、2月份、3月份生產(chǎn)時(shí)段日產(chǎn)量和參數(shù)對(duì)比見(jiàn)表1。
表1 1月份、2月份、3月份生產(chǎn)時(shí)段日產(chǎn)量和參數(shù)對(duì)比
2020年4月2日白班倒場(chǎng)完成后,出鐵不順,17:30氧氣從8 000 m3/h減至3 000 m3/h,19:10左右取鐵樣看估計(jì)爐溫在25℃左右,鐵水物理熱1 493℃,19:35爐內(nèi)出大氣流,頂壓上到246 kPa,風(fēng)量從5 650 m3/min減到5 100 m3/min后穩(wěn)定沒(méi)有加風(fēng),考慮當(dāng)時(shí)風(fēng)量減的較多,且爐溫偏低,沒(méi)有采取停氧和大幅減煤粉的操作,加凈焦一罐(17 t),硅石3 t。20:10出了個(gè)小氣流,頂壓從200 kPa上到213 kPa,20:40水溫差小幅上漲由3.5℃左右上到3.9℃。由于4號(hào)鐵口出鐵過(guò)程中經(jīng)常性的卡鐵口,鐵水流速和爐渣都出的較慢,鐵口噴濺比較厲害,爐內(nèi)一直處于憋風(fēng)狀態(tài),考慮這樣出鐵對(duì)爐內(nèi)影響較大,所以決定提前打開(kāi)2號(hào)鐵口強(qiáng)化出鐵。20:42打開(kāi)2號(hào)鐵口開(kāi)始出鐵,期間2號(hào)出鐵比較順利,渣鐵流速正常,爐溫20~25℃左右,物理熱1 490℃左右,20:56堵4號(hào)鐵口。當(dāng)時(shí)主要考慮2號(hào)鐵口已經(jīng)打開(kāi)且出鐵正常,而4號(hào)主溝以及鐵口附近因卡鐵口以及鐵口噴濺造成泥套周邊黏結(jié)渣鐵較多,為了減輕情況惡化,影響堵口安全,所以在出現(xiàn)鐵口卡的情況下直接堵口,堵口正常。此次4號(hào)出鐵共計(jì)70 min,出鐵量150 t左右,出渣量沒(méi)有明確數(shù)據(jù)但是根據(jù)估算也是較正常渣量要少的多。4號(hào)堵口之后檢查渣溝情況,發(fā)現(xiàn)渣溝有部分結(jié)蓋,渣溝空間沒(méi)有徹底沖刷出來(lái),為防止時(shí)間長(zhǎng)了之后渣溝過(guò)涼不利于下次爐渣流順,且爐內(nèi)根據(jù)計(jì)算表明還憋有大量渣鐵未及時(shí)排出,爐內(nèi)壓量關(guān)系一直偏緊,沒(méi)有機(jī)會(huì)加風(fēng),綜合考量決定計(jì)劃打開(kāi)4號(hào)鐵口進(jìn)一步強(qiáng)化出鐵。21:49打開(kāi)4號(hào)鐵口,這次開(kāi)口之后出鐵基本正常。22:00后4號(hào)鐵口來(lái)渣,但是爐渣剛流進(jìn)?;r(shí)間不長(zhǎng)就發(fā)生渣溝尾段位置出現(xiàn)跑渣情況,當(dāng)時(shí)爐渣從渣溝平臺(tái)渣溝共用段北側(cè)流到爐基地面,有一部分爐渣倒罐到3號(hào)渣溝末端。經(jīng)過(guò)緊急處理后發(fā)現(xiàn)無(wú)法阻止?fàn)t渣繼續(xù)溢出,于是決定立即堵口。22:08緊急堵4號(hào)鐵口。這次4號(hào)出鐵時(shí)間19 min,出渣8 min,出渣鐵量都較少。堵口之后開(kāi)始清理渣溝直段后部分至渣溝三岔口一段。期間因?yàn)?號(hào)鐵口一直處于正常出渣鐵狀態(tài),所以4號(hào)鐵口緊急堵口對(duì)爐內(nèi)影響不大。
隨著2號(hào)鐵口出鐵進(jìn)入中后期(20:42開(kāi)口),至22:18已經(jīng)出渣鐵96 min,爐內(nèi)壓量關(guān)系有所緩和,此時(shí)操作上出現(xiàn)誤判,開(kāi)始嘗試加風(fēng),23:14風(fēng)量加到5 609 m3/min,隨著爐內(nèi)加風(fēng),水溫差開(kāi)始上行,從3.9℃最高上漲到6.2℃,熱負(fù)荷大幅度上升,爐溫向涼。23:302號(hào)鐵口來(lái)風(fēng),堵口前爐溫20℃,物理熱1 480℃。23:40爐內(nèi)風(fēng)壓急劇上升,開(kāi)始減風(fēng),氣流分布進(jìn)一步惡化,水溫差升至7.5℃,0:05爐內(nèi)出現(xiàn)第二次大氣流,頂壓上到254 kPa,風(fēng)量最低減到4 517 m3/min,再次加一罐凈焦,3 t硅石。
第二次大氣流過(guò)后操作上再次出現(xiàn)反復(fù)。因19:35出第一個(gè)大氣流加一罐凈焦到達(dá)爐缸,至4月3日1:30 2號(hào)鐵口出鐵完畢,物理熱1 487℃,這個(gè)過(guò)程中風(fēng)量恢復(fù)到4 901 m3/min,第一個(gè)凈焦熱量過(guò)完,且加之水溫差一直居高不下,疊加第二次氣流帶走的大量熱量,所以爐溫徹底下來(lái),1:43 4號(hào)鐵口打開(kāi)后頻繁卡焦炭并出現(xiàn)凝死現(xiàn)象,開(kāi)口機(jī)捅不開(kāi),被迫使用氧氣管燒開(kāi),但是出不長(zhǎng)時(shí)間再次鐵口卡死多次出現(xiàn)。渣鐵流時(shí)有時(shí)無(wú),渣溝一層層粘結(jié)堆高,出渣情況逐步惡化。
1:50開(kāi)始減輕爐料負(fù)荷,礦批由80 t減到78 t焦比由422 kg加到433 kg,但爐溫過(guò)低,渣溝一層層粘結(jié)堆高,出渣情況惡化嚴(yán)重,2:42 4號(hào)鐵口被迫堵口,期間出鐵59 min,出鐵100 t,出渣量偏少。2:53再次憋出第三個(gè)大氣流,且此次氣流持續(xù)近2 min,頂壓上到254 kPa,風(fēng)量減到1 800 m3/min,大量熱量損失,爐涼徹底形成。
第三個(gè)大氣流出完后,風(fēng)量維持在1 500 m3/min左右,爐況難行,爐內(nèi)聚積大量涼渣鐵,首要任務(wù)是把爐缸內(nèi)涼渣鐵排出來(lái)。爐前作業(yè)異常困難,主溝渣厚凝結(jié),調(diào)配多輛鉤機(jī)、鑿巖機(jī)、鏟車(chē)同時(shí)作業(yè),動(dòng)員全廠人力物力清理主溝渣溝。同時(shí)爐內(nèi)大幅減輕焦炭負(fù)荷,4:00變?nèi)关?fù)荷,焦比544 kg,連續(xù)加凈焦提升爐溫,4月3日全天分批加凈焦220 t。
至3日14:00,爐內(nèi)涼渣鐵逐步排除,爐況接受風(fēng)量的能力增強(qiáng),風(fēng)量加到3 000 m3/min。爐內(nèi)凈焦下達(dá)后,爐內(nèi)熱量上升,熱制度、造渣制度慢慢恢復(fù)正常,4月4日小夜班風(fēng)量站到5 300,氣流分布趨于穩(wěn)定,水溫差下行至4℃左右。4日18:00開(kāi)始恢復(fù)富氧,焦比降至430 kg,改噴煤負(fù)荷,基本恢復(fù)正常操作狀態(tài)。
1)加強(qiáng)原燃料管理、保證爐缸活度是日常操作重中之重。
2)高爐操作中,要明確“嚴(yán)防爐涼”的操作理念,并能切實(shí)落實(shí)到每一次操作調(diào)整的過(guò)程中,做到趨勢(shì)管理,考慮充分周到,避免盲目樂(lè)觀,出現(xiàn)反復(fù)。
3)始終要把控制風(fēng)量和補(bǔ)足凈焦作為處理異常爐況的兩把利劍。要不斷總結(jié)以往操作中的失誤、不足之處,針對(duì)特殊爐況的判斷、處理要加強(qiáng)學(xué)習(xí),提高處理特殊爐況的能力。