張 旭
(河鋼集團宣鋼公司煉鐵廠,河北 宣化 075100)
宣鋼2號高爐于2010年9月18日開爐,設(shè)計爐容為2500 m3,上部裝料制度采用“平臺+漏斗”的布料模式,實現(xiàn)了以中心氣流為主,兼顧邊緣氣流的兩條氣流分布,改善了壓量關(guān)系,為增加風(fēng)量創(chuàng)造了條件,保證了爐況的長周期穩(wěn)定順行[1]。根據(jù)公司生產(chǎn)安排,計劃于2020年3月8日8:00~3月12日5:00檢修93小時。如此長時間的休風(fēng),對休風(fēng)料的合理配加以及休風(fēng)后爐況的恢復(fù)都是極大的考驗。為此,高爐技術(shù)人員通過借鑒其它大型高爐的經(jīng)驗并結(jié)合2號高爐的具體情況,制定了合理的休送風(fēng)方案,保證了高爐長時間休風(fēng)后爐況的快速恢復(fù)及穩(wěn)定。
宣鋼2號高爐休風(fēng)前爐況穩(wěn)定順行,各項工藝參數(shù)處于正常水平,熱量充沛,爐缸活躍,各項指標(biāo)及工藝參數(shù)見表1、表2。
表1 高爐技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)
休風(fēng)料的組成主要思路是根據(jù)休風(fēng)時長來確定凈焦的加入量和休風(fēng)后爐料的焦炭負(fù)荷率來進行配加,確保爐況穩(wěn)定,熱量充沛,同時要求休風(fēng)時凈焦到達爐腰上部,這樣可以保證復(fù)風(fēng)時及時補充爐缸所需的熱量,熔化爐缸中的冷渣鐵,并可以改善下部料柱的透氣性,利于復(fù)風(fēng)后爐況的快速恢復(fù)。休風(fēng)料組成及配加方式如下:3月7日白班1批開始,配加錳礦1.0 t/批,提高鐵水中Mn含量至0.8%左右,提高渣鐵流動性,同時加大焦300 kg/批,即焦批12.7 t,減輕焦炭負(fù)荷,改善料柱透氣性,為休風(fēng)前爐況穩(wěn)定打基礎(chǔ)。7日24:00加提熱焦8 t,確保休風(fēng)前爐缸熱量充沛,加提熱焦后,加大焦300 kg/批,焦批12.7+0.3=13.0 t,同時配螢石0.3 t/批,堿度計算參數(shù)下調(diào)至1.16倍。8日1:50加焦1罐13.0 t,做輕堿錳礦代機燒5 t,計算堿度參數(shù)下調(diào)至1.12倍。8日3:00加凈焦5罐(凈焦16.4 t×5,角度按礦焦礦焦礦角放料),同時做輕堿5 t錳礦代燒結(jié)+硅石1 t走五批。走五批后加大焦800 kg/批,焦批13.0+0.8=13.8 t,同時增配螢石至0.5 t/批,始配硅石0.5 t/批,計算堿度參數(shù)下調(diào)至1.10倍。走10批后加凈焦3罐(凈焦13.8 t×3,角度按礦焦焦角放料),做輕堿5 t錳礦代燒結(jié)+硅石1 t走三批。后繼續(xù)配加螢石0.5 t/批,硅石0.5 t/批,運行10批后,減大焦500 kg/批,停配硅石,至休風(fēng)。休風(fēng)料共加焦82+8+41.4+8+1.5=140.9 t,折合休風(fēng)小時加焦140.9÷94=1.5 t/h,休風(fēng)料加錳礦共計85噸,硅石18噸,螢石17.3噸,全爐計算堿度0.910倍,礦批60.5 t保持不變[2]。
根據(jù)休風(fēng)計劃準(zhǔn)確上好休風(fēng)料,保證休風(fēng)料達到指定位置,見表3。
表2 高爐各項工藝參數(shù)
表3 休風(fēng)料組成及到達位置
裝料制度:K41.5(4.3)39(3.0)36(2.0)33(2.0) J40.5(1.4)38.5(3.0)36(3.0)33(3.0)30(1.0)18(4.0),休風(fēng)料入爐后焦炭圈數(shù)由15.4調(diào)至15.2,適當(dāng)減少中心焦量,防止因大幅減輕焦炭負(fù)荷而造成煤氣利用率降低,影響爐缸熱量。
高爐休風(fēng)按計劃進行,8日6:05打開3#鐵口,6:30打開1#鐵口重疊出鐵,出鐵過程中注意理論鐵量與實際鐵量的變化情況,確保出凈渣鐵,并控制好出鐵節(jié)奏,使兩鐵口都能來風(fēng)大吹。6:55開始兩鐵口相繼來風(fēng),爐內(nèi)開始進行減風(fēng)操作,在減風(fēng)過程中視鐵口大吹情況逐步減風(fēng),同時在第一步減風(fēng)時進行停煤粉停富氧操作,確保爐內(nèi)殘余煤粉的充分燃燒。至7:45減風(fēng)完畢,高爐休風(fēng),此次減風(fēng)過程歷時50 min,安全順利,渣鐵出凈,風(fēng)口無灌渣涌渣情況發(fā)生。休風(fēng)30 min后軟水流量減至1500 m3/h,減少高爐熱損失[3]。
復(fù)風(fēng)前堵1#、10#、16#、22#、26#共5個風(fēng)口,以25個風(fēng)口送風(fēng),風(fēng)口面積0.2665m2。裝料制度:K41.5(4.3)39(3.0)36(2v0)33(2.0)J40.5(1.4)38.5(3.0)36(3.0)33(3.0)30(1.0)18(5.0),中心焦圈增至5.0圈,保證中心氣流暢通,便于快速恢復(fù)風(fēng)量。礦批59 t,焦批12.8 t,繼續(xù)配加錳礦1 t/批、螢石0.3 t/批,堿度計算參數(shù)1.15倍。
12日5:00準(zhǔn)時復(fù)風(fēng),考慮到休風(fēng)時間長,加風(fēng)宜循序漸進,根據(jù)爐況表現(xiàn)合理恢復(fù)風(fēng)量并進行捅風(fēng)口作業(yè)。6:23捅開22#風(fēng)口,風(fēng)口面積0.2778 m2,風(fēng)量用至4000 m3/min;11:05捅開1#風(fēng)口,風(fēng)口面積0.2873 m2,風(fēng)量用至4400 m3/min;12:49捅開16#風(fēng)口,風(fēng)口面積0.2986 m2,風(fēng)量用至4800 m3/min;23:06捅開26#風(fēng)口,風(fēng)口面積0.3081 m2,風(fēng)量用至5200 m3/min;13日19:30捅開10#風(fēng)口,風(fēng)口面積0.3176 m2,風(fēng)量用至5400 m3/min,至此恢復(fù)全風(fēng)口作業(yè)。風(fēng)量恢復(fù)情況見圖1。
圖1 宣鋼2號高爐復(fù)風(fēng)后風(fēng)壓風(fēng)量變化圖
此次93 h的休風(fēng),在復(fù)風(fēng)18 h后風(fēng)量即恢復(fù)到5200 m3/min的水平,實現(xiàn)了爐況的快速恢復(fù),并保持了日后的穩(wěn)定順行。見表4、表5。
表4 2號高爐復(fù)風(fēng)后技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)
表5 高爐各項工藝參數(shù)
休風(fēng)前爐況的穩(wěn)定是此次長時間休風(fēng)后爐況能夠快速恢復(fù)的基礎(chǔ),宣鋼2號高爐采用的“平臺+漏斗”的布料模式,實現(xiàn)了以中心氣流為主,兼顧邊緣氣流的兩條氣流分布,改善了壓量關(guān)系,保證了爐況的長周期穩(wěn)定順行。同時休風(fēng)前1天開始配加錳礦,改善了渣鐵的流動性,確保了爐缸工作均勻活躍。
傳統(tǒng)的休風(fēng)料中需要加入大量的焦炭,以保證送風(fēng)后爐缸有充沛的熱量,結(jié)果卻往往導(dǎo)致送風(fēng)后隨著大量焦炭的下達,爐溫大幅升高,氣流劇烈波動,爐況難行,且易燒壞風(fēng)口,不利于爐況的恢復(fù)。此次根據(jù)休風(fēng)時長,控制休風(fēng)每小時加焦量在1.5 t/h的水平,避免了焦炭下達后爐溫大幅升高和氣流劇烈波動對爐況的影響。并且在集中加焦的同時,配加螢石和硅石做輕堿,大幅降低了爐渣堿度,保證了渣鐵良好的流動性,既有利于爐缸活躍,加快爐況恢復(fù)進程,又避免了渣鐵粘稠對渣鐵溝的影響,減輕了爐前工的工作量[4]。
12日5:00復(fù)風(fēng)后根據(jù)風(fēng)量及爐內(nèi)理論鐵量情況,于7:50打開1#鐵口出鐵,此時經(jīng)計算爐內(nèi)理論鐵量約有150 t,這時打開鐵口既保證了爐內(nèi)不會因為鐵量過多而導(dǎo)致憋風(fēng),進而影響爐況恢復(fù)進程,又確保了出鐵單爐時長,防止出鐵時間短對渣鐵溝造成影響。同時工長根據(jù)爐況控制好爐溫,及時調(diào)整煤粉量,使?fàn)t溫逐步下降,為爐況快速恢復(fù)創(chuàng)造了條件。見表6。
表6 復(fù)風(fēng)后出鐵及參數(shù)情況
本次93 h的長時間休風(fēng),由于休風(fēng)前爐況穩(wěn)定順行,休風(fēng)料合理配加及精心操作,得以在復(fù)風(fēng)后能快速恢復(fù)到爐況的正常狀態(tài),為宣鋼高爐后續(xù)的長時間休風(fēng)積累了寶貴的經(jīng)驗,同時由于爐況的快速恢復(fù),高爐產(chǎn)量及經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)得到了提高,取得了良好的經(jīng)濟效益。