高本国 王砚明 郭浩
(天津钢管制铁有限公司)
摘要:对天津钢管1000m3高炉开炉成功经验进行总结。通过开炉前精心准备,制定合理开炉方案,首次使用埋氧枪开炉,实现了3 天快速达产的最好记录。
关键词:高炉;开炉;达产;埋氧枪
1 前言
天津钢管1000m3 高炉于2009 年12 月24 日建成投产,设计东西向铁口2 个,风口18 个,无料钟炉顶布料。按照天津市采暖季限停产要求,公司决定限产并于2018 年11 月1 日实施降料面停炉,整个过程历时7h。限产结束后于2019 年1 月25 日开炉。由于集团公司对此次高炉的各项复产工作做了充分的准备,为顺利开炉打下了坚实的基础。本次开炉方案制定周密,操作参数把控合理,取得了“一天顺行,三天达产”的最好开炉水平。
2 开炉前工作
本次停炉料线雷达探尺显示15.4m,凉炉后进入炉内检查发现,料面成功降至风口带区域,于探尺显示基本吻合。由于限产时间长,借此契机,对高炉内衬进行全面喷涂,喷涂完成后,组织炉缸清理工作,由于时间富裕,本次清理炉缸至风口线以下2m,东西铁口位置扒空,实现了铁口与炉缸的贯通。
内衬喷涂和炉缸清理完毕后,作业区组织热风炉烘炉和高炉烘炉工作,由于热风炉在停炉期间采用焦炉煤气烧炉保温,烘炉工作简化,高炉烘炉工作按照烘炉曲线严格操作。烘炉完成后,对热风炉和高炉本体及炉顶密封系统进行打压试漏,点检人员用肥皂水检漏,对漏点标记并处理,经过三次打压试漏,具备送风开炉条件。
开炉前,高炉工艺人员和技术科进行开炉的工艺优化,主要达成以下共识:(1)考虑到限产因素前期风量小,为了快速达到加热炉缸活跃中心,开炉采用10 个风口送风,提高鼓风动能。(2)优化布料方式,使炉内O/C 分布合理,快速形成合理的布料平台,改善煤气利用。(3)东铁口使用有水炮泥堵口后,快速插入氧枪,并通压缩空气和氧气,对铁口区域炉缸进行加热,储备热量利于渣铁排放。
3 开炉料及开炉参数选择
(1)参数选择:本次开炉全炉焦比3.05t/t,正常料焦比0.76t/t。生铁成分选择:Si=2.5%,炉渣碱度选择:全炉炉渣碱度0.7,空焦碱度0.65,正常料碱度1.00。
(2)开炉配料:负荷料采用高碱度烧结矿和宏兴球团矿,为了防止渣中Al2O3 偏高,使用部分白云石、锰矿及低品位块矿调整。(详见表1)
表1 开炉料组成
正常料 |
焦炭6t+烧结7.9t+球团4.8t+块矿0.3t+锰矿0.4t |
空焦 |
焦炭6t+白云石0.73t+萤石0.25t |
净焦 |
焦炭6t |
(3)开炉料装入顺序:枕木装至风口中心线+17 批净焦+8 批净焦+15 批空焦+10 批(空焦+正常料)+2(1 空焦+2 正常料),最终料批数按临时测量料线补齐。(详见表2)
表2 开炉装料入炉顺序
段数 |
装入方法 |
匹数 |
部位 |
体积 |
6 |
1 空焦+2 正常料 |
2 |
炉身中上部 |
85.94 |
5 |
1 空焦+1 正常料 |
10 |
炉身中部 |
259.10 |
4 |
空焦 |
15 |
炉身下部 |
149.85 |
3 |
净焦 |
8 |
炉腰 |
74.57 |
2 |
净焦 |
17 |
炉缸、炉腹 |
158.46 |
1 |
枕木 |
|
炉缸 |
109.57 |
装料过程中,为避免炉料撞击炉墙,各段料角使用如下:α净焦=17°,α空焦=20°正常料:8m 以:C223204183/O205185。8m 以上料线每增加1-2m 同扩1°。
4 开炉操作
2018 年1 月25 日20:18 分开炉送风,10 个风口送风,送风面积0.1038,风量900m3/min,风温670℃。送风后,20:55 东西铁口导出管都已点着,21:11 送风风口全部点着。23:40 坐料一次(累计耗风量15 万m3),23:50 料动后炉况逐渐转顺。由于料尺工作尚可,压量关系适中,26 日1:35 关炉顶放散提顶压。炉外1:40 西铁口见渣,2:04 东铁口见渣,标志着风口和铁口贯通,2:35 堵东西铁口,同时东铁口进行埋氧枪操作。整个过程料尺下料顺畅,压量关系匹配,封堵铁口后于7:22 东铁口出第一炉铁,标志着开炉复产顺利。后期外围工作组织得力,高炉逐步提升冶强,同时调整炉温碱度,配合“发展边缘,疏导中心”装料制度的调整,27 日实现全风量喷煤作业。随着渣铁物理热的提升和炉温达到合理水平(Si:0.6%左右),28 日开始使用西铁口出铁,之后恢复正常生产交替出铁。
开炉及达产后参数调整情况:
(1)渣铁排放:在东铁口见渣堵口后,东铁口立即进行埋氧枪操作,氧枪一端焊接钎尾,利用连接套咬合通过开口机压入,埋入后通氧气和压缩空气。埋氧枪3.5h 后,关闭预埋氧枪的氧气和压缩空气,同时东场具备出铁条件,拔出氧枪,拔出后渣铁随之喷薄而出,渣铁正常排出后流入干渣坑。此次开炉通过埋氧枪操作,第一次渣铁排放非常成功,渣铁流动性较好,效果非常明显。为了避免炉内憋压,本次开炉炉前工作组织得力,26 日早班共开堵口四次,通过走干渣排出渣铁合计约130t。26 日中班渣铁流动性良好,投用撇渣器,改冲水渣作业,大幅减轻炉前劳动负荷。
(2)降硅操作:降硅是开炉后强化冶炼的重要手段,过慢影响开炉提产进度,过快导致渣铁温度不足造成次生事故。此次开炉化学热和预计相符,物理热1460℃以上,渣铁流动性良好。在保障渣铁物理热充足的前提下,逐步加风提负荷扩矿批,详见表3。
表3 负荷调整和热制度变化
日期 |
矿批 |
焦炭负荷 |
Si |
物理热 |
1月26日 |
13.4-15.2 |
2.39-2.71 |
2.50-1.30 |
1460-1510 |
1月27日 |
15.2-18.0 |
2.71-3.27 |
1.23-0.80 |
1457-1521 |
1月28日 |
18.0-19.0 |
3.27-3.39 |
0.55.0.72 |
1459-1510 |
1月29日 |
19.0-20.0 |
3.39-3.45 |
0.55-0.71 |
1465-1514 |
1月30日 |
20.0 |
3.45-3.54 |
0.53-0.68 |
1477-1523 |
1月31日 |
20.0-21.0 |
3.54-3.67 |
0.48-0.62 |
1461-1502 |
(3)料制调整: 开炉送风后,初始装料制度制定合理,送风后没有进行大幅度的角度调整,随着冶强的逐步提高,上部先采取扩矿批、加负荷、提煤比的措施,结合水温差变化和炉顶成像对角度进行调整,使上下部匹配, 送风料动后角度由C243223193/O224205 调整为C263243223193/O243224205,27日喷煤后,煤气量增加边缘气流过剩,角度由C263243223193/O243224205 调整为C263243223193/O253234215。调整后气流由开炉初期的发展边缘气流慢慢过渡到边缘明显,中心可见的两股气流,炉况适应能力增强,为开炉后进一步提产降耗打下了基础。
5 开炉小结
(1)本次开炉采用铁口预埋氧枪,鼓入压空及氧气,大大降低了第一炉铁的开口难度,也实现了本厂开炉第一炉铁不用氧管烧铁口的历史突破,是天管历次高炉开炉中最成功的一次。
(2)开炉参数的合理选择,保证了送风后的鼓风动能。开炉后通过对料制的调整,煤气分布合理,炉况稳定顺行,同时在保证热量的前提下,快速开风口,稳步降硅,活跃炉缸,为能够快速达产达效提供条件,取得了开炉的历史最好水平。
(3)本次开炉,炉前工作放在了重中之重。结合历次开炉经验,炉前工作好坏关系到高炉开炉成功与否。第一炉铁如果开口困难,氧烧时间长,渣铁流过大,可造成主支沟漫铁而被迫休风,从而影响开炉进程。此次开炉对主沟和渣铁支沟进行了加高处理,炉前人员同心协力,能够按要求及时保证渣铁排放,为高炉快速达产提供外围保障。
参考文献
[1] 范广权编著.高炉炼铁操作.北京:冶金工业出版社,2003.295-302.