张树江 陈兆军
摘要:吉林鑫达炼铁厂2#高炉16日11:16分顺利复产点火开炉。13:08分引煤气,20:06出第一炉铁,走水渣且铁水过撇渣器进铁水罐。21:53分开始喷煤。17日4:11分高炉全风。本次开炉采取全风口开炉,开炉焦比2.59t/t,实现2小时内引煤气,9小时出铁,16小时喷煤160kg/t,17小时全风。炉况恢复期间,高炉稳定顺行,且2天达产开炉快速高效,实现经济开炉目标,为后续开炉提供巨大借鉴意义。
关键字 :全风口低焦比快速;经济
0 前言
吉林鑫达炼铁厂2#高炉炉容480 m³,在2022年11月7日停炉检修。检修主要内容是更换部分冷却壁,对炉内喷涂造衬修复炉型,同时对热风主管道进行修复等。按照公司经营方针,高炉在停炉100天后于2023年2月16日复产点火开炉。本次开炉公司要求执行全风口开炉,2小时内引煤气、开炉焦比不超过2.6t/t,第一炉铁走水渣,且开炉过程顺利、炉况顺行。炼铁厂高度重视本次开炉,从开炉前的准备工作,到开炉料计算,再到安全、生产各类预案,炼铁厂多次开会研讨,精心准备,实现开炉过程顺利,快速达产,且高炉稳定顺行,设备运转正常,实现经济开炉目标,完成公司开炉要求。
1 开炉前准备工作
为保证整个开炉过程顺利,开炉前联动试车、高炉烘炉、高炉系统打压试漏等制定了相应的方案及预案,安排专人负责,执行三方(生产、设备、点检)签字确认制度。严格点检确认保证了高炉开程全过程设备的稳定顺行。开炉过程最重要且常出问题的是炉前出铁设备及出铁过程。本次开炉专门对炉前出铁过程进行充分研讨,并做临时挡渣坝,对主沟前半段打临时旱沟,撇渣器残铁孔做好随时可以开孔放残铁准备。同时炉台备好黄沙、焦粉、保温剂等材料,为开炉做好充分准备。
2 开炉原燃料成份及各项参数选择
表1 开炉料原、燃料成份表
名称 |
TFe |
SiO2 |
CaO |
MgO |
R2 |
MnO2 |
堆比重 |
烧结矿 |
54.45 |
5.94 |
12.04 |
2.16 |
2.03 |
|
1.75 |
球团矿 |
62.76 |
6.53 |
0.77 |
|
|
|
2.0 |
锰矿 |
26 |
23.26 |
|
|
|
22.45 |
1.6 |
硅石 |
|
92.6 |
|
|
|
|
1.6 |
白云石 |
0.73 |
0.68 |
30.96 |
20.72 |
|
|
15 |
名称 |
C |
SiO2 |
灰分 |
挥发分 |
CaO |
热强度 |
反应性 |
堆比重 |
焦炭 |
85.8 |
6.35 |
12.71 |
1.5 |
0.47 |
65.0 |
24.5 |
0.65 |
2.1 全炉焦比:干焦比2.59t/t正常料碱度:1.15
2.2 生铁含Si : 1.0--1.5%
2.3 正常料焦比:0.65t/t 总焦量:252t
2.4 生铁含锰:0.87% 锰的回收率:60%
2.5 铁的回收率:98%生铁含铁:94.5%
2.6 料线:装料至4m 渣铁比:0.567t
3 高炉开炉料装料
表2 高炉开炉料装料表
|
装料组成 |
批 重(Kg) |
批数 |
|
角度 |
|||||
品种 |
|
焦炭 |
烧结 |
球团 |
锰矿 |
萤石 |
白云石 |
|
|
|
1 |
净焦 |
3150 |
|
|
|
|
|
48 |
CCJ |
16 |
2 |
空焦 |
3150 |
|
|
330 |
110 |
800 |
10 |
CCK |
16 |
3 |
正常料 |
3150 |
4700 |
2680 |
330 |
110 |
|
8 |
CCOO |
20/17 |
4 |
空焦 |
3150 |
|
|
330 |
110 |
800 |
5 |
CCK |
20/17 |
5 |
正常料 |
3150 |
4700 |
2680 |
330 |
110 |
|
12 |
CCOO |
22/19 |
6 |
合计 |
252000 |
94000 |
53600 |
11550 |
3850 |
12000 |
83 |
|
|
注:J为净焦,K为空料,Z为正常料,总料段安排为:48J+ 10K+8Z+5K+12Z
焦炭为湿焦量,水分按8%计算。全炉焦252t,批铁4.48t,全炉铁量89.5t,干焦比2.59t/t。
本次高炉检修炉缸未扒净,残存部分渣铁,为保证开炉过程炉缸物理热充沛、渣铁流动性良好,特加少量萤石,同时将炉腰以下全装净焦,并在炉缸内混装少量碎木,木柴燃烧后产生空间有利于高炉料柱下降,促进炉况顺行。本次开炉料主要以快速加风、开炉料焦比低,经济开炉为主要指导方针。
4 点火送风
表3 开炉点火加风参数表
日期 |
时间 |
风压 |
风量 |
顶温 |
风温 |
顶压 |
透指 |
备注 |
2023年16日 |
11:16 |
30 |
300 |
|
|
|
|
|
2023年16日 |
11:21 |
54 |
431 |
|
|
|
|
5个风口明亮 |
2023年16日 |
11:31 |
60 |
560 |
|
|
|
|
|
2023年16日 |
11:51 |
80 |
1166 |
61 |
590 |
|
|
风口全亮 |
2023年16日 |
13:08 |
80 |
958 |
75 |
640 |
30 |
|
引煤气 |
2023年16日 |
13:24 |
85 |
999 |
76 |
653 |
33 |
|
富高压氧500m³/h |
2023年16日 |
13:37 |
101 |
1029 |
77 |
636 |
41 |
15 |
|
2023年16日 |
13:53 |
120 |
1099 |
78 |
653 |
45 |
14 |
富高压氧1000m³/h |
2023年16日 |
15:00 |
132 |
1242 |
72 |
701 |
55 |
|
高炉料尺走尺 |
2023年16日 |
21:10 |
150 |
1278 |
301 |
951 |
70 |
|
|
2023年16日 |
23:10 |
186 |
1249 |
362 |
1072 |
85 |
|
21:53分喷煤 |
2023年17日 |
6:10 |
266 |
1423 |
308 |
1150 |
130 |
11.5 |
富高压氧1150m³/h |
2023年17日 |
11:10 |
277 |
1534 |
277 |
1185 |
145 |
12 |
富高压氧2364m³/h |
2023年17日 |
23:16 |
268 |
1513 |
213 |
1155 |
145 |
13.8 |
富高压氧2645m³/h |
2023年18日 |
11:16 |
288 |
1604 |
282 |
1135 |
155 |
13.3 |
富高压氧2542m³/h |
本次开炉加风时机精准,引煤气速度快,送风35分钟后风口前焦炭全部燃烧,在炉顶煤气压力大于30KPa,同时煤气经爆发试验合格,含氧小于0.6%,在2小时内引煤气,向煤气管网送煤气。配合炉外出铁,铁水含硅量、物理热等多方面因素综合考虑加风时机,同时铁后喷煤,提富氧量,分阶段降焦比等操作,风压稳步提升,风温、富氧跟进。加风过程是真正体现操作者水平关键过程,本次开炉全程炉况顺行,料尺走势良好,炉外及时出铁,实现高炉快速喷煤、高炉快速全风,达到经济开炉目标。
5 高炉出铁
高炉出铁时机的选择是本次开炉的重中之重,是决定第一炉铁水直接过撇渣器,炉渣直接走水渣的关键,同时炉外出铁顺畅与否,直接决定高炉开炉进程。按照开炉装料及高炉开炉后跑料批数计算,开炉8小时,开炉料中第一批正常料已全部到达风口,理论铁量35.84吨,理论渣量20吨。同时在开炉准备期间已对炉前主沟前三分之二部分捣打临时旱沟,存渣存铁量小,可以满足高炉第一炉铁过撇渣器及炉渣直接走水渣条件。高炉炉前通过铁口埋氧枪对炉缸预热、燃烧焦炭,在炉缸内产生一定空间,为柱料下行创造条件。送风点火开炉8小时50分钟后将铁口打开,渣铁沟动性良好,铁水顺利过撇渣器,炉渣走水渣。第一炉铁水含硅0.74%。出铁过程人机配合,缩短残渣铁清理时间。炉台上备一小沟机,及时清理渣铁沟,炉前人员确保铁口泥套完整、铁口深度合格、撇渣器做好保温,不影响高炉出铁。炉外出铁顺畅促进炉内加风,同时风温全用,促进煤气利用率与物理热提升,实现风量、风压、喷煤、富氧等指标快速恢复正常。
6 开炉初期技术经济指标
表4 开炉初期技术经济指标
日期 |
产量 |
焦比 |
煤比 |
燃料比 |
风温 |
富氧率 |
Si |
R2 |
17日 |
861.94 |
659.12 |
169.08 |
828.21 |
1140 |
0.98 |
1.09 |
1.14 |
18日 |
1840.39 |
404.93 |
148.20 |
553.13 |
1138 |
2.08 |
0.51 |
1.17 |
19日 |
1801.64 |
398.01 |
157.03 |
555.04 |
1167 |
2.13 |
0.61 |
1.21 |
20日 |
1828.35 |
370.54 |
163.37 |
533.91 |
1164 |
2.10 |
0.38 |
1.15 |
计产方式:17日指标为16日19:31-17日19:30分,18日指标为17日19:31-18日19:31分。本次开炉技术指标快速恢复正常,达产时间较以往开炉提前1天。开炉短时间内利用系数达到5.0t/m³.d,煤比达到170kg/t。
7 结论
本次停炉到开炉共计100天,开炉采取经济开炉原则,开炉前期的准备工作充分,方案计算合理,设备及安全保障得力,整个开炉人员组织有序,开炉安全、经济、快速、高效。总结如下:
7.1 本次开炉特点:
7.1.1、高效完成公司领导对炼铁厂开炉的具体要求,创新点较多:
7.1.1.1、全风口开炉,达到行业先进水平。
7.1..12、开炉焦比2.59t/t,较以往开炉焦比大幅降低。
7.1.1.3、第一炉铁进铁水罐且走水渣,大幅降低铁损和烧氧、倒运费用。
7.1.1.4、开炉快速(2小时内)引煤气,减少对环保的影响。
7.1.1.5、开炉过程炉况稳定顺行,快速富氧、喷煤、全风。
7.1.2、开炉过程顺利、达产时间快。较以往开炉达产时间提前1天,创造最好开炉记录。
7.1.3、开炉24小时内仅出现两炉超高炉温,大大降低了炉前的劳动强度。
7.2 开炉工作准备充足:
7.2.1开炉过程设备运行正常。使用热风炉烘炉,烘炉时间充足,烘炉效果较好。
7.2.2开炉料计算合理,同时使用质量较好的入炉原燃料,高炉炉缸能快速加热,铁水流动性好,物理热充足,是高炉加风的必要条件。开炉期间相关人员能够积极主动配合高炉开炉工作,为开炉顺行做好保障。
7.2.3开炉料中配加萤石,配加锰矿,有利于炉缸活跃,增加渣铁流动性。
参考文献
[1] 高炉炼铁操作 主编 范广权 冶金工业出版社
[2] 高炉炼铁生产工艺 编著 林万明 宋秀安 化学工艺出版社
[3] 现代高炉炼铁 作者[荷] 马丁.戈德斯 中国科学技术出版社