邹有光 冯广献 陈起志 闫志欣 林继辉
(安钢集团信阳钢铁公司)
摘 要:对信钢1#高炉中修开炉进行了总结。1#高炉扩容大修于2019年5月10日开炉,扩容后有效容积637m3,薄壁炉衬,2022年炉况稳定性不好,初步判断炉体砖衬脱落或有局部结瘤,炉型不规整造成煤气流波动大,2022年9月8日降料面停炉中修进行炉体喷涂造衬,10月9日点火开炉,此次开炉采用铁口富氧新技术,中修开炉取得圆满成功。
关键词:停炉中修;开炉;喷涂造衬;炉型
1 概况
1#高炉扩容大修于2019年5月10日开炉,扩容后有效容积637m3,薄壁炉衬。2022年炉况稳定性不好,初步判断炉体砖衬脱落或有局部结瘤,炉型不规整造成煤气流波动大,2022年9月8日降料面停炉中修,此次中修重点检修项目是:高炉本体喷涂造衬,重力除尘器喷涂,1-3#热风炉换球,炉顶气密箱更换等。9月25日高炉本体喷涂结束,26日热风炉引煤气烘炉,10月2日高炉本体烘炉,9日9:16带风装料,14:16点火开炉,此次开炉首次采用铁口富氧新技术,10日0:16出第一炉铁即存弊渣器,9:46喷煤,14:29风口全开,中修开炉取得圆满成功。
2 高炉停炉操作
考虑中修开炉后高炉需继续稳定生产,为了最大限度的减少炉缸和炉底耐材的损坏,此次停炉采用焦丁填充配合炉顶打水降料面停炉,前期煤气回收。
1、停炉前开路冷却壁盲死,漏水小套更换掉,煤气管道有泄漏焊补,炉顶打水管检查水、氮气保持通畅。
2、高炉操作保持全风、高风温作业,保持炉况顺行,炉温稳定、热量充沛,炉缸均匀、活跃,避免炉况事故。9月3日开始每批料配带萤石100kg、锰矿3%,采用适当发展边缘的料制。
3、9月8日9:00 改全焦冶炼,矿批12吨、负荷2.5,单环同角29°布料,炉温0.6~0.9%,物理热1500℃以上;降低碱度,理论碱度在1.00-1.05之间。14:00集中加4吨莹石,16:00开始空料线(顶温350℃下料):矿批10吨、负荷2.0,机烧:球团:锰矿=78:16:6,下9批后开始下焦丁,开炉顶打水管、下焦丁控制炉顶温度。停炉料表1:
焦批(干) |
矿批(t) |
负荷 |
机:球:生:锰 |
萤石(kg) |
全炉铁量(t) |
批料体积(m3) |
风口至炉喉下方体积(m3) |
燃烧焦炭风量(万m3) |
4800 |
12 |
2.5 |
70:20:6:4 |
200 |
269 |
13.41 |
498 |
49.7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
注:焦炭堆比重560kg/m3、矿石2000kg/m3、压缩率取88%,全炉铁量计算按扣除炉喉体积(637-33.4m3)共45批料,风口至炉喉下方体积498m3、共37批料、焦炭177.6吨,风量49.7万m3。
停炉参数记录表2:
时间 |
料线(mm) |
热风压 kpa |
风量 M3/min |
风温 ℃ |
炉顶温度(℃) |
||||
南 |
北 |
东 |
南 |
西 |
北 |
||||
16:00 |
|
5800 |
104 |
1105 |
800 |
289 |
325 |
326 |
296 |
16:30 |
|
|
90 |
982 |
793 |
318 |
352 |
343 |
316 |
17:00 |
|
|
91 |
960 |
766 |
367 |
392 |
436 |
362 |
17:30 |
|
|
93 |
937 |
791 |
316 |
311 |
380 |
303 |
18:00 |
|
|
91 |
949 |
796 |
345 |
363 |
410 |
336 |
18:30 |
|
|
98 |
950 |
800 |
313 |
354 |
377 |
294 |
19:00 |
|
|
98 |
940 |
797 |
324 |
363 |
358 |
308 |
19:30 |
|
|
104 |
918 |
797 |
339 |
333 |
370 |
340 |
20:00 |
|
|
97 |
941 |
796 |
324 |
317 |
341 |
331 |
20:30 |
|
|
97 |
969 |
796 |
351 |
358 |
381 |
371 |
21:00 |
|
|
92 |
975 |
787 |
352 |
373 |
391 |
377 |
21:30 |
|
|
89 |
947 |
764 |
337 |
355 |
356 |
376 |
22:00 |
|
|
48 |
916 |
745 |
325 |
309 |
352 |
388 |
22:30 |
|
|
48 |
927 |
722 |
330 |
318 |
378 |
412 |
23:06 |
|
|
32 |
756 |
751 |
355 |
349 |
381 |
433 |
9月8日22:00高炉切煤气,停止煤气回收,23:06休风停炉。
3 高炉休风扒炉、喷涂造衬及烘炉
高炉休风后,为了最大限度的减少炉缸和炉底耐材的损坏,9月9日夜班采用间歇式打水冷却,9日白班组织卸进风装置开始从风口扒料,由于风口前端尚有熔融渣铁裹着焦炭,扒炉难度较大、配合氧气烧。从停炉炉墙观察,冷却壁镶砖全部侵蚀完毕,有部分冷却壁水管已裸漏,见图1。本体东南方向九段粘接有长约5米、厚度约1米的铁质瘤,见图2。至18日炉缸清理完毕(清理到铁口平面),见图3。19日高炉转入喷涂作业,25日高炉本体喷涂结束,喷涂料理化性能指标见表3,喷涂效果见图4。26日热风炉引煤气烘炉,10月2日高炉本体烘炉,6日15:00烘炉结束,烘炉曲线见表4。
图1 图2
图3
表3 造衬用耐火材料理化性能指标
湿法喷涂料 性能指标 |
上部料 |
下部料 |
|
DX-GJ30 |
DX-GJ50 |
||
化学成分 |
Al2O3 |
≥60 |
≥50 |
SiO2 |
≤20 |
≤30 |
|
SiC |
|
≥10 |
|
FeO |
≤1.8 |
≤1.5 |
|
体密(g/cm3) |
110℃×24h |
≥2.3 |
≥2.4 |
耐压强度(MPa) |
110℃×24h |
≥30 |
≥30 |
1350℃×3h |
≥60 |
≥70 |
|
抗折强度(MPa) |
110℃×24h |
≥3 |
≥3 |
1350℃×3h |
≥5 |
≥6 |
|
线变化率(%) |
1350℃×3h |
±1 |
±0.8 |
图4
高炉烘炉曲线,表4
4 复风操作
4.1 开炉料核算及装料
开炉料成分
样品 |
TFe |
SiO2 |
CaO |
Al2O3 |
Mg0 |
S |
Mn |
CaF2 |
堆比重 |
烧结矿 |
54.85 |
5.31 |
10.82 |
1.99 |
2.19 |
|
0.5 |
|
1750 |
球团矿 |
63.67 |
7.26 |
0.4 |
1 |
0.4 |
|
0.3 |
|
2100 |
高硅锰矿 |
10 |
42 |
|
7.6 |
|
|
15 |
|
1450 |
白云石 |
|
1 |
30 |
|
20 |
|
|
|
1700 |
萤石 |
|
30 |
|
|
|
|
|
63 |
1500 |
焦炭 |
灰分:12.18 |
48.40 |
5.41 |
2.17 |
33 |
0.65 |
|
|
560 |
参数设定:Fe回收率:99.5%, Mn回收率:60%,焦炭水份取4%。铁水充分【Si】92%,【Mn】1.2%,【Fe】92%。
开炉料消耗
|
烧结 |
球团 |
高硅锰 |
白云石 |
萤石 |
焦炭 |
合计 |
124 |
39 |
14 |
28.5 |
11.5 |
310 |
全炉参数(单位:kg)
总铁量 |
总焦比 |
总渣量 |
总渣比 |
装料体积 |
101845 |
3037 |
75476 |
741 |
601 |
全炉终渣成分% |
|||||||
SiO2 |
CaO |
Al2O3 |
MgO |
R2 |
镁铝比 |
[Mn] |
(CaF2) |
30.48 |
29.63 |
15.82 |
12.06 |
0.97 |
0.76 |
1.25 |
9.01 |
10月9:16开始带风装料,热风压23kpa、风量960m3/min,第一组净焦22批,焦批5000kg(干焦),布料角度18°;第二组空焦21批,焦批5000kg(干焦),白云石860kg/批、萤石200kg/批,布料角度22°;第三组负荷料21批,焦批2778kg(干焦),矿批5000kg,白云石350kg/批、萤石200kg/批,布料角度焦炭25(6)矿石23(6);14:16开炉料装到450M3提高风温到640℃风口前焦炭点燃。
4.2 送风开炉
10月9日铁口富氧枪埋好,堵3#、5#、7#、9#、11#、13# 6个风口用10个风口送风(风口送风同时氧枪送压缩空气0.5kPa),送风面积0.1038m2,14:16开炉料装到450m3提高风温到640℃风口前焦炭点燃,铁口氧枪改送纯氧0.5kPa,15:20 工作10个风口前端焦炭全部点燃,16:30铁口氧枪点燃,18:30铁口氧枪送压缩空气,压缩空气、氧气压力均0.5kPa。20:16炉顶温度大于100℃引煤气。22:00打开铁口,渣铁温度充沛、流动性良好,22:25堵口即作出铁存弊渣器准备,10日0:12打开铁口铁水过弊渣器,渣铁温度充沛、流动性良好,出渣铁约10吨,9:46日开始喷煤。
点火开炉至出第一炉铁前高炉操作参数见表:
时间 |
风量 M3/min |
风温 ℃ |
热压 kpa |
顶压 kpa |
压差 kpa |
顶温 ℃ |
工作风口 (个) |
9日14:16 |
960 |
640 |
24 |
|
|
34 |
点火 10 |
15:00 |
983 |
643 |
56 |
|
|
45 |
10 |
16:00 |
1004 |
632 |
54 |
|
|
46 |
10 |
17:00 |
921 |
726 |
71 |
|
|
37 |
10 |
18:00 |
546 |
703 |
126 |
|
|
38 |
10 |
19:00 |
686 |
736 |
103 |
|
|
41 |
10 |
20:00 |
751 |
685 |
90 |
|
|
120 |
20:16引煤气 |
21:00 |
1082 |
752 |
96 |
18 |
78 |
321 |
10 |
22:00 |
1191 |
801 |
112 |
20 |
92 |
243 |
10 |
23:00 |
1216 |
822 |
127 |
23 |
104 |
276 |
23:00开13# |
10日 0:00 |
1251 |
818 |
135 |
30 |
105 |
245 |
0:40开3# |
1:00 |
1327 |
810 |
135 |
38 |
97 |
376 |
|
3:00开5#风口, 5:00开11#风口,9:10开7#风口,9:46开始喷煤,14:29开9#风口,恢复16个全风口作业。
5 结语
1、此次开炉首次采用铁口富氧技术,风口点燃1个小时左右铁口氧枪点燃,第一炉铁口打开渣铁物理热充沛、流动性良好,说明铁口富氧炉缸温度得到良好加热,铁口富氧取得理想效果,第一炉出铁成功大大加快了开炉进程。
2、此次开炉采用带风装料,装料时带走炉料部分水分和粉末,改善了料柱透气性,开炉未发生难行悬料事故,开炉进程较为顺利。
3、此次开炉料核算准确,开炉渣铁温度充沛、流动性良好。
4、开炉操作,风压、矿批使用和开风口、存弊渣器、加负荷进程把握较好,实现了炉况稳定、炉温平稳过渡。
5、开炉前设备充分试车,开炉过程设备保障完好。
参考文献
[1] 周传典.高炉炼铁生产技术手册[M]. 北京:冶金工业出版社.2003.444--457.
[2] 张寿荣.高炉失常与事故处理[M]. 北京:冶金工业出版社.2013.14--16.