本钢6#高炉封炉开炉实践
邵强 刘元 费发通 赵巍
本钢板材炼铁总厂,辽宁 本溪 117000
摘 要: 对本钢6#高炉封炉开炉过程进行了总结,找出封炉开炉过程中的可取之处与不足,为今后高炉的封炉和开炉积累了宝贵的经验。
关键词:高炉 封炉 开炉
Abstract: Theprocess of the sealing furnace and opening furnace practice of No.6 BF in BenGang is summarized, and the advantages and shortcomings of the furnace sealing and opening process are found, which has accumulated valuable experience for the sealing and opening of the blast furnace in the future.
Keywords:Large sized blast furnace Sealing furnace Opening furnace
0 引言
本钢6#高炉(第二代,容积2850m3)2018年9月6日开炉点火,开炉后一直保持着高炉长期稳定顺行,从2021年底新一号高炉开炉后,原燃料条件变差,炉况一直处于亚健康状态,产量及各项指标均处于较差的状态,加上受疫情及钢铁行情的影响,公司决定对其进行闷炉操作,以减少损失。6#高炉于2022年7月25日11:06计划休风封炉,9月1日18:06停止闷炉,总封炉时间达38天7小时,满料线闷炉且封炉时间之长也是很少见的。
1封炉前的操作
本次封炉是经过多次集体讨论制定的封炉方案,对封炉料进行准确计算,对封炉料的要求和组成做了规定。
1.1封炉前炉况的调整
首先要在休风前一个冶炼周期减轻焦炭负荷以确确保炉况顺行,渣铁温充沛,流动性良好,[Si]≥0.6%,PT≥1500℃。休风前一天变料加锰矿1.0t/ch,保持负荷不变,并下调炉渣碱度0.05。7月25日0:00加30t净焦,提高休风前炉温。操作风量维持上限风量5150m3/min,安排好炉前渣铁排放,保证每一次都放净,调整好合适的碱度,督促点检人员进行设备运行检查,防止一切减风的事情发生,为休风打下良好基础。
1.2封炉料要求及组成
本次封炉采用全焦冶炼封炉,封炉加焦要进入
炉缸,以便恢复送风烧焦加热炉缸,防止有过多的凉渣铁不利于恢复炉况,休风封炉料=净焦500t+9批正常料+净焦200t+9批正常料+净焦100t+5批正常料。休风封炉料总焦比2.71t/t,全炉总碱度0.49。
1.2漏水检查
为防止休风后向炉内漏水,在休风前组织管工对高炉本体冷却设备、十字测温、风口、二套及其他冷却设备各种有可能漏水的地方进行全面排查,发现一项处理一项,处理不了的休风时第一时间处理,检查与水有关的各个阀门是否正常,严禁一切向高炉内部漏水。
1.3仪表的检测
封炉对冷却设备漏水情况有非常高的要求,因此对炉缸设备、炉底温度仪表进行专项检查是必要的,若出现故障,必须及时处理,保证封炉休风数据的可靠、可控。
2封炉的过程
本次封炉按计划进行,25日甲班开始调整好出铁节奏,合理安排铁次,休风封炉料首次集中加焦下达到炉腹中下部时出最后一次铁,确保封炉料降至炉缸进行休风封炉,铁口用直径55mm钻头,确保渣铁放净,同正常休风程序一样,减风过程要控制坏风口水量。热风炉休风操作完毕,立即进行U型水封操作,本次休风后料线1.5m,压料分4批料装入炉内,分别为50t、30t、20t、10t,目的是尽可能保证上部料面的密封。
3封炉后护炉工作
高炉封炉期间主要从两个方面减少高炉热量损失:一是将风口密封好,确保高炉的密闭性;二是加强对冷却水的查漏和水压水量的管理。
3.1炉体的密封
封炉后冷却设备更换完成后,卸下全部火管,第一时间将30个风口全部堵泥,并进行砌砖,外层涂刷胶泥密封,风口与砌砖面中间填入河沙,不允许有漏风点。送风直管用盲板密封,以确保与送风系统的断开。风口每2小时检查一次,发现风口密封不好的,及时重新密封并刷胶泥。炉顶点火,压料后火焰逐渐减小,3天后基本熄灭。由于本次密封工作完成较好,顶温基本无大变化,炉顶温度的趋势图见图1。
3.2冷却系统的控制
软水在休风2h后,软水和高压水各停一台泵。休风三天后,软水和高压水各转一台泵,并适当关小软水出口阀门,休风后第四天风口进水关一半,确保合适的最低冷却强度。转一台泵的高压水压力1550kpa,流量1150m³/h,软水压力480kpa,流量2850m³/h。为减少热损失,软水的空冷器及风扇全部关停。封炉后炉芯温度在缓慢下降在送风后最低为142℃,9月10日送风后10天才开始反弹。
3.3热风炉的保温
此次检修热风炉内部砌体不做更换和修补,热风炉采取自然冷却的方式,热风炉各阀门检修完毕后,所有阀门关闭并插入安全销。由于封炉时间长,高炉送风前要对热风炉进行短期的烘炉,烘炉前期以焦炉煤气为燃料,以炉顶测温电偶为依据,按烘炉曲线进行,300-600℃时升温速度3℃/h,600-900℃时升温速度4℃/h,当温度达到950℃以上改用高炉煤气烘炉。正常烧炉时拱顶温度在900-1100℃时升温速度5℃/h,第一次废气温度视情况烧到200℃,逐次废气温度提升30℃,至废气达到正常要求,烘炉结束。
4开炉前的准备工作
4.1原燃料要求
(1)焦炭要求:焦炭冷强度≥88%,热强度≥67%,热反应性≤22%,M10≤6.0%;
(2)烧结矿要求:烧结矿成份稳定,TFe为55.0%±0.5%;FeO为9.0%±0.5%;转鼓为82.0%±0.5%;
(3)球团矿要求:球团矿TFe≥64.0%,抗压强度大于2200N/个球,同时要求球团矿原料厂过筛,以减少入炉粉末。
(4)原燃料槽存要求:高炉送风前,原燃料按要求贮满,保证槽存大于70%以上。
4.2炉前的操作
炉前工作是炉况恢复的关键点,送风前3天拆除风口砌砖,捅开所有风口,要保证风口前焦炭疏松。按送风要求卸下2#铁口上方两风口二套(11#、12#),扒出焦炭,往下烧,使铁口与风口间形成通路。送风前48小时,对1#、2#铁口进行预钻,使用直径100mm钻头,观察铁口是否有倒吸空气和烟气现象,钻入深度要至少达到4m,达到埋入氧枪的深度要求。铁口钻开后,埋氧枪,氧枪埋入深度要超出炉墙进入炉缸1000mm以上。本次氧枪制作完成后只在2场铁口使用了氧枪,另外两铁口未用,给后续的出铁带来了困难。8月31日18:00铁口孔道处理完,并将氧枪点火插进炉内。
4.3设备的全面调试
原料系统、热风炉系统、送风系统、炉前系统、水渣系统、煤气清洗系统、供水系统、富氧、喷吹系统、除尘系统、高炉本体系统等所有系统送风前24小时试车完毕,具备送风生产条件。所有设备要充分调试为顺利开炉提供有利的保障。
5开炉过程
本次开炉采取“炉缸冻结”处理模式进行组织恢复的,9月1日18:06开炉送风,送风风口为2场铁口正上方的4个风口,其余风口全堵,初始风量400m3/min,风压47kpa,风温257℃,送风1h后4个风口逐渐明亮,12h后风温逐渐涨到800℃,布料矩阵为 。2日13:55氧枪拔出后来渣铁,出铁时间1h,出铁30t,出渣15t。由于经验的不足,氧枪插入时间长,拔出时铁口内长度仅剩1.5m。渣铁放出后炉缸冻结解除,15:00开始捅风口恢复风量,截至9月3日7:00开15个风口送风,7:25煤气正常回收,由于加焦量大,炉温最高5.9%,炉前堵风口难捅开,炉内又急于上风,导致悬料,16:43拉风坐料,料下后继续正常恢复,控制恢复风量的速度以及风压的涨幅。9月5日渣铁温充足,一场正常出铁走的正常大闸。9月6 日16:00改高压操作,9月9 日0:30喷煤,由于6和21#风口坏的大且22、23、24 这三个风口捅不开所以决定休风。17:35-20:20休风处理完。休风恢复顺利,三场铁口经过长时间的烧氧气以及炉缸热量的积累,9月12日12点三场铁口出铁,炉内开始逐渐恢复负荷。9月14日白班富氧,风量恢复到5000m3/min。
6开炉的经验总结
1.本次封炉恢复是按照炉缸冻结恢复的,所以堵风口较多,延长了恢复的时间;
2.炉前埋氧枪对炉缸进行加热,氧枪埋入时间较长,致使铁口前端生成的铁不能沉降至炉缸时就将氧枪逐渐烧化,给后续的铁口维护埋下隐患;
3.堵风口数量多害怕炉缸冻结,当出来铁以后本可以快速开风口恢复风量的,然而风口异常的难捅,增加了炉前的工作量,也延长了恢复炉况的时间。
4.燃料比配的过高,致使加风缓慢,开风口速度慢也影响了恢复进度。负荷轻煤气利用差,造成生铁物理热差,很长一段时间在1450℃左右。这种满料线封炉的炉子主要就是把炉缸热量快速补足之后再达到新的平衡。
5.本次恢复的时间比较长,15天左右风量加全,主要是没有认清炉缸的状态,风口开的慢直接导致渣铁形成的少炉缸加热的慢,凉的炉缸遇见新形成的渣铁使得表面有一层渣铁壳,三场才迟迟不来铁。
参考文献:
[1]周传典.高炉练铁生产技术手册[M].北京:冶金工业出版社,2005.
[2]项钟庸,王筱留.高炉设计-炼铁工艺设计理论与实践[M]. 北京:冶金工业出版社 2007
作者简介: 邵强 (1979.3-),男, 2003年8月毕业于兰州理工大学冶金专业 工程师 现从事于本钢板材炼铁总厂高炉作业区冶炼工程技术专业。