史永奎,安 銘,鄒金城
(山鋼股份濟南分公司 煉鐵廠,山東 濟南250101)
高爐休復風是高爐從正常的冶煉狀態(tài)到高爐停止冶煉、爐料壓實的休風狀態(tài),再經過送風,使爐況恢復到正常生產的冶煉狀態(tài)。2016年10月20日,濟鋼1#1 750 m3高爐配合熱風爐處理熱風支管內襯,更換熱風閥進行74 h 45 min的休風配合。結合濟鋼1 750 m3高爐此次休復風過程,介紹了高爐長期休復風操作的一些經驗。
高爐休風前的準備工作非常重要,它決定著高爐能否按時、順利休風,也決定著復風后爐況能否快速恢復到正常生產水平。準備工作的關鍵就是確保爐況穩(wěn)定順行,爐缸工作狀態(tài)良好。本次休風之前,在2016年10月19日的中班,高爐由于熱風爐熱風支管漏風爆燃,進行了190 min緊急休風操作。此次緊急休風后正常復風,為長期休風做好準備,諸如現場備件的準備,為休風料的投入提供了足夠的時間,為復風后能夠快速恢復爐況創(chuàng)造了良好的條件。
休風前適當提高焦比,有利于改善高爐料柱的透氣性。2016年10月19日,高爐緊急休風復風后,考慮熱風爐1燒1送,風溫水平低,高爐將焦比由370 kg/t提高至385 kg/t。但考慮高爐復風后爐溫穩(wěn)定控制及快速恢復噴吹水平的要求,并且結合以往經驗及休風前高爐處于穩(wěn)定順行狀態(tài),爐缸狀態(tài)十分良好。本次長期休風只是在休風后將焦比提高至400 kg/t,沒有大幅度提高,以確保復風后快速降低爐溫至正常水平,從而快速進入強化冶煉狀態(tài)。
適當降低配料堿度,優(yōu)化爐料結構,確保良好的渣鐵流動性及料柱透氣性。休風前,1個料柱適當降低堿度,加休風焦后再次適量降低爐渣堿度。爐料結構方面增加熟料率,減少塊礦比例,球團比例由5%增至15%,塊礦比例由20%降低至15%,配加1.7%蛇紋石來增加渣中MgO含量以改善爐渣流動性。休風前配料情況如表1所示。
表1 休風前配料情況
此次休風前1爐鐵中硅為0.35%,鐵中硫磺含量0.029%,控制在日常正常冶煉水平。但加完休風焦后將爐溫核算標準適當上提,以便于復風后保持較高爐溫基礎上良好的渣鐵流動性。
為了確保休風前料面形狀及爐內煤氣流的穩(wěn)定,礦批、矩陣均未做較大調整。
凈焦的加入既要保證補償爐內因長時間休風造成的熱量損失,又要起到改善爐內關鍵部位透氣性的作用。本次休風共加凈焦100 t,正常料20批,批重為54 t。本次裝料過程中,休風焦上料節(jié)奏控制得當,使頂溫、料線控制在適宜的范圍內,壓量關系也比較寬松,維持全風操作。
1)休風前爐內渣鐵排放干凈。通過調整鉆頭直徑大小,控制好出鐵節(jié)奏,達到休風前最后1爐鐵按時排放干凈。2)控制好爐頂溫度,確保休風后容易點火。此次休風操作,減風及出鐵控制比較到位,20日中班隨鐵口噴濺,高爐漸減風備休風,15:30將風休下。休風前最后一批料打完后,頂溫在200℃左右,休風后打開爆發(fā)孔,爐頂自動著火。
休風后對下部風口小套全部堵泥進行密封,對爐體泄露點進行焊補,并停止軟水主泵供水,靠中高壓水聯動循環(huán),以降低爐體冷卻強度,盡量減少爐內熱量損失。
復風前設備試車、驗收必須給予充分重視,一旦復風后出現問題,易造成二次休風,影響爐況恢復進程。本次休風設備試車及驗收工作到位,復風后沒有因設備問題影響爐況恢復。
以往類似時間的長期休風復風操作,堵風口數目較多。本次復風嘗試減少堵風口數目,以便快速提高風量,依靠大風量增大鼓風動能、提高風速。從復風后效果看,嘗試有效。
為了確保高爐復風后的爐況快速恢復,復風后礦批比正常生產時的礦批適當縮小,由54 t縮至52 t,布料矩陣維持休風前不變。
1)快速加風、提頂壓。休風前爐況、休風料組成及裝入狀況、渣鐵排放情況、復風后設備運行狀況等均影響加風節(jié)奏。送風后,依據爐況接受能力,積極上風,有利于爐缸活躍,切忌長時間小風低壓操作。2016年 10月23日18:15復風,快速恢復風量,23:30解放 16#風口,24日 0:20解放 22#風口,7:00解放7#風口,至此全部風口解放,頂壓等參數匹配也快速到位,2 h 50 min風量加至3 600 m3/min,頂壓提至215 kPa。風量、頂壓恢復曲線如圖1所示。
圖1 復風風量、頂壓恢復曲線
2)快速恢復噴煤、富氧量。由于復風初期,熱風爐采用1燒1送方式,風溫水平總體偏低,而高爐預采用快速恢復噴煤操作,快速提升富氧量以彌補煤粉燃燒不充分,促使爐缸活躍、冶強提升。復風后1 h 50 min,風量加到 3 000 m3/min,風溫 970℃時,開始送煤 10 t/h,21:00 加煤到 18 t/h,22:00 開始富氧2 000 m3/h;23:00 加煤至 25 t/h,富氧至 3 000 m3/h,提升至 7 000 m3/h,24日 2:00富氧加至 9 000 m3/h。
3)快速恢復雙場交叉作業(yè)。渣鐵排放是高爐長期休風復風后爐況恢復的關鍵。在送風初期,爐缸虧熱,合理組織渣鐵排放顯得尤為重要。本次復風是復風后 1 h 37 min,風量達到 2 600 m3/min,風壓 0.192 MPa后進行初次開鐵口作業(yè),初次鐵選擇1#鐵口,渣鐵排放十分順利。3爐鐵后,開始使用3#鐵口,之后進行兩個鐵口交叉作業(yè)。整個開爐過程爐前工作量并不大,復風初期渣鐵排放情況見表2。
表2 復風后渣鐵排放情況
4)快速實現高產低耗。在爐況快速恢復基礎上,25日夜班頂壓提升至225 kPa,白班開始下調焦比到395 kg/t,中班下調為390 kg/t。復風第1 d產量為5 126.14 t,燃料比513 kg/t;第2 d降低焦比到380 kg/t,產量實現 5 500 t,燃料比 510 kg/t。
1)復風后爐況能否快速恢復,關鍵就是在于休風前爐況穩(wěn)定順行及良好的爐缸工作狀態(tài),這也決定了休風料組成,休風焦數量,復風堵風口的數目等諸多問題。1#1 750 m3高爐1 a多的高水平長期穩(wěn)定順行,是本次長期休風能夠快速恢復的堅實基礎。
2)設備故障等特殊情況下的緊急休風,如果檢修需要長期休風配合,可臨時處理故障后復風,這為長期休風提供了足夠的準備時間,為復風后能夠快速恢復爐況創(chuàng)造了良好的條件。
3)休風料組成及裝入狀況,渣鐵排放情況,復風后設備運行狀況等均影響爐況恢復節(jié)奏,如何優(yōu)化配置非常重要。
4)復風后,根據爐況接收風量的能力,積極上風,恢復頂壓,有利于快速活躍爐缸,提前達產達效。
5)休風3 d以上,爐況恢復達產速度之快,是濟鋼高爐前所未有的,為同類型高爐較長時間休復風操作提供了一定借鑒。