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      馬鋼4000 m3高爐降料線操作實(shí)踐

      2018-11-28 03:09:54盛國良
      關(guān)鍵詞:爐頂水槍煤氣

      張 明,盛國良

      (馬鋼股份公司制造部 安徽馬鞍山 243000)

      馬鞍山鋼鐵股份有限公司4000 m3級(jí)大型高爐,于2007年2月8日點(diǎn)火投產(chǎn),進(jìn)入2017年已生產(chǎn)了10個(gè)年頭,10年來高爐本體冷卻壁損壞較多,熱風(fēng)總管波紋管跑風(fēng),影響高爐正常生產(chǎn)。于2017年12月8日進(jìn)行停爐中修,主要進(jìn)行高爐本體冷卻壁更換、熱風(fēng)總管耐材及總管波紋補(bǔ)償器更換等,計(jì)劃工期30天。本次停爐采用降料線爐頂打水停爐法來實(shí)現(xiàn)安全、順利停爐,降料線至風(fēng)口區(qū)域。

      1 降料線準(zhǔn)備

      1.1 洗爐操作

      高爐于2017年11月30日開始進(jìn)行洗爐,本次中修主要進(jìn)行爐腰、爐身下的5段冷卻壁更換,因此對洗爐要求相對較高,不僅要有效清除爐身粘結(jié)的渣鐵、爐料等物質(zhì),避免空料線停爐過程中粘結(jié)物大脫落引起的熱爆震,還要通過洗爐減少爐身、爐缸黏結(jié)物,減少爐缸凝鐵層,為爐身冷卻壁的更換和扒爐創(chuàng)造良好條件[1]。本次洗爐主要分為單獨(dú)加螢石和螢石、錳礦同時(shí)加入兩種洗爐方式,二階段核料分別要求(CaF2)2.5%和(CaF2)3.5%、[Mn]0.8%。

      1.2 預(yù)休風(fēng)

      1.2.1 預(yù)休風(fēng)配料

      根據(jù)計(jì)劃,以焦比550 kg/t.Fe為基礎(chǔ),停用焦丁,停爐料負(fù)荷料礦批72 t/ch,焦批30 t/ch,蓋面焦5批,負(fù)荷料內(nèi)焦炭計(jì)1080 t,總焦量1230 t。見表1。

      表1 停爐料結(jié)構(gòu) t

      1.2.2 預(yù)休風(fēng)操作

      高爐休風(fēng)前爐況整體穩(wěn)定,沒有異常氣流,休風(fēng)前物理熱1505℃,爐溫充沛(Si:0.55%),12月6日16:20退負(fù)荷至2.8 t/t,作用時(shí)停止噴煤、停氧,22:10加入負(fù)荷2.4t/t的停爐料、蓋面焦,12月7日7:04休風(fēng)結(jié)束,休風(fēng)料線3.0 m。

      1.2.3 預(yù)休風(fēng)作業(yè)

      1)爐頂霧化噴槍+臨時(shí)打水槍安裝

      高爐停爐過程中,H2含量和頂溫的控制是安全停爐的關(guān)鍵。停爐過程中H2含量超標(biāo)會(huì)引起爆震,頂溫超標(biāo)會(huì)引起爐頂著火,不僅會(huì)燒壞爐頂設(shè)備還會(huì)影響停爐進(jìn)行[2]。為保證安全可控性強(qiáng),高爐將原有的爐頂10支單槍柱狀灑水槍改為雙頭霧化噴槍,共20個(gè)霧化噴頭,并增加加壓泵,滿足空料線停爐時(shí)打水流量要求。同時(shí),將十字測溫桿改裝成4支臨時(shí)打水槍,每根打水槍開5排孔,每排孔位錯(cuò)開,安裝孔位向下垂直。

      2)加強(qiáng)冷卻設(shè)備的處理

      從停爐前7天開始,進(jìn)行2次冷卻設(shè)備的全面查漏,保證在停爐時(shí)沒有冷卻設(shè)備向爐內(nèi)漏水。

      3)保安氮?dú)鉁?zhǔn)備

      高爐本次中修空料線停爐采取增加氮?dú)饬髁康姆绞絹泶_保停爐安全。本次氮?dú)鈬娙霠t內(nèi)采用兩路氮?dú)夤艿?,第一路氮?dú)馔ㄟ^36支煤槍從風(fēng)口噴入爐內(nèi),第二路氮?dú)夤艿劳ㄟ^爐體16個(gè)爐身靜壓力孔噴入爐內(nèi)。

      4)加長探尺

      由于此高爐沒有雷達(dá)探尺,故將原有的機(jī)械探尺量程由6 m調(diào)整為28 m,并將探尺選用不銹鋼耐高溫鋼絲繩,鋼絲繩和砣之間的連接部分做耐高溫保護(hù),為降料面正常使用提供了保障。

      5)煤氣取樣點(diǎn)設(shè)置

      將煤氣取樣管道(爐頂部分留備用取樣孔)引至爐臺(tái)水槽處,保證控制流通,方便取樣人員在整個(gè)降料線過程順利取樣。

      6)檢查閥組工作

      確保高壓調(diào)壓閥組靈活好用,同時(shí)應(yīng)相應(yīng)調(diào)試好冷風(fēng)放風(fēng)閥、煤氣放散閥和重力除塵切斷閥,避免在降料線過程中因設(shè)備問題造成休風(fēng)。

      2 降料線過程

      2.1 降料線過程參數(shù)

      2017年12月7日14:29高爐復(fù)風(fēng),開始降料線。14:39探尺首次探料面4.10 m。15:39打開2#TH出第一爐鐵。2017年12月8日4:10開爐頂放散閥,4:33切煤氣結(jié)束。7:30探尺探最后一次料面25.46 m。7:59休風(fēng)至零,降料線結(jié)束??傆?jì)降料線歷時(shí)17 h20 min,料線25.46m,實(shí)際降至風(fēng)口上沿,過程整體控制良好,氣流整體平穩(wěn),風(fēng)壓波動(dòng)較小,無爆震現(xiàn)象。見表2。

      表2 4000 m3級(jí)高爐降料線過程參數(shù)

      2.2 打水情況

      本次停爐主要用改裝的20支霧化打水槍打水控制頂溫的升高,4支臨時(shí)打水槍各自保持3.5 t/h的流量保持冷卻使用,在頂溫不受控的狀態(tài)下再打開單支或者多支臨時(shí)打水槍控制頂溫上升。霧化槍累計(jì)打水量為2164.3 t,臨時(shí)打水槍打水量為240.5 t,累計(jì)打水量為2404.8 t。頂溫控制均值最高378 ℃,部分時(shí)間低于300 ℃。

      3 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

      本次總計(jì)降料線歷時(shí)17 h20 min,料線25.46 m,降至風(fēng)口上沿,過程整體控制良好,降料線成功。

      1)霧化噴槍的應(yīng)用達(dá)到了精確、穩(wěn)定控制打水的目的,頂溫基本在要求范圍內(nèi),未出現(xiàn)過低的頂溫引起爐內(nèi)爆震,也未出現(xiàn)過高的頂溫?zé)龎臓t頂設(shè)備,是高爐順利降料線的重要措施。但頂溫的控制極差較大,高爐降料面過程中,4點(diǎn)均值處于378 ℃-107 ℃,4點(diǎn)上升管溫度持續(xù)交替呈現(xiàn)兩高兩低現(xiàn)象,最高極差363 ℃。從停爐后,觀察安裝的噴槍灑水效果看,部分噴槍由于安裝后出現(xiàn)偏差,被噴口蓋子擋住噴灑路線,導(dǎo)致噴灑有偏差。需要在日常的打水操作中摸索控制經(jīng)驗(yàn),并在安裝上進(jìn)一步穩(wěn)固,減少偏差。

      2)停爐過程中煤氣人工取樣后人工化驗(yàn)分析,并與煤氣分析儀自動(dòng)檢測分析數(shù)據(jù)相比較,有參考價(jià)值,而且煤氣分析儀在線檢測各項(xiàng)成分量程設(shè)置合理;人工取樣安排合理、規(guī)范,樣本真實(shí)性高,人工分析煤氣成分與煤氣分析儀檢測分析數(shù)據(jù)相近,一致性較好。

      3)停爐前工藝方面爐況穩(wěn)定,爐缸熱量充足,渣鐵出盡。設(shè)備方面對冷卻壁進(jìn)行反復(fù)查漏,處理兩處有漏水可能的冷卻水通道,對漏水的通道采取了全部閉水的措施,為安全順利停爐提供了保障。

      4)停爐過程中,風(fēng)量使用大于計(jì)劃風(fēng)量,風(fēng)量的增加加速了降料面的進(jìn)程,前期風(fēng)量逐步恢復(fù)的過程中,在實(shí)際累計(jì)風(fēng)量大于計(jì)劃累計(jì)風(fēng)量的情況下實(shí)際料線小于計(jì)劃料線,隨著時(shí)間的推移,下料速度加快,實(shí)際料線逐步大于計(jì)劃料線,提前打開爐頂放散閥,提前減風(fēng)至2000 m3/min以下,4:33切煤氣結(jié)束后又小幅恢復(fù)風(fēng)量增加降料面速度,可以看出增加風(fēng)量降料面速度未有明顯增加,需要以較低的風(fēng)量緩慢消耗焦炭,在時(shí)間充足的情況下才能達(dá)到預(yù)期的料線。

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