姬志強(qiáng),王保國
(首鋼長治鋼鐵有限公司,山西 長治 046031)
首鋼長治鋼鐵有限公司(簡稱首鋼長鋼)9號高爐的有效容積為1080 m3,鐵口2個,風(fēng)口20個,于2009年6月開產(chǎn)進(jìn)入第一代爐齡。2019年10月11日,9號高爐計劃檢修用時14 h。10月11日05∶55時,高爐出凈渣鐵,安全順利休風(fēng);10月11日19∶54時,高爐檢修完畢開風(fēng)。本次復(fù)風(fēng)堵3號、7號、8號、13號、18號共計5個風(fēng)口,開風(fēng)后爐況較順行,但出現(xiàn)頻繁化風(fēng)口小套現(xiàn)象,高爐被迫數(shù)次休風(fēng)更換,共計更換風(fēng)口8個,分別是10月12日00∶13休風(fēng)更換15號、19號風(fēng)口,用時63 min;10月12日07∶25休風(fēng)更換4號、5號、15號、19號風(fēng)口,用時115 min;10月12日23∶30休風(fēng)更換13號、18號風(fēng)口,用時70 min。截至10月17日,高爐恢復(fù)風(fēng)量至(2600±50)m3/min,礦批27 t,焦炭負(fù)荷4.15,鐵水物理熱1470~1500℃,爐況恢復(fù)至正常。由于恢復(fù)期間多次休風(fēng)更換風(fēng)口,造成爐況恢復(fù)時間較長,燃料消耗升高,人工勞動強(qiáng)度增加。在現(xiàn)有的原燃料條件下(見表1),9號高爐開爐以后,持續(xù)不斷提高操作水平,逐步實(shí)現(xiàn)了爐況的穩(wěn)定順行,各項(xiàng)指標(biāo)也得以不斷優(yōu)化(見表2)。
表1 2019年9月—10月份自產(chǎn)焦技術(shù)指標(biāo) %
表2 2019年9號高爐休風(fēng)復(fù)風(fēng)前后技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及部分操作指標(biāo)對比
10月11日檢修前,9號高爐爐況穩(wěn)定順行,各項(xiàng)主要操作參數(shù)均運(yùn)行在較高水平上,綜合負(fù)荷波動小,爐缸活躍程度較好,料尺均勻,中心、邊緣氣流分布合理,煤氣利用率穩(wěn)定。10月9日至休風(fēng)前,w[Si]在0.45%~0.60%,物理熱穩(wěn)定在1480~1500℃,風(fēng)量在2550~2650 m3/min,爐芯溫度穩(wěn)定(5.2 m M點(diǎn)186℃,6.5 m M點(diǎn)358℃)。10月10日下休風(fēng)料前,礦批為28 t,焦批為6.44 t,焦炭負(fù)荷為4.35。
休風(fēng)料的作用:開風(fēng)后,下輕負(fù)荷料可以有效減少爐缸熱量損耗,穩(wěn)定高爐下部的熱狀態(tài),有利于增加軟熔帶的透氣性,有利于開風(fēng)后實(shí)現(xiàn)風(fēng)量的快速恢復(fù);同時有利于減少因開風(fēng)后風(fēng)溫水平低、噴煤滯后等引起的高爐熱制度波動[1]。
1)10月10日21∶47,入爐29.5批輕負(fù)荷料,礦批28 t,負(fù)荷4.0,w[Si]控制在0.60%~0.80%。
2)10月11日第11批開始,下2批凈焦,焦批為7 t。
3)第13批開始,下5批輕負(fù)荷料,礦批為28 t,負(fù)荷為3.5,w[Si]控制在1.0%~1.2%。
4)第18批開始,下1批凈焦,焦批8 t。
5)第19批開始,下5批輕負(fù)荷料,礦批為28 t,負(fù)荷為3.8,w[Si]控制在0.8%~1.0%。
6)第24批開始,下1批凈焦,焦批7.37 t。
7)第25批開始,共下8批輕負(fù)荷料直至休風(fēng),礦批為28 t,負(fù)荷為3.8,w[Si]控制在0.8%~1.0%。其中,理論爐渣堿度R2控制在1.15~1.18。
確保高爐工作狀態(tài)穩(wěn)定順行,爐渣堿度控制在操作方針(R=1.20±0.03)下限水平,風(fēng)壓不大于290 kPa,壓差不大于135 kPa,同時休風(fēng)前要確保高爐內(nèi)排凈渣鐵,高爐下部空間充足,加強(qiáng)爐況判斷和調(diào)節(jié),避免崩滑料和懸料等惡性事故,保持物理熱充沛。
同時,考慮到爐頂?shù)恼|c(diǎn)火及檢修需求,頂溫必須控制在200~250℃。在休風(fēng)后30 min內(nèi)必須完成正常點(diǎn)火操作。
1)11日夜班第11、12批下2批焦炭(14 t);第13-17批下焦炭負(fù)荷為3.5的輕負(fù)荷料,并調(diào)整爐渣堿度至1.18;第18批下1批焦炭(8 t);第19-23批下焦炭負(fù)荷為3.8的輕負(fù)荷料;第24批下1批焦炭(7.37 t);第25-43批下焦炭負(fù)荷為3.8的輕負(fù)荷料,并調(diào)整爐渣堿度至1.15。
2)05:10,952269爐次北場鐵口來風(fēng),爐內(nèi)在停氧、停煤后,開始逐步減風(fēng),同時撤頂壓。05:48冷風(fēng)壓力減至30 kPa,打開爐頂南北放散后切煤氣,05∶55休風(fēng)完畢。
1)10月11日19∶54,9號高爐完成檢修后開始復(fù)風(fēng),先堵5個風(fēng)口,分別是3號、7號、8號、13號、18號風(fēng)口,風(fēng)量控制在1250 m3/min,料線3.5 m,風(fēng)壓110 kPa,頂壓14 kPa,風(fēng)溫940℃。
2)截至22∶00視料線情況逐步加風(fēng)至1720 m3/min,高爐噴煤8.95 t,富氧量2000 m3/h,料線2.0 m,風(fēng)壓154 kPa,頂壓42 kPa,風(fēng)溫1050℃。
3)待頂溫達(dá)到380℃時按復(fù)風(fēng)料上料,視風(fēng)壓、料尺情況逐步恢復(fù)風(fēng)量、礦批、負(fù)荷。
4)至10月12日時16∶00,高爐開18個風(fēng)口(堵7號、8號風(fēng)口)進(jìn)行冶煉(見表3)。
表3 9號高爐爐況恢復(fù)過程中捅風(fēng)口進(jìn)程
5)爐況恢復(fù)過程中要把握好加風(fēng)時機(jī),同時保持合理的風(fēng)速和鼓風(fēng)動能。當(dāng)風(fēng)速達(dá)到215 m/s時并穩(wěn)定一段時間后,繼續(xù)繼續(xù)捅風(fēng)口操作(見表4)。
表4 9號高爐爐況恢復(fù)過程中捅風(fēng)口期間前后操作參數(shù)變化
爐況恢復(fù)期間,能夠?qū)崿F(xiàn)快速排凈爐內(nèi)渣鐵,有如下原因:
1)熱制度穩(wěn)定,造渣制度適宜,高爐開風(fēng)后渣鐵流動性向好。重點(diǎn)關(guān)注機(jī)燒中Al含量,多次測算渣中真實(shí)Al含量及m(Mg)/m(Al)值,同時適當(dāng)降低爐渣黏度,保持適宜的爐溫和爐渣堿度,也有利于渣鐵的流動性,開風(fēng)后第1爐出鐵就出至第3罐。
2)爐況恢復(fù)前期以“出好鐵”為目標(biāo),以靈活的爐前組織為依托。爐前要根據(jù)爐內(nèi)風(fēng)量水平、鐵口狀況及時更換鉆頭尺寸、調(diào)整打泥量,維護(hù)好鐵口深度。
10月12日起,逐步恢復(fù)礦批、焦炭負(fù)荷。10月16日,焦炭負(fù)荷恢復(fù)至4.10,產(chǎn)量達(dá)到2674 t,焦比降至429 kg/t。
爐況恢復(fù)期間,共計3次休風(fēng)更換風(fēng)口,消耗8個風(fēng)口小套。休風(fēng)時間累計達(dá)到248 min。
開風(fēng)入爐球團(tuán)699 t。
開風(fēng)后入爐凈焦39.5 t,休風(fēng)前焦比為385 kg/t,燃料比為545 kg/t,爐況恢復(fù)期間焦比為455 kg/t,燃料比為585 kg/t。
1)原燃料質(zhì)量,焦炭質(zhì)量變差,灰分升高,焦炭灰分升高1%,焦比升高2%,耐磨指數(shù)高,長期休風(fēng)造成爐缸透液性變差。
2)9號高爐長期護(hù)爐,長時間入爐鈦,爐缸不活。
在長期休風(fēng)復(fù)風(fēng)操作中,通過采取合理的保溫提溫(比如堵風(fēng)口、加入凈焦)和調(diào)整爐渣堿度等措施,確保爐缸圓周工作狀態(tài)均勻活躍,渣鐵物理熱充沛,有利于實(shí)現(xiàn)復(fù)風(fēng)后爐況的快速恢復(fù)[2]。本次爐況恢復(fù)好的方面有:渣鐵流動性較好,爐況順行度較好,風(fēng)量恢復(fù)平穩(wěn)及捅風(fēng)口較快。 存在的問題有:高爐頻繁化風(fēng)口,延長高爐恢復(fù)過程,燃料比升高,人工勞動強(qiáng)度大。