龙钢1#高炉开炉实践
许亮
(陕西龙门钢铁有限责任公司)
摘 要 : 龙钢1号高炉于2017年2月14日9:19点火送风,此次开炉准备充分,制定的开炉方案合理,开炉后38小时喷煤,68小时富氧,75小时全风作业,做到了炉况稳定顺行,成功实现了短期内达产达效的目标。
关键词: 高炉; 开炉;实践
1
前言
龙钢1号高炉(1280M3)于2009年1月13日建成投产,该高炉采用国内大型高炉先进可靠技术,主要有:皮带上料与SS型串罐无钟炉顶;小焦粒、小矿回收技术;嘉恒法渣处理系统;干法煤气除尘和TRT工艺;热风炉为3座卡鲁金顶燃式热风炉;高炉冷却采用联合软水密闭循环系统等。1号高炉共有两个铁口,使用操作方式为轮流循环出铁;两套采用浇注料浇注的主铁沟、支铁沟和渣沟,分布在南北出铁场内。
该高炉于2015年8月26日因市场原因停炉待产,直到 2017年2月14日开炉,成功实现了3天达产、5天达效的目标。在全面实行经济炉料的情况下,通过加强技术操作和提高综合管理水平,保持了炉况持续稳定顺行,取得了良好的技术经济指标。截至18日各技术指标如表1:
表1 18日技术指标
|
产量
t
|
利用系数t/m3d
|
焦比kg/t
|
煤比kg/t
|
富氧量m3/h
|
铁水【Si】%
|
15日
|
562.24
|
0.44
|
1876
|
0
|
0
|
1.87
|
16日
|
1636.56
|
1.28
|
610
|
130
|
0
|
0.64
|
17日
|
2196.52
|
1.72
|
472
|
142
|
1794
|
0.71
|
18日
|
2822.59
|
2.21
|
387
|
136
|
4100
|
0.51
|
2
开炉前的准备工作
2.1 烘炉及试漏
1#高炉大修开炉前严格按烘炉要求烘炉,烘炉完毕后进行试压、试漏,确保开炉本体系统正常工作。并全系统联动试车,确保运行正常,为快速开炉奠定基础。
2.1.1 本次1#高炉烘炉用热风烘炉,热风炉提前2-4小时烧炉,以热风温度为基准,用冷风阀开度及炉顶大放散控制炉顶废气流量,执行高炉烘炉曲线图,整个烘炉时间计划93小时(3.9天)。 附烘炉曲线图如下:
2.2.2
本次打压试漏分两部分,一是进行高炉本体、煤气上升管、下降管、重力除尘器至箱体荒煤气盲板阀管道联合打压检漏和处理;二是进行热风炉系统及其冷风、热风管道的初步检漏和处理。
第一阶段(0.19MPa级打压)
①打压分五个压力梯度进行:0.05—0.1—0.15—0.190MPa。
②升压过程中,冷风放风阀关闭需留20%开度作为出风口,然后通过风机房加风,在风机喘振区可适当加快风压上升速度减少风机喘振区间运行时间;每步升压后稳定10min再逐步提高,压力达到0.10MPa、0.15MPa、0.190MPa后,要保压查漏。检漏人员进行检漏。
③由于重力遮断阀已封沙,打压期间关闭重力遮断阀,从重力氮气吹扫口通入氮气,专人开关氮气阀门,与值班室联系,保持重力除尘器及荒煤气管道压力与高炉炉内压力同步上升。
④打压检漏完毕,减压非常关键,要求降压要缓慢,降压速度目标为20kpa/min:检漏结束后,热风炉关闭混风切断阀,通过风口盲板漏风部位对热风总管区域进行泄压;热风炉炉内压力通过废气阀开度调节降压速度。第一阶段结束后,冷风先送1个小时,再进行第二阶段打压。
第二阶段(0.34MPa级打压):冷风管道、热风炉本体、热风主管、围管,该系统压力打到0.34 MPa。
①第一步(0.190MPa级系统打压)结束后,将各送风支管松开在送风装置与直吹管法兰间夹专用盲板、垫子封死(要求送风装置上全楔以确保密封性),热风炉系统与高炉本体分离开。投产前打压、试装阶段送风装置用石棉盘根密封垫片或旧金属密封垫片,高炉点火投产前送风装置的最后回装才用全新金属密封垫片。
②打压分五个不同压力梯度进行: 0.10—0.20—0.25—0.30—0.34 MPa分步缓慢进行提压(最高压力视风机能力核定)。
③每步升压后稳定5min,在0.25MPa时停顿10-15min,然后逐步提压达到规定最高压力(0.34MPa)后,保压查漏。升压过程中,若出现大漏点,处理完后才能继续升压。
2.2
铁口喷吹系统
(1)南场铁口安装空压管,送风后用空压向炉内鼓风,当出铁时只需停止鼓风铁口可自动打开。
(2)北场铁口由外向内打入¢76*6mm无缝钢管,钢管伸出炉外1-1.5m,做为铁口煤气导出管。
3
装开炉料
3.1木材填充
2017年2月12日9:00炉内开始装木材,在装木材前铺底焦10t,至20:00炉内装入100木材,1—3层密布,4层开始留缝隙共计8层。
3.2开炉前堵风口情况
2月13日堵2#、5#、8#、12#、15#、18#共6个风口,风口配置见表2。
风口配置如下表2
风口
|
1#
|
2#
|
3#
|
4#
|
5#
|
6#
|
7#
|
8#
|
9#
|
10#
|
直径mm
|
110
|
110
|
115
|
110
|
110
|
110
|
110
|
115
|
110
|
110
|
面积m2
|
0.0095
|
0.0095
|
0.0104
|
0.0095
|
0.0095
|
0.0095
|
0.0095
|
0.0104
|
0.0095
|
0.0095
|
风口
|
11#
|
12#
|
13#
|
14#
|
15#
|
16#
|
17#
|
18#
|
19#
|
20#
|
直径mm
|
110
|
110
|
115
|
110
|
110
|
110
|
110
|
115
|
110
|
110
|
面积m2
|
0.0095
|
0.0095
|
0.0104
|
0.0095
|
0.0095
|
0.0095
|
0.0095
|
0.0104
|
0.0095
|
0.0095
|
3.3装开炉料
在装料过程中,向高炉送20-30kpa的冷风,同时用炉顶机械探尺对每段装炉料进行料线探测,然后与理论计算进行比对,每段实际装入位置与理论计算基本一致,布料角度采用首次开炉时神网测定角度。全炉焦比3.13t,负荷0.52倍,详见表3。
表3 开炉装料单
序号
|
料制
|
矿石批数
|
焦批
|
料批
|
矿批(t)
|
渣碱R2
|
负荷
|
酸性料
|
到达部位
|
矿批
|
A
|
Q
|
Mn
|
石灰石
|
9
|
6CO
|
6
|
6
|
6
|
6
|
12.0
|
6.36
|
4.80
|
0.84
|
|
0.90
|
2.00
|
炉身上部
|
8
|
10CO
|
10
|
10
|
8
|
10
|
10.0
|
6.30
|
3.00
|
0.7
|
|
0.90
|
1.25
|
炉身中部
|
7
|
10CO
|
10
|
10
|
8
|
10
|
7.0
|
5.25
|
1.26
|
0.49
|
|
0.90
|
0.88
|
炉身下部
|
6
|
7(C+N)
|
7
|
0
|
8
|
3.5
|
0
|
0
|
|
0
|
0.68
|
0.90
|
0
|
炉腰上-炉身下
|
5
|
6C
|
6
|
0
|
8
|
3
|
0
|
|
|
|
|
|
|
炉腰
|
4
|
12C
|
12
|
0
|
8
|
6
|
0
|
|
|
|
|
|
|
炉腹
|
3
|
9C
|
9
|
0
|
8
|
4.5
|
0
|
|
|
|
|
|
|
炉缸二段
|
2
|
木材
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
炉缸一段
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
死铁层
|
合计
|
|
60
|
26
|
468
|
43
|
242
|
154
|
71.4
|
16.94
|
4.76
|
|
0.52
|
|
4
开炉操作
2月14日9:19送风堵2#、5#、8#、12#、15#、18#风口,送风面积0.1347m2(2#风口于11:30吹开,实际风口面积为0.1442 m2),风温指定880℃;12:30料面动,料线2.1m。20:40煤气防爆实验正常,煤气成分合格,于21:18引煤气后风压为94kpa,风量为1200m3/min,透指为17.4 ,顶压为25kpa。15日01:40第一炉铁南场铁口顺利打开,渣铁温度充沛,流动性良好。
第一次铁炉温4.2%,铁水温度1416℃,出铁量较小,累计25t(理论计算炉缸内形成铁量100 t)。后续达产过程经历了降炉温和强化2个阶段。
4.1降炉温过程:15日第一次铁后至16日夜班
本阶段相继捅开2个风口,送风面积0.1632 m2,风量水平加至2200 m3/min,炉温降至0.7%水平,保持良好的物理热和渣铁流动性。随冶强提高,逐步扩矿批至21.5 t,焦炭负荷上至3.31倍,料制C27325.52
23.9 222.22 133 O25.5 323.9322.22。该阶段煤气利用率保持在36.9—40.7%之间。
4.2强化冶炼阶段:16日夜班至18日夜班
在确保物理热充足,渣铁流动性良好的基础上,炉温由0.7%逐步降至0.4%水平。15日22:20北场铁口投运双铁口出铁,23:30送煤5t/h,16日6:55上负荷至3.54t/t,矿批23t,料制C28.4227225.52
23.9 222.22 134 O27325.53
23.9 322.22 ,其它参数均有变化见表4。
表4 操作参数变化
时间
|
风压kpa
|
风量m3/min
|
风温℃
|
顶压kpa
|
喷煤量kg/h
|
富氧量m3/h
|
15日
|
234
|
2200
|
1060
|
125
|
5000
|
0
|
16日
|
285
|
2360
|
1090
|
168
|
12000
|
0
|
17日
|
295
|
2470
|
1120
|
180
|
15000
|
3300
|
随冶强提高,上部制度积极采取扩矿批、上负荷措施,同时调整原料结构,酸性料配比由20%逐步下调至12%。截止2月18日夜班上负荷至3.85t/t ,矿批25.5吨,煤15t/h,富氧3800m3/h,C28.4227225.52
23.9 222.22 134 O28.4327325.53
23.9 322.22 ,高炉系统温差5.3—5.7℃,产量达到2823吨,煤比142Kg/t,高炉开炉达产达效。
4.3后期炉温波动分析处理
本次开炉顺利5天达产达效,但是在2月17日白班炉温回升,铁水硅最高升至0.88%,物理热由 1486℃升至1521℃,采取打开8#风口(只剩8#风口堵),同时酸性料调整配比由11%调至13%,逐步加大综合负荷由2.7加至3.0 t/t;料制由C27325.52
23.9 222.22 133 O25.5 323.9322.22调整至C28.4227225.52
23.9 222.22 134 O28.4327325.53
23.9 322.22,铁水硅逐步降低至0.4%左右。
5.开炉过程认识
(1)本次开炉前准备充分,特别是采用铁口预埋(富氧+空压)管道,鼓入空压及氧气,实现了开炉开铁口不用氧气管烧铁口的(龙钢)历史突破。
(2)开炉料和开炉参数的选择合理,送风面积合适,保证送风后具有合适的风速和鼓风动能,为后续5天能够达产达效提供了很好的平台。
6结语
本次龙钢1号高炉开炉,通过前期制定详细的开炉方案,并反复讨论修正、完善,以及外围出铁的充分准备,为顺利开炉提供了强有力的技术支持,特别是炉前通过预埋(富氧+空压)管道,鼓入空压及氧气,大大减小了开铁口的难度,也为顺利开炉提供了强有力的保证。