摘 要 根据柳钢高炉近年来多次出现炉况失常及处理的经验教训,总结了在处理失常炉况过程中减少反复、快速恢复操作经验。
关键词 失常炉况 处理原则 措施
1 引言
经过近几年的技术改造,目前柳钢已经拥有300、380×3、750、1080、1250m3等各级高炉,到2005年底,可以达到500~600万t的生产规模。在发展的过程中,技术装备水平不断提高,但是,高炉生产也由于各方面的原因,出现过各种炉况失常现象,处理时间长的达一个多月,少的也有l~2周时间,每年损失产量2~4万t。2004年中期,总结了经验教
训,总结出处理炉况的方法和措施,下半年,306 m3的2号高炉出现过两次炉凉事故, 750 m3的6号高炉也出现过炉况波动现象,由于采取的措施得当,炉况在2~3天就可以得到恢复,大大减少了炉况处理的时间和产量损失。本文通过分析近几年炉况处理的得失,总结柳钢高炉炉况失常的快速处理方法。
2炉况失常的过程特征
1999~2004年间,由于原燃料、设备故障、操作管理失误等原因,多次造成炉况大幅度波动进而发展成为炉况失常,处理过程达到半个月以上,有些次处理过程多次反复,最后发展成为炉墙结瘤和炉缸严重堆积的恶性事故,最后被迫采取降料面炸瘤的措施。这些处理恢复时间长的炉况主要表现为:①炉况稳定性差、气流不稳定,不容易接受风量和风压,悬塌料多,后期容易悬死,风机回风;②风口出现大块、挂渣、生降等现象,误认为是处理过程中渣皮下降,③控制生铁含[Si]仍然按照标准化上限来控制,操作控制困难,渣铁物理热差,渣铁分离差,多次造成连续出格,少则2~3炉多则到21炉,损失惨重;④慢风率高,随着处理时间增加,风渣口烧损增多,呈现出严重堆积现象;⑤炉墙温度不均匀。炉身纵向与横向温度严重失调;⑥堵风口进行恢复,开风口后不稳定,被迫重新堵风口恢复。
3炉况失常的原因分析
回顾这些炉况恢复的处理过程,分析其原因主要有:
(1)炉况波动的本质不清楚,处理的措施不到位;
(2)措施中稳定炉况的条件没有创造好,炉温低、风温使用高,造成炉况稳定性差,难以加风,进而形成事实上的慢风,慢风率高,个别高炉整天处于慢风状态;疏导煤气流的制度没有形成统一的认识,特别是无料钟炉顶的操作规律没有掌握,气流不稳定,料柱透气性差,给炉况恢复造成困难;
(3)操作上失误,亏料多、连续滑塌料没控制好,出现风口挂渣炉凉征兆,判断失误为渣皮脱落,提温不及时,措施不到位,贻误了时机;
(4)炉温控制不足,炉况恢复所要求的充沛炉温不能满足,然而恢复炉况过程炉温难以控制,实际往往会造成偏低,特别是在渣皮脱落或其他情况造成炉温偏低时,风口前固状物难以熔化并及时流进炉缸,导致回灌风口、吹管等,反复造成慢风、难行、悬料、炉凉等现象;
(5)慢风率高,加风的条件不足:炉温按标准化控制偏低,尤其是渣铁物理热不足,顺行后加风冶炼进程加快,出现炉温下降铁水出格等现象,被迫减风作业,影响加风恢复进程,同时进一步加剧炉缸堆积和炉墙结厚,洗炉达不到效果,耽误了处理进程;
4炉况恢复的特点和措施
2004年7月,总结了柳钢高炉在重大炉况失常情况下炉况恢复的经验,具体阐述如下:
(1)首先确立炉况顺行的原则:特别是在炉温偏低炉况多次出现滑料塌料情况下,首先控制住滑料塌料现象,防止出现炉凉,造成风口烧穿、灌渣等恶化炉况事故。
(2)风量原则:处理结厚、结瘤、炉缸堆积等炉况,必须保证有足够的风量,即堵风口恢复所开风口数风量风压要相适应,达到要求的风速,避免慢风作业。加风的条件:必须有足够的炉温作基础,必须在顺行的前提下;但在某些特殊情况下需强行加风:炉温充足,炉况不稳定多次坐料,长时问(3 h以上)慢风恢复不了炉况时,赶上料线后需强行加风;炉凉时,长期慢风情况下,炉缸内冷渣铁难以排出铁口,须在出铁时强行加风,排完冷渣铁后再减回原风量,直到物理热回升提温措施到达。
(3)炉温的控制原则:处理炉况必须有充足的炉温作基础(这里强调:炉温指的是物理热,而不是化学热[Si]),这是加风、预防其他意外恶化事故发生的重要措施。简单的炉缸堆积在加萤石洗炉情况下,[Si]控制在0.6%~1.0%为宜;处理炉身下部炉墙严重结厚时,特别是炉况顺行度差时,第一阶段[Si]按照2.0%~2.5%控制,风口亮度达到耀眼水平,以防渣皮脱落形成炉凉,影响炉况恢复进程;堵风口恢复炉况,最后开2个风口前,[Si]不应低于0.8%,避免造成局部结厚;出现炉子大凉、风口生降情况,提炉温措施要宜多不宜于少、宜早不宜迟,[Si]要控制2.0%以上一到两个班左右,没有查清原因前炉温要控制住,不让回落太快,以免造成新的炉凉。
(4)碱度调整原则:处理炉况,会出现炉温高、慢风多、炉瘤或渣皮脱落等现象,造成渣铁难流、粘沟结铁、炉缸堆积加重、炉前工作困难的局面,为此,凡处理堆积、结厚等炉况,都需要降低炉渣碱度,控制生铁[S]在0.03%~0.05%,以提高渣铁流动性,有利于炉缸堆积物及时排除炉外。
(5)风温使用原则:处理重大炉况失常,喷煤已停止,风温是保证炉况顺行的重要调节手段,为保证炉况顺行,一般的使用原则是:高[si]情况下降低风温使用,低硅使用高风温。高硅情况下,风压波动,优先调整风温,而且要果断,然后才是风量;炉温低的情况下,使用高风温,调整炉况优先考虑提高风温,风温没有能力时,考虑风量。
(6)开风口原则:堵风口处理失常的炉况,是有效的手段之一,但是在开风口恢复的过程中应该注意几个方面的原则:①炉况顺行,下料顺畅;②风量风压达到所开风口要求的保证鼓风动能的数值4~6h;③渣铁物理热充沛,下渣泛白、生铁质量合格,[Si]不低于1.0%;④风口活跃,明亮、无生降;⑤渣铁排出量与入炉料批理论铁量相一致,避免开风口过快造成炉缸受憋。
(7)煤气疏导原则:对于炉墙结厚、炉况顺行度严重破坏、料柱透气性差等气流分布的炉况失常,要使炉况得到恢复,必须确立煤气疏导原则,煤气有稳定的出路,炉况才能稳定和恢复。疏导煤气流,有几个方面的措施:①无料钟炉顶高炉,处理炉况初期一般以固定焦炭角度、下调矿石角加权角度l0一20恢复,这一措施恢复困难的,应将矿焦角度同时下调20~30,特别在炉墙严重结厚情况下,矿焦角度同时下调是相对有效的,但一定要配合降低负荷,以防炉温偏低;后期随着炉况的恢复,结厚逐步消除,边缘气流会过分发展引起气流不稳,应适当提高矿焦角度;②双钟炉顶高炉以倒装恢复为主,直到炉墙温度到规定范围;③在炉况难以恢复以及低风压(小于O.12 MPa)情况下,适当降低顶压增大压差有利于煤气穿透料柱,找到合理的气流分布,即恢复炉况低风压压差不能太低、高风压压差不能过高(小于0.12MPa);④根据炉况失常情况,要保持料柱有较好的透气性,加入循环焦有利于提高透气性,⑤适当缩小批重,批重的大小以能否赶上料为原则;
若上部调剂措施用尽,仍不能很好地纠正气流分布,则要考虑休风调整下部风口配置,尽快恢复正常冶炼。
(8)循环焦加入与撤销方法:处理炉墙结厚、炉况顺行度严重破坏、料柱透气性差、炉子大凉等失常事故,为防止恢复过程中重新出现炉凉事故,一般加入一定量的循环焦处理。初期加入循环焦量达到炉容的6%~10%,10~15批料一循环。恢复过程中出现风口挂渣、生降、生铁出格情况时应及时提前补充6~10批焦炭(相当炉容的5%~8%),不能等待下一循环焦,以免贻误时间。初期焦炭负荷要降低到2.6~2.8,防止炉温波动大造成炉况调整过多,影响炉况恢复。恢复中期根据炉温水平,逐步缩小循环焦批量或延长循环焦批数,提高焦炭负荷,堵风口还有两个以上的不能撤销循环焦。
5处理好几个方面的关系
炉况失常恢复时问长的主要原因是恢复过程出现反复。要防止恢复过程出现反复,应处理好以下几个方面的关系:
(1)在风量与顺行出现矛盾时,以保证顺行为先,防止出现连续悬料、塌料、滑料;
(2)风量与赶料:风量是恢复炉况的重要手段,多次炉况失常与长时间亏料有很大的关系,很多工长甚至炉长为了追求一时的产量,认为2~3m的可探到料线无关紧要,亏料时减风不够,赶料时间长达3~4h或更长,造成炉况难以恢复;在出现亏料情况下,应以尽快减少亏料时间(不大于1h)确定赶料的风量,避免长时间亏料线对炉况影响;
(3)风温与炉温:处理炉况过程,炉温相对偏高,物理热充沛,过高的风温容易使风口前温度过高造成悬料,从而使炉况出现反复,因此,处理炉况在使用高炉温的时候应降低风温的使用水平;
(4)强化与优化:处理炉况,最重要的是在顺行情况下尽快全风作业(即加风、富氧等是强化措施),然后再采取优化措施(即高风温、低硅冶炼、喷煤、高顶压等);多数情况下,恢复时间长的炉况与过早采取优化措施有关。