摘要对湘钢1号高炉炉凉的原因及处理进行了总结和分析,认为低料线、连续崩料及管道是炉凉的主要原因。采用集中加净焦、减轻焦炭负荷、堵风口、控制较高炉温、降低碱度、滚动出铁等措施使炉况得到迅速恢复。
关键词 高炉 炉凉 处理 分析
l炉凉的经过
湘钢1号高炉(1 000 m3)设计一代炉龄10年,自1996年7月3日开炉至今已经连续生产10年。
2006年2月8日13:55~14:20换9号风口小套。送风恢复料不动,于15:05左右放顶压坐料,料崩至不见影,压量关系松。16:OO交班时风量2250m3/min,氧1 500 m3/h,料线仍然不见影,压力280kPa,煤量15 t/h。
中班接班,炉体温度15.9 m第四点(107 ℃上升至426℃)和17.8 m第四点(315℃上升至471℃)呈上升趋势,炉温呈下降趋势;84批加焦J2,停氧赶料线,并于98一113批焦炭负荷由4.66退到4.13;18:10赶上料线后压拐,多次减风后料崩至不见影,顶温带窄且高,在400℃以上,压量关系松,逐步回风风量2000 m3/min赶料线。19:55风压突升至330kPa,料悬,20:00拉风坐料,因风口涌渣,坐料不下;回风后压力剧烈波动,出现连续崩料、管道行程,炉顶温度急剧上升,最高到800 ℃,并一直偏高,至20:45减风消除管道后料悬,109批加净焦J2,2l:05料崩,2l:40开铁口后渣铁流不出、空喷,至此形成炉凉事故。22:00堵口后不久料悬,22:40拉风坐下,112批加焦L、114批将负荷再次退到3.3,116批加净焦J6×5(75 t),到23:36再次开铁口至23:48堵口,两次共出铁约80t,至此亏铁200t、亏渣100t左右。117批再加焦J6,期间23:40左右料悬,拉风未坐下,9日00:20料崩,分别于1、3、4、5批分别加焦J6,9日01:20~01:40、03:20~03:30出铁二次,分别出铁20 t、10 t,仍无渣。03:50左右8号风口烧穿,于04:20休风,风口全部灌渣。
2炉凉的原因
(1)炉身中上部(10~12段)炉墙存在不同程度的结厚,布料相对紊乱,煤气流分布不合理且利用率差,是这次炉凉的客观原因。
(2)白班休风送煤偏晚,虽然补焦合计8t,但休风、停煤、炉况恢复造成的影响应该补焦24t,实际比标准少补焦16t,综合负荷重。白班低料线(不见影)时间过长,复风风量2220 m3/min左右并富氧1 500 m3/h,是中班形成管道的诱因。
(3)中班工长对长时间低料线的危害认识不足,导致了后续的连续崩料和管道行程,是本次事故的主要原因。中班工长在处理长时间低料线、崩料、管道过程中零碎加净焦34.02t,并且在操作后期风量还维持l 900m3/min,到渣铁出不来、严重亏渣、铁才减风到1450m3/min(23:00)。加净焦量比操作标准少37t,并且减风力度与标准相差甚远。中班没有维持好炉况顺行,风量维持过高,导致管道行程的发生。在出现连续崩料、管道行程后,减风力度不够,没有彻底消除管道。
(4)六水站2月6日爆管,1号高炉冷却水压由320kPa下降到220 kPa,冷却强度降低,导致冷却壁渣皮不断脱落,造成炉型不规则、气流不稳定、炉温波动频繁;同时因l号高炉处于炉役末期,冷却壁损坏合计60块,其中高温区(5~8段)冷却壁损坏32块,占该区冷却壁25%;尤其是7段3号、13号、22号、8段21号冷却水量难以控制,部分冷却水渗入炉内,这些也是激发本次事故原因之一。
(5)由于春节期间外购焦到达不均匀,1号高炉大量使用水分高、质量不稳定的落地焦(3500t),期间高炉常出现小崩、滑料,使工长在炉况失常前没有警觉,这也是本次事故原因之一。
3炉凉的处理过程
考虑到1号高炉已至炉役末期,高温区有坏冷却壁水源的实际情况,采取比较保守的恢复方案,堵塞3号~16号风口,用铁口上方的1号、2号、17号、18号风口送风。送风前将铁口烧开,深约2m。烧铁口的方法是先用100的角度钻进0.5 m后平烧,直至烧开铁口。11:20送风后空喷铁口,来渣后用水泥堵口。送风500 m3/min,压力100 kPa,全风温操作,并加净焦J6×4(64t)。视炉况恢复进度逐步开风口加风、喷煤,至2月11日21:00炉况基本恢复正常(见表1)。
(1)集中加净焦、萤石洗炉。9日1~5批加净焦J6×5,16批J3,2l~24批加净焦J6×4(64 t),并调整R;11日7批加萤石2.0t,64、74、84批各加萤石1.0t,98批加萤石1.1t。
(2)堵风口恢复炉况。1号高炉2月9日~2月11日休风情况见表2,9日11:20灌渣的风口处理完毕,用1号、2号、17号、1 8号四个风口送风,3号~16号风口全部用炮泥堵严实;送风后风量576m3/min,风压128 kPa,全风温(834℃),压差122kPa。至2月11日21:00炉况才基本恢复正常。
(3)调整装料制度。装料制度及焦炭负荷调整情况见表3。在炉况恢复期间,由于送风风口少、风量少,布料制度采用矿石单环、缩小料批、减少矿焦加权平均角差等疏导边缘、中心两道气流的办法改善高炉的受风状况。争取尽快加风、开风口,缩短恢复时间。
(4)调整焦炭负荷。9日l~5批加净焦J6×5,负荷退至2.48,焦比780 kg/t,16批J3,21~24批加净焦J6×4(64t)并调整R。在恢复处理过程中,焦炭负荷基本上按全焦冶炼调整(见表3),主要是增加软熔带区域焦窗厚度,改善料柱透气性。
(5)控制炉温上限水平。在炉凉处理期间,控制[Si]>0.8%(见表4),以保证充足的物理热;控制较低的碱度;适当提高生铁的含硫量以提高渣铁流动性。炉渣碱度基本上控制在1.00左右,生铁含[S]控制在0.04%左右。
(6)加强炉前工作,及时排放渣铁。在恢复初期,渣铁不分离,渣铁全走铁罐。及时组织出铁,使炉缸中化出的渣铁能及时排放出来。9日11:20送风后,到10日07:05(期间休风200min)共烧开铁口9次,铁口深度1.5~2.0m,共出渣铁混合物260t。
(7)冷却水的控制。因1号高炉已至炉役末期,高温区6段32号炉皮开裂打水,水量控制难度比较大,造成往炉内漏水,铁口上方风口工作,高温区有坏冷却壁水源的实际情况,坏冷却壁一个小时通水一次,即开即停。
4教训及启示
(1)通过对这次炉凉事故的分析及处理,我们再次深刻认识到低料线、崩料、管道行程对高炉生产的危害。
(2)高炉操作中,应根据生产实际制定有效的生产措施和合理的操作制度,确保炉况稳定顺行。如:由于六水站爆管,造成高温区冷却壁冷却强度下降;高温区冷却壁大面积损坏;大量使用水分高、质量不稳定的落地焦等情况下的合理操作制度的制定。
(3)9日1l:20送风后,3号、8号、10号、12号风口等相继吹开造成多次反复休风,使高炉受风状况变差,渣铁热量较休风前明显变差,不仅错过了处理炉凉的最佳时机,而且还增加这次炉凉事故的处理的难度。故在炉凉事故时,按要求把风口堵严实也是非常重要的。
(4)对本次炉凉事故的处理方案是正确有效的,仅用3天时间炉况即基本恢复正常,在整个处理过程中只损坏1个风口(4号)。
(5)处理炉凉的最重要的措施,加净焦和萤石洗炉,改善渣铁流动性,调整矿焦比,控制较高炉温,较低碱度,堵风口恢复,及时排放渣铁。
(6)对炉身中上部(10~12段)炉墙存在不同程度结厚应尽快处理,因为炉墙结厚后高炉各项经济技术指标会不断恶化。