摘要 对安钢6号高炉短期休风后炉况的快速恢复进行了总结。其主要方法是:做好前期准备工作;休风时出净渣铁,逐步减风,适当控制水压、水量及顶温;复风时处理好料动、赶料线、恢复富氧喷煤及出铁操作。高炉曾经短期休风108分钟后,在33分钟之内恢复全风作业,而炉况稳定顺行。
关键词 高炉 短期休风 复风
1 引言
安钢6号高炉(380m3),设计1个铁口,1个渣口,14个风口,1999年元月建成投产,2005年5月开始富氧喷煤强化冶炼。截止到2005年年底单位炉容产铁8522.43t/m3,已经进入炉役后期,设备问题较多,特别是炉顶及除尘煤气管道多处跑煤气,短期休风(小于4小时)处理设备频率有所增加。但是安钢100t转炉在2005年上半年投产后,6号高炉对应的后道工序生产能力大于高炉生产能力。因此,短期休风后快速恢复炉况,增加产量,降本增效,对于高炉操作者是一个重要课题。另外,6号高炉2005年炉况整体上长期稳定顺行,若短期休风后一味地小心谨慎,片面求“稳”,延缓高炉全风作业时间,会给高炉带来许多不必要的损失。本文试介绍6号高炉短期休风后炉况的快速恢复操作经验。
2 前期准备工作
2.1选择合适的炉温
高炉炉温太低休风,容易造成风口灌渣,对于高炉炉况的快速恢复极为不利。休风前,[Si]≥0.50%,渣铁流动性良好,物理热充沛,可以保证送风后炉缸有足够的热量,便于高炉在较短的时间内恢复到正常状态。
2.2避免高炉顺行不好时休风
如果高炉有亏料线或连续塌滑料现象,在条件允许的情况下,要尽量等到炉况好转后再进行休风操作。
3 休风操作
3.1出净渣铁
休风前出净渣铁,是高炉快速恢复的必要条件。渣铁出不净,除了休风易灌风口外,更重要的是炉缸下部空间腾不出来,焦炭不能及时填充,不利于快速复风。为了出净渣铁,在休风前可适当加大出铁角度。出净渣铁的标志有三;一是和理论出铁量相差不多;二是俗称“透风”,即铁口见喷煤气,渣铁从铁口喷至撇渣器大闸前面;三是渣铁流变小。其中第一条最重要。若炉前出铁操作不好,和理论出铁量相差较多,必要时可堵上铁口进行二次出铁。
3.2逐步减风
短期休风前,高炉炉况稳定顺行,无异常紧急事故,休风时一定要逐步减风。6号高炉全风作业,风压200 kPa,风量6.25万m3/h。休风前出最后一次铁,铁口见喷时,先看一下理论出铁量,若铁量差不大,可减风至150 kPa,停止喷煤。再逐步减风至120 kPa,停止富氧,此时铁口一般不再大喷,还能再出一些渣铁。待渣铁出净后,减风至100 kPa,停止上料,炉顶通蒸汽(或氮气),逐步减风至60 kPa,检查是否关混风大闸,切断向煤气总管输送煤气,堵铁口,通知风机房把风压减到最低,一般在30 kPa左右,最后放风、休风。这样做的效果有两个:其一,高炉冶炼过程中炉料柱基本上是整体下降的,称为层状下降或活塞流[1],逐步减风避免坐料似的快速减风,防止炉料局部急剧崩落,打乱炉料分布,影响送风后高炉料柱透气性或亏料线太深;其二,避免灌风口,在炉缸有堆积或炉温不高时,更应该注意逐步减风操作。
3.3控制水压、水量及顶温
高炉休风半小时后降水压,时间长时要停高炉炉壳外部喷水,防止冷却强度太大,造成炉墙粘结。如果冷却壁有漏水,休风后也要及时适当关其进水水量,避免向炉内漏水。对于炉前水冷撇渣器,也要看时间长短,减少水量或放出其中积存的铁水。如果是要求倒流修风炉顶点火,还需控制高炉合适的顶温,6号高炉一般在250℃左右。
4 复风操作
4.1料动
刚复风时争取快速加风。观察风口,炉料不是堆死在风口前,而是有所缓慢下降,是料动的初期特征。长时间小风量、低风压,不利于吹活料柱,焦炭燃烧产生的的还原性气体和热量也不多,不利于高炉热交换和炉料还原,煤气利用率差,影响送风后炉温。按照6号高炉操作经验,送40kPa或60风压后,及时联系向煤气总管道送煤气,加风到100 kPa或120 kPa。一般在100 kPa左右,有料动初期特征。随着鼓风不断吹入炉内,即发生风量自动上升,风压下降,顶压上升,炉顶温度上升速率变快,同时还伴有料线下降变快,有时会出现小滑料。这可视为料动现象。此外,在送风前要升水压,在料动后可适当提顶压。为了快速加风,顶压在料动后可一步提到位。
4.2料线
料动之前尽量全风温操作,以提高炉缸物理温度。风压100 kPa以内尽量不要急于放料。否则,易造成高炉上部料柱透气性变差,延缓料动时间。可先快速加风到100 kPa,视炉顶温度上升情况,在近350℃时放第一批料。观察料线,若料线见影,加风至120kPa或140 kPa, 一般此时发生料动现象,继续加风。若料线不明,发生料动后,风压要稳定在140 kPa或160 kPa,关闭炉顶煤气调压阀到全风作业时显示位置,视风压、风量关系赶料线。休风前亏料线不深,3~5批料即可赶上料线。水压此时恢复正常。若赶料线时,顶温持续下降到100℃,风压风量关系不相适应,须稍停料,防止连续放料,致使上部透气性变差。
4.3恢复富氧喷煤及出铁
在140 kPa时,发生料动后,随着料线见影,可适当少许喷煤和富氧。煤量为正常时的约一半,氧量约在1000m3/h,加风160 kPa。此时,按出铁规定时间稍推迟通知炉前出铁。打开铁口,一边放料,一边加风,在180 kPa,喷煤量加至正常,逐渐上用氧量,最后恢复全风和正常氧量2200m3/h左右。一般送风后第一炉铁炉温较高,开铁口时要按照全风时操作。略微喷喷铁口。出铁过程中,可加全风压。下一次稍微提前出铁,缩短间隔时间,如果撇渣器内第一次出的铁物理热太差,要把其中的铁放掉,防止再次出铁时撇渣器冻结。
5 操作实例
2005年10月一个白班,因为处理重力除尘器管道跑煤气,6号高炉休风108分钟。高炉快速复风操作参数变化情况见表1,恢复操作主要参数仪表纸记录见图1。当日白班产量449.62t,仅比夜班(全风作业)少出26.35t。
表1 安钢6号高炉快速复风操作实例
时间 |
风压(kPa) |
其它参数变化 |
10:33 |
40 |
送风,水压升至2.0MPa |
10:36 |
80 |
送煤气,关炉顶蒸汽(或氮气) |
10:39 |
100 |
料动初期,顶压关100%,放第一批料 |
10:43 |
120 |
料动,放料,料线见影 |
10:51 |
140 |
赶料线,水压升至2.5 Mpa |
10:54 |
160 |
开始喷煤、富氧,料线正常,出铁 |
11:01 |
180 |
煤量正常 |
11:06 |
200 |
全风,氧量正常 |
6 应该注意的问题
(1)高炉在休风前发生悬料,又必须休风时,应先坐料后休风。送风前期,风压低,风压风量关系不对应,不能及时加风到100 kPa,时间长要调整焦炭负荷退矿批。矿批批重比较小,焦炭负荷相对较轻,料柱的透气性比较好,有利于疏通高炉煤气流,对高炉顺行有利[2],风压加到160 kPa再恢复原来的矿批,6号高炉现为13000 kg,矿批批重相对比较大,对高炉煤气流有一定的抑制作用,可以有效地防止高炉煤气流的过分发展,高炉可以接受较大的风量[2]。风压太低大矿批放料,不利于高炉上部改善料柱透气性。长时间大矿批低风压放料只能延缓炉况恢复时间。
(2)恢复喷煤应以料动为前提。如果在140 kPa风压时,高炉未发生料动现象,要推迟喷煤,防止喷入炉内煤粉,燃烧不好,恶化料柱透气性。
(3)严禁亏着料线盲目加风,造成长时间亏料线。亏料线对高炉正常冶炼纯害无利,尤其是在富氧喷煤重负荷强化冶炼时更要注意。若风压在140 kPa左右亏料线时间太长,下达致使炉况难行后,又须停煤减风,那时炉内综合负荷会急剧加重,在恢复时往往易出现炉子大凉。
(4)风压加全后,要回顾、思考在整个恢复过程中有无疏漏之处。例如:送煤气后是否关了炉顶蒸汽(或氮气),是否考虑休风前炉温基础对全风操作的影响及煤量调整,如何把握富氧的最佳时机等。
7 结语
安钢6号高炉在长期稳定顺行时,通过精心操作,可以在短期休风后快速恢复炉况,减少不必要的损失。做好前期准备工作,休风操作妥当,恢复时要始终注意风压风量相适应关系,掌握好各参数变化幅度和时机,处理好料动、赶料线、富氧喷煤及出铁操作。高炉曾经短期休风108分钟后,在33分钟内恢复全风作业,而炉况稳定顺行。