摘 要 2003年2月,由于原燃料条件变差,操作不当,安钢6号高炉炉况失常。从2 月26 日开始采取调风口、洗炉、上中下部调剂等系列措施,炉况逐渐转入顺行,高炉技术经济指标明显改善。
关键词 高炉 失常 顺行 处理
1 引言
安钢6号高炉有效容积380 m3 ,14个风口1个渣口,液压双钟炉顶,陶瓷杯综合水冷炉底。1999年元月22日开炉不久,取消了放上渣,不断进行强化冶炼,2001年平均利用系数达到3.53t/m3·d。进入2003年2 月,,高炉顺行较差,塌滑料、坐料频繁,高炉技术经济指标大幅度下滑。其中3 月份亏产约4000t ,利用系数仅为2.61 t / m3·d 。从2 月26 日开始采取系列措施后,直到4月11日炉况才彻底转入正常。
2 炉况失常过程
2003年初由于天气原因,焦炭主焦煤供应不足,焦炭M40最低降到72%,灰分增加;烧结矿粉上冻,不好配料,品位下降,粉末增多,小于10mm有时高达近40%。焦炭与烧结质量波动较大。元月28日高炉休风检修4 小时,休风前[si] 0.43% ,送风后炉况顺行差,当日坐料两次,之后几乎每天都有难行、坐料或控制滑料而减风,料制改动较多,常在4OOCC+ 3COOC和4OOCC+2COOC+COOCC之间变换,矿批调整在11400 ~ 12600kg之间。2月1日开始加萤石50kg/批,后来最多加至200kg/批。2月7 日料制改为5OOCC + 2CCOO,矿批11400kg,顺行变好,但炉温控制偏低 。2 月13日出一次出格铁([si] 0.31% ,[s] 0.086%),之后仅控制上限渣碱度操作 。18日矿批又加到12400kg,料制以5OOCC+ CCOO+ CCOOC为主,炉况顺行变差。19日当天白班连续加两个正装,料制改为6OOCC+ OOCCC,矿批12700kg,炉况顺行恶化。20日焦碳M40再次由83%下降至74.6%,21日夜班炉温低,[s]出格,顺行不好,料制改为5OOCC+2CCOO顺行有所改变,后再加正装及矿批顺行不理想。3 月6 日中班后期至7 日夜班连续坐料七次,白班悬料后风量为0,此时炉况已严重恶化。
3 原因分析
3.1 高炉操作与外围条件不适应,盲目追求高产
3.1.1 在原燃料条件变差时,没有采取有效措施。如降低冶强,适当发展边缘,缩小矿批,提高炉温等。
3.1.2 炉况经常有塌滑料,没有有效地控制住。
3.1.3 烧结矿碎,采用一车料一布,正装比例大,影响了中小高炉所需的两股煤气流通道,煤气分布紊乱。
3.2 低风温、低炉温、低碱度操作
6号高炉原先没有加湿和喷煤,日常以调节风温为主,风温常在830℃~950℃徘徊;炉温控制偏低,[si]在0.5%以下;渣碱度控制也低,特别是在加萤石期间,误将CaF2当作CaO考虑,进行配料计算,致使渣碱度更低。“三低”操作使渣铁流动性很差,物理热严重不足,出现出格铁后,仅提高了渣碱度,加剧了炉缸工作不活跃。曾多次出现两下渣罐满而出铁仅20t左右,高炉被迫减风现象。
3.3 高炉偏行,炉缸堆积
6号高炉开炉初期由于大钟油缸开关不同步,造成布料较偏,使铁口方向煤气流发展,后又因顶温控制不好,炉喉钢砖变形,炉喉钢壳局部凸出,加剧了该方向的发展程度,尽管在该方向使用了小而长的风口仍没有效控制住煤气流。长期不放上渣,渣铁流动性差,同时也在某种程度上促进了铁口方向煤气流的发展。
3.4 冷却强度大,忽视了炉役后期冷却水的控制
6号高炉虽然投产只有四年多,但前几年强化冶炼程度高,已进入炉役后期。另外陶瓷杯炉底现在有所损坏,碳砖的导热性好,上部冷却水管设计为Dg32(1.2寸),冷却水量较大,加上冬季冷却水来水温度较低,造成高炉从上到下冷却强度大,炉墙易粘结,炉缸易堆积,特别是在炉况不顺、慢风作业时,忽视了对冷却水的控制。
4 处理过程
这次的炉况处理分四个阶段:
第一阶段(2月26日至3月5日)以处理偏行为主。针对铁口方向(南部)顶温经常较其它三点高近200 ℃,开始在此处压料,压料以一批正装为主,后又将13 # 风口由长230mm调为 260mm,同时将对侧6# 风口由长230mm调为200mm,接着将8 # 风口由长230mm调为200mm(调整后风口布局情况见表1),风口调整后顶温差别有所减小。
表1 安钢6号高炉风口布局表
风 口 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
长 度
(mm) |
260 |
230 |
230 |
230 |
200 |
200 |
200 |
200 |
200 |
230 |
230 |
230 |
260 |
260 |
直 径
(mm) |
100 |
100 |
114 |
114 |
114 |
114 |
114 |
114 |
114 |
114 |
114 |
100 |
100 |
100 |
第二阶段(3 月6 日至12日)洗炉及处理炉墙结厚。3 月6 日中班至7 日夜班连续悬料七次,白班再悬料后风量为0。这时休风堵1# 、9# 、13# 风口,送风后逐渐加风捅开风口,并开始加萤石200kg /批,提高炉温洗炉。中间最高加萤石量为600kg /批或集中加4 ~ 6 吨萤石和8 ~ 10吨净焦洗炉。此时发现配料计算程序有误,规定萤石不列入配料计算。3 月12日降料面处理炉墙结厚之后,观察炉腰以上部位基本无结厚情况。
第三阶段(3 月13日至27 日)以上中下部调剂相结合,恢复合理操作炉型为主。上部在满足上料要求的情况下,控制烧结矿料流以提高集中筛筛分效率。针对顶温偏差情况,在铁口两侧定点两点布料(规定布料 一批一布,原来为一车一布 ),料制为OOCC,矿批11400kg。中部控制冷却水温差,炉身个别温度低的地方控制到不断水为止,炉腰、炉腹水温差由原来的5~8℃控制到10℃以上,同时也控制炉缸水温差,由原来的2℃改为≤5℃(具体情况见表2)。下部定风压150kpa(正常为200kpa),要求风温≥900℃,全压差≤100kpa,取消富氧。采取上述措施后顺行基本稳定,炉身温度缓慢上升,炉腰东南西三方向温度出现大幅度波动和上升,炉底温度由378℃开始按每天约2℃的速度上升至410℃,风口滑块较多,风量由5.15万m3/ h逐步上升到5.75m3/ h(此期间随风压下降有小幅度的加风,但始终定风压150 kpa)。随着炉况的转顺,顶温差别减小,18日布料改为六点布料(仍为一批一布),料制改为5OOCC+ 2CCOO,矿批未变。随着风量增加风压下降,逐渐再小幅度加风至170kpa ,炉温适当由[si]0.8%下调至0.6% ,风温950℃,R渣=1.18,[s]0.035%左右,这阶段有效地控制了塌滑料,顺行有所改善,仅坐料一次。
表2 安钢6号高炉冷却壁水温差控制对比表
高炉部位 |
炉底 |
炉缸 |
炉腹炉腰 |
炉身
(扁水箱) |
炉身
(镶砖冷却壁) |
原来温差
(℃) |
0.2 |
2 |
7 |
8.5 |
10 |
现在温差
(℃) |
0.5 |
3.5 |
16 |
≤10 |
≤15 |
备注 |
炉身局部有的冷却壁控制不断水为止 |
第四阶段(3月28日至4月11日)以提高炉缸热量,在稳定顺行的基础上逐步强化冶炼。3月28日开始采取了加湿鼓风措施,同时要求全风温(1030℃左右),富氧量≤1350m3/h ,加湿量控制为20 ~ 50g/m3。加湿鼓风使炉缸温度分布均匀;控制住塌滑料,使炉料预热还原充分,减小了炉缸的热量消耗,这些为活跃炉缸奠定了基础。富氧加湿,高风温的合理运用促进了炉况的稳定顺行,渣铁物理热充沛。3月30日风压加至180kpa,风量6.0万m3/ h,连续七天消除了塌滑料,炉底温度上升到415℃,于是再将风压加至190kpa,风量6.3万m3/ h。此时风口滑块减少,工作相对均匀,渣铁物理热更加充沛,顶温偏差不大,合理操作炉型基本形成。日常操作上采用定风压、全风温、合理富氧(800 ~ 1350m3/h)以调整加湿和负荷为主,取得良好效果。4月11日产量上升到1400t,利用系数3.7 tFe/ m3·d。
5 经验教训
高炉取消了放上渣操作,炉渣不能从渣口排出,只能环流至铁口区并从铁口流出。要使渣铁从铁口出尽,必须保证其有良好的物理热和流动性,应尽量结合加湿等措施使用高风温和适量富氧,控制中限炉渣碱度和[s],效果会更好。合理的冷却制度有利于维持高炉规则的炉型和活跃炉缸,一定要避免“三低”(低风温、低炉温、低碱度)操作,杜绝长期高硫磺,但更要严禁低炉温高碱度操作。同时要防止铁口一侧煤气流发展, 高炉产生偏行。
6 结语
(1)原燃料条件急剧变差,操作未及时跟上是炉况失常的主要原因。
(2)控制合理的水温差,稳定上部煤气流,加湿富氧和全风温的配合使用,在处理炉况中起到了关键作用。
(3)走双峰型煤气流,根据原燃料及高炉本身的接受能力,相对的发展中心或边缘气流,有利于中小高炉后期稳定顺行及强化冶炼。