临钢炼铁厂六号高炉顺利开炉及快速达产实践
2011-08-15梁创渊
梁创渊
1 概况
临钢新临钢炼铁厂六号高炉(有效容积380 m3,双钟炉顶、单铁口、双渣口、料车上料系统、配有三座内燃式热风炉)于2000年12月13日建成投产。2007年4月16日~5月25日对该高炉进行了大修,大修投产后炉况运行良好,生产水平基本稳定在3.3 t/(m3·d)左右。2010年2月26日~4月16日进行“炉顶中修暨炉底炉缸专项维修”后,实现顺利开炉、快速达产。
2 实施背景
因2009年10月份六高炉炉顶大钟磨漏,被迫于2010年2月26日空料线停炉进行炉顶中修,主要项目有更换炉顶大钟、炉内喷涂造衬、炉底压力灌浆等项目。因意外情况影响,此次中修历时49 d,由“六高炉炉顶中修”调整为“六高炉炉顶中修暨炉底炉缸专项维修”。到4月9日炉内砌筑结束,4月9日~15日对高炉本体进行烘炉,4月16日高炉顺利点火开炉。4月20日日产量1174 t,利用系数3.09 t/(m3·d),4月21日日产量突破1330 t,达到1332.25 t,利用系数3.51 t/(m3·d),实现顺利开炉及快速达产。
3 实施过程
3.1 本次高炉大修过程变动因素分析
1)因本次工程属于抢修性质,因此炉缸陶瓷杯壁及垫全部用棕刚玉砖;炉缸原设计陶瓷杯与模压炭块为单层咬砌,在实际砌筑时,因考虑到砖本身的质量问题,采取两层一咬砌;炉腹、炉腰、炉身无冷板区以下均采用单环粘土砖砌筑。2)本次维修增加了煤气内封板;水冷管中心线到煤气封板间找平层为巩义五耐炭素冷捣料;煤气封板与炭砖间找平层为巩义华宇炭素捣打料。3)因抢修工程,风口、铁口部位砌砖未采用组合砖而改用棕刚玉砖砌筑。4)陶瓷杯垫第一层周边环炭砖设计图纸长度为1020 mm,现货采购时,环炭长度为1000 mm。5)标高4.7 m,6.1 m,7.4 m处热电耦检测全部改用双环电耦。6)对三座热风炉火井墙均进行了简单处理。3月31日~4月4日烘3号热风炉,4月4日~8日烘2号热风炉,4月16日高炉开炉,17日~20日烘1号热风炉。
3.2 高炉烘炉操作
3.2.1 4月9日~15日烘炉操作阶段主要工作
1)高炉烘炉开始后,炉顶放散阀坚持一开一关原则,每班倒用两次。2)烘炉期间为防止炉顶设备烧坏,保证炉顶温度控制在450℃以内。3)9日14:00~10日18:00时在烘炉同时对炉体进行灌浆作业。4)在煤气导出管平台、炉喉人孔平台及取气平台分四个方向建立炉体膨胀检测点。烘炉过程中,炉体沿四周方向均匀膨胀16 mm。
3.2.2 烘炉特点
1)采取大风量操作,以确保烘炉效果。平均入炉风量682 m3/min,是高炉炉容的1.79倍。2)开始烘炉前确认和准备工作较好,整个过程无排休风,烘炉连续进行。实际烘炉历时147.33 h,烘炉过程严格按照厂发烘炉进行。3)烘炉过程中,密切关注灌浆孔变化情况。一旦灌浆料变稠不至于流出时,即打开灌浆孔,以便及时将炉内烘炉产生的蒸汽更快排出炉外,提高烘炉效果。整个烘炉过程中,陆续将本次专项维修新增55个灌浆孔及原开26个灌浆孔全部打开。4)为保证烘炉效果,烘炉过程中冷却壁禁止通水,工业水压力控制不大于250 kPa。
3.3 开炉前准备及攻关达产期间操作(4月15日~20日)
1)开炉前带风装料阶段。开炉料单:矿批6500 kg、焦批3980 kg;炉料配比为69%烧结矿+31%球团矿;料制3O2C3↓+C3O2↓,料线1300 mm。15日17:10时排风后开始装净焦,18批净焦装完后,复风带风装料,复风风量646 m3/min、风压12.2 kPa,逐步增加风温水平。22:03装完第5单元第一轮见料线后休风堵2号、5号、7号、10号、13号风口、安装铁口煤气导管等待开炉。
2)开炉操作。16日8:00时高炉点火开炉,送风风量745 m3/min、风压50 kPa、风温800℃。于8:20时、8:55时分别加风10 kPa。11:00时铁口见渣后拔除煤气导管,用开口机钻通铁口孔道铁口流渣少许后堵铁口。之后加强拉上渣工作,到15:30时渣口有渣后,于16:00时开铁口出铁,开口直接过撇渣器,首炉出铁约35 t,铁后16:25~16:55休风盖炉顶、引煤气。中班出铁3炉,于19:30时恢复喷煤、17日7:00时恢复富氧、9:30料制使用O2C2↓,并配用10%生矿。到20日1号热风炉投入使用后,各项参数逐步恢复到位,顺利实现快速达产。
3.4 炉况运行情况
六高炉开炉以来,炉况整体运行较好,20日以后随着1号热风炉的投运,高炉逐步强化冶炼,产量水平明显上升。16日~30日共悬料一次,因电力系统故障,30日17:27~5月1日7:20时紧急休风833 min处理风口灌渣。
4 开炉及攻关达产期经验及不足
4.1 经验
1)高炉大修烘炉前对各项工作认真进行确认,保证烘炉过程的连续进行,为高炉烘好炉、开炉快速达产创造良好的条件。2)高炉烘炉过程采用大风量操作,促进耐材中的水分快速蒸发,有效保证烘炉的效果。3)烘炉过程中适当控制工业水压力、冷却壁不通水、及时打开灌浆孔散发蒸汽是烘炉取得好效果的保证。4)遵循客观规律,严格按照烘炉曲线操作,为顺利开炉创造有利条件。5)科学的合理的开炉料单是实现顺利开炉的基础。6)开炉前带风装料时,适当使用高风温,预热炉内焦炭也是实现顺利开炉的一个基础。7)开炉时,尽快恢复风量风压水平,加快炉内冶炼,勤拉渣口,等渣口见渣后再开铁口,而不是一味地从铁口出渣、铁水直接过撇渣器,是降低开炉炉前工作强度、实现顺利开炉的一个好办法。8)高炉开炉达产过程中,尽量避免使用长期发展边缘的装料制度、合理强化冶炼是实现快速达产的有力保证。
4.2 不足
1)没有充分考虑铁水质量问题,开炉料单制定不够严谨、科学。由于配料计算时,考虑不充分,致使开炉后前4炉铁均为废品,影响当日损失产量约150 t。2)开炉后首炉铁出铁仍偏少、物理热不足。3)开炉不到1 h,所堵5号风口即自动吹开。4)高炉引煤气复风后,由于炉前开口机不动作,炉内不敢快速恢复,一定程度上也影响了炉况的进一步恢复。5)高炉开炉后仅有两座热风炉工作,也影响了高炉的快速达产。
5 实施绩效
1)烘好炉,降低开炉及炉况恢复期焦比的经济效益。
烘炉效果好,有助于稳定炉况、降低开炉及恢复期焦比。按开炉15 d内(4月16日~30日)每天影响焦比降低20 kg/t计算。
节焦:17475.59×20/1000=349.51 t。
折合降低生产成本:349.51×1600/10000=55.92万元。
说明:本计算中4月16日~30日产铁量为17475.59 t;焦炭单价按1600元计算。
2)实现快速达产,增产创效经济效益。
本次大修开炉第5天系数突破3.0 t/(m3·d),第6天即达到3.5 t/(m3·d)系数并基本保持在此水平上,顺利实现快速达产。其创造的经济效益也大为可观。
按正常开炉达产期15 d计算,本次开炉提前10 d过产;每天增产量按100 t计算。则快速达产期可增产100×10=1000 t。
按增产每吨铁可创效150元计算,则快速达产期可增加经济效益为:1000×150/10000=15万元。
3)烘好炉、开好炉有利于形成合理的操作炉型、保持炉况的长期稳定顺行,为高炉强化冶炼、均衡生产创造了非常有利的条件。