新钢9号高炉长期休风的炉况快速恢复实践

周龙文

(新余钢铁股份有限公司,江西新余 338001)

新钢9号高炉长期休风的炉况快速恢复实践

周龙文

(新余钢铁股份有限公司,江西新余 338001)

新钢9号高炉通过制定详细的休、复风方案,送风后按计划和视炉况快速恢复风量、富氧,并合理控制风温、喷煤、捅风口以及炉外出铁等主要环节,实现了12天内连续两次长期休风、累计休风时间长达185.2 h的炉况,在8 h时间内快速恢复。

大型高炉;长期休风;快速恢复

1 引言

新钢9号高炉(2500 m3)于2009年2月16日点火开炉,设备采用了串罐无料钟炉顶和陶瓷杯炉底炉缸结构,炉体采用联合软水密闭冷却及薄内衬冷却壁,配备明特法加备用干渣坑渣处理工艺,以及中冶南方带有自主专利的顶燃式热风炉等装备。虽然一铁厂大高炉的操作经验已有6年时间,大高炉操作水平在不断的提升,但受“一罐制”系统影响,高炉自开炉以来经历了多次因炼钢系统检修而进行的长期休风(单次4-5天),故在高炉长期休风以及复风后的炉况恢复方面积累了一些经验。此次9号高炉分别于2014年12月8-12日(105 h)和2014年12月16-19日(82.5 h)进行休风,在12天内休风两次,间距短、休风时间长(累计185.2 h),且均发生在9号高炉取消中心加焦冶炼之后,之前没有类似经验。为此,通过制定详细休、复风方案,并严格按计划加入高炉休、复风料、做好高炉休风期间保温工作;复风后,采用堵部分风口,合理控制风量、风温、喷煤、富氧及出铁等关键环节的操作,实现了复风后炉况的快速恢复(8 h),技术经济指标快速达标。

2 休风前准备

休风前的准备工作至关重要,它决定了高炉休风是否顺利以及复风后炉况的快速恢复。此次休风受原料高Al2O3影响,提前一天即从12月7日第1批开始停用高Al2O3的国内块矿,配料改为85%烧结矿+15%球团矿;按计划提前2周期减负荷0.1,而受6 m混焦影响,休风前2周期负荷已由正常的4.71 t/t降至4.53 t/t,从8日早上按计划开始加净焦,控料线,提炉温,为休风做准备,各项参数符合技术方案要求,为高炉休风以及复风顺利奠定基础,第二次休风准备参照第一次。

3 休风料加入

休风料加入的总体思路为:根据休风时间确定净焦加入量和休风后全炉料的减负荷率,操作上确保炉况稳定顺行、炉温充沛,净焦位置适当靠近炉腹上沿处,这样休风料在送风后能及时补充炉缸的热量,也增强了高炉内下段料柱的透气性,有利于送风后炉况的快速恢复,具体加入安排为:

(1)净焦。净焦加入量参照过去经验,同时考虑到此次休风是高炉取消中心加焦后的第一次长期休风,为求稳,第一次净焦加入130 t,第二次则是在总结第一次复风炉况恢复的基础上进行调整,加入量为120 t,净焦加入方式为集中加入,目的是为快速提高复风后物理热[1]。

(2)轻负荷料。此次轻负荷料加入安排为按负荷逐步递增分两批次加入,第一批负荷为3.7,第二批为4.0,减负荷率为15%～22%,轻负荷料配比见表1。

表1 两次休风料配比

4 休风过程控制

高炉休风按计划进行,12月8日6:30打开3#铁口,6:52打开2#铁口重叠出铁,控制好出铁节奏,确保了休风前渣铁及时排净。本次两铁口来风大喷时间相差5 min,待两铁口大喷后开始减风操作,7:16开始减风,7:50减风完毕,历时34 min,休风前炉况顺行,炉温稳定,物理热充足,整个休风过程安全顺利,渣铁出净,无风口涌渣、灌渣。休风后为做好密封保温工作,卸大盖,用有水炮泥堵风口1/2至不见光,及时更换漏水小套和关闭已坏冷却壁进出水管,软水进水温度控制在45～50℃,炉顶放散阀在无人员检修时只开一个以减少热损失,并在休风后第一天对炉皮有煤气泄漏处进行补漏。

5 送风快速恢复操作

5.1 加风及捅风口控制

长期休风后的复风,风量恢复过快易造成高炉不接受风量,影响炉况的稳定顺行,过慢则易导致风口回旋区小,熔化的渣铁富集于风口带附近,会造成风口涌渣或灌渣,甚至引发二次休风和生产事故[1]。故在操作上要按风压控制风量,控制好压差,待压量关系、探尺工作好转,稳步提压差加风,但要确保风量上限控制在规定的风速范围内。具体过程为:12日按计划复风,即检修结束、各系统设备联动试车运行良好,具备复风条件,16:49复风,引煤气后加风至2200 m3/min,后续加风视压差水平分梯次进行,每次加风在300～500 m3/min,顶压按比例跟上;加风至与风口面积对应风量(3600 m3/min)后进行第二梯次加风,加风原则与捅开风口数量对应,分步进行;在渣铁排放正常且压差水平合适时进行第三个梯次的加风,风量视炉况而定,与风口面积对应。

为使炉况快速恢复,此次复风共堵八个风口(2#、7#、11#、14#、17#、22#、25#、29#),其余风口捅干净具备送风条件。由于送风恢复较顺利,高炉压量关系不紧张,具备开风口加风条件,捅风口主要原则是从靠近铁口两侧向两边逐步展开。此次风口比较好捅开也为加风创造了有利条件。送风后风量、氧量恢复情况见图1。

图1 2014-12-12复风风量恢复趋势图

5.2 渣铁排放控制

长期休风后的炉况恢复很大程度上受炉前渣铁排放情况的限制,出铁时间延后,造成炉况恶化,尤其是炉温低时,冷渣铁放不出来,易造成事故。故炉况在恢复过程中第一炉铁开铁口时间选择比较关键,本次复风后开口时机选择依据为:按理论吨焦耗风4400 m3,烧掉净焦后再烧5-6批料,累计风量577 000 m3,铁量按260 t左右,时间为送风后3 h左右,实际与理论出铁情况见表2。此外,由于休风前3#铁口堵口跑泥,铁口通道内存在渣铁致本次开口时间长达35 min,铁口实际深度为3000 mm。本次系统检修,复风后第一炉铁不管是化学热还是物理热都较好,尤其是物理热上升幅度较快;虽然炉渣中Al2O3含量偏高,但因炉渣温度高,未影响其流动性,故渣铁排放顺畅,为高炉进程的恢复奠定了良好基础。

表2 复风后第一炉次出铁情况

5.3 复风后负荷的调整和炉温控制

复风后炉况顺行、料线正常,高炉进程恢复的重点工作就转入负荷调整与炉温控制阶段,其节奏控制恰当与否直接关系到各操作参数能否恢复到位,也就是关系到高炉进程恢复时间的长短。

(1)复风后负荷的调整。第一次休风后料线为3.29 m,开始送风料线为5.2 m;第二次休风后料线为5.27 m,复风时料线为7.3 m。为了便于疏松料柱、打开中心主导气流、活跃炉缸、快速重建煤气通路,矿批由72 t缩至50 t、干焦负荷4.17 t/t(大于计划的4.0 t/t),并视炉况和冶炼周期分阶段调整负荷,布料矩阵不变,具体情况见表3。在受风温限制的情况下,铁水物理热恢复还较快,特别是第二次,主要是高炉煤气利用率在复风后2 h就达到49%左右。

表3 12月12日复风过程调负荷情况

(2)炉温控制。复风后热制度主要由休风料决定,但渣铁物理热还受加风曲线、煤气稳定性、风温等因素影响,因此炉况恢复初期维持稳定的煤气分布,使用相对高的风温,对于提高炉缸热状态具有重要作用。两次长期休风后复风,都用足了风温、较早喷煤和恢复富氧,提高了炉缸热水平,加快了炉况进程的恢复。

5.4 碱度控制

复风后造渣制度主要由休风料决定,休风料炉渣碱度的波动,尤其是高碱低温渣,将会使风口前焦炭被包裹,透气性恶化,加大高炉恢复难度。从两次长期休风后复风情况分析,炉渣碱度合适,流动性较好,说明休风方案中全炉R 2取0.99倍和轻负荷料R 2取1.05倍的选择是合理的。

6 结语

本次9号高炉计划休风分两次进行,第一次炉况恢复时间为10 h,第二次为8 h,是历年来我厂高炉长期计划休风炉况快速恢复的一次突破,以下几点经验值得总结。

(1)休风前保持炉况顺行,风量、炉温达到规定范围,合理安排休风料,轻负荷料在炉内的位置准确,休风料的炉渣碱度校核、调整到位,休风操作时应“小步勤减”,控制好料线、顶温。

(2)休风料按负荷逐步增加的趋势分段加入,休风后料线控制在4 m以上,有利于复风后炉况的快速恢复。

(3)休风期间及时采取防凉措施,炉体冷却制度控制合理,防止渣皮厚度的异常变化。

(4)送风操作中合理使用风温、顶压,控制顶温在适宜范围,按要求喷煤、出第一炉铁。炉况恢复阶段,根据实际炉况表现,积极捅风口加风,炉况达到规定标准后进行强化冶炼。

[1] 王志堂.马钢2号高炉长期休风后快速恢复操作实践[J].炼铁,2012,31(3):45-48.

Rapid Recovery Practice of Long-term Blowing-down of No.9 BF in Xinyu Steel

ZHOU Longwen
(Xinyu Iron&Steel Group Co.,Ltd.,Xinyu 338001,Jiangxi,China)

No.9 BF in Xinyu Steel made a rapid recovery in times of 8 hours from two consecutive blowing-down in 185.2 hours of 12 days by detailed scheme,making the air supply and oxygen enrichment rapid recovery depending on the furnace condition,and the reasonable control of blast temperature,pulverized coal injection,poking tuyere and so on.

large blast furnace,long-term blowing-down,rapid recovery

TF544.7

A

1001-5108(2017)02-0004-03

周龙文,研究生,工程师,主要从事高炉炼铁工艺管理工作,邮箱:wszlw1987@126.com。