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摘要:本鋼七號高爐2005年9月5日投產,2017年8月1日大修,大修歷時73天結束, 10月13日13:56送風點火開爐。高爐有效容積為2850 m3,30個風口,三個鐵口。采用了當今世界最先進的煉鐵工藝技術和裝備,保留了第一代高爐的皮帶上料、PW水冷氣封無料鐘爐頂、PW軟水密閉循環冷卻系統等,爐缸由一代的美國UCAR小塊炭磚改用日本NDK的大塊炭磚。經過充分準備,有序的組織,開爐一次成功,迅速達產達效。
關鍵詞:高爐 開爐 烘爐 點火 達產
本鋼七號高爐于2017年10月13日13:56點火開爐,有效容積為2850 m3,30個風口送風,三個鐵口。保留了第一代先進的煉鐵工藝技術和裝備,包括皮帶上料、PW水冷氣封無料鐘爐頂、PW軟水密閉循環冷卻系統、荷蘭霍戈文式高溫內燃式熱風爐及格柵式陶瓷燃燒器、獨特的上升管、下降管“五通球”連接技術。爐缸由一代的美國UCAR小塊炭磚改用日本NDK的大塊炭磚。
開爐工作對一代高爐十分重要,不僅影響日后的指標優化,還影響到一代高爐的使用壽命。通過制定合理的開爐方案,精準的配料計算,設備的聯合試車,人員的崗前培訓,本次開爐十分順利。設備運行和渣鐵排放都無影響,開爐后迅速步入正常生產。
1開爐前的準備工作
1.1熱風爐和高爐烘爐[1]
本鋼七號高爐配置三座霍戈文內燃式熱風爐,在大修期間將其中兩座熱風爐的拱頂硅磚重新更換,設計風溫1200℃,最高拱頂溫度1350℃。本次熱風爐烘爐共12天,升溫過程嚴格按照方案進行,拱頂溫度在100~650℃區間時,溫度波動應一直控制在±5℃。超過650℃的溫度偏差不超過±5℃。
熱風爐烘爐結束后高爐烘爐。對28個風口安裝烘爐導管,留2個風口(18#、30#)卸下二套,做運料及人員進出用。烘爐管為管徑?108mm的鋼管,焊接成“Γ”型的彎管,烘爐管下端為喇叭口,垂直段下端距爐底500mm;烘爐管下部用22mm圓鋼支撐于爐底,圓鋼底部墊紅磚,各烘爐導管之間用鋼筋點焊連成一體,務使牢固,送風后不位移。導管在爐內的垂直段長度6100mm。水平段長度(包括插入風口內200mm):分別為4980mm(3根)、3400mm(10根)、1700mm(15根)。高爐烘爐共七天,升溫過程嚴格按烘爐曲線進行。
1.2熱風爐和高爐打壓試漏
高爐烘爐結束后,對熱風爐、高爐本體、旋風除塵器、洗滌塔等設備進行打壓試漏。打壓分四個壓力梯度進行:0.05Mpa→0.10Mpa→0.15Mpa→0.20Mpa分步緩慢進行提壓。每步升壓穩定60min,確認無漏點后,再逐步提高。
2開爐配料計算及裝料
2.1枕木的計算及填充[2]
七號高爐開爐需進行爐缸填充枕木作業,填充枕木形成的空隙有利于高溫煤氣、渣鐵通過,能夠加快爐缸升溫進程。本次爐缸枕木填充采用散裝法。在裝枕木之前先裝50t鋪底焦,保護爐底。枕木的填充容積為585m3,取枕木散裝系數0.5,取損失系數0.08,需枕木318m3。
枕木由8#、15#、25#風口安裝滑道裝入爐內 ,爐內裝枕木時為了保證人員安全:(1)料流調節閥、下密封閥關閉停機、電源鎖定;
(2)探尺提起停機,電源鎖定;
(3)爐頂各人孔關閉;
(4)齒輪箱氮氣通入閥關閉;
(5)爐頂吹掃用氮氣、蒸汽閥門關閉;
(6)爐頂放散閥全開;
(7)爐內預先進行冷卻,進行溫度測定,確保爐內溫度在40℃以下;
(8)人員進入時,進行含氧量(>19.5%)和煤氣濃度小于30ppm,測定后進入;
(9)人員進入前,應與爐頂各作業單位確認停止起重吊裝作業,各起重機械無吊裝重物。爐內堆放的枕木應穩固,不得出現滑落、塌落現象;
(10)禁止爐內和爐外周圍動火,不許帶入火種入內;
(11)除運枕木的風口外,其余都掛“禁止進入”警示牌。
2.2開爐焦比和堿度的計算[3]
本次開爐為枕木開爐,開爐總焦比3.5t/t,總堿度0.56,正常料焦比750kg/t,正常料堿度1.05。焦批重為16.0t,凈焦共62批,正常料17批。為了保證開爐順利,對原燃料條件提出了嚴格要求,各種原燃料條件如下:
2.3裝料
本次裝料共分兩個部分。第一部分為凈焦,批重16.0t,共62批,裝完凈焦后按理論計算料線應在9.8m。在裝完凈焦之后實測料線12.5m,與計算料線不符,主要因枕木散裝空隙較大,為保證開爐總焦比,多裝了5批凈焦,保證了在裝正常含鐵料之前的實際料線與計算料線一致,這樣保證了足夠的開爐爐溫。第二部分為正常含鐵料,礦批重34.5t,焦批重16.0t,共17批,布料矩陣 。
3開爐操作及達產過程
3.1開爐參數的控制
10月13日13:56點火送風,本次開爐壓差控制在80kpa 以內,風量1400m3/min,風溫700℃,堵8個風口,送風風口面積為0.2526m2,40min后風口全部明亮,23:00煤氣檢驗合格,引煤氣。
3.2渣鐵排放及生鐵成分
開首次鐵的時間定在14日13:30,此時料批共上了65批料,冶煉周期60批,開鐵口后出37min,堵鐵口,鐵量較少。由于鐵口打開較早,首次鐵爐溫偏低,物理熱不足,之后爐溫迅速上升,最高達到生鐵含[Si]: 3.3%,物理熱充沛。
3.3負荷的恢復進度
由于考慮高爐的長壽問題,讓爐內的耐材有足夠長時間的固結焙燒的過程,冶煉鑄造鐵時間較長,為了保證順行,負荷恢復較慢。
4結論
(1)熱風爐、高爐嚴格烘爐及打壓試漏為順利開爐奠定了前提條件。
(2)開爐焦比和堿度選擇合適,是開爐成功的關鍵。焦比合適保證了開爐爐溫的合適,渣鐵溫充足,堿度合適保證了爐渣成分合適和渣鐵流動性,同時配加少量錳礦,減輕爐前的工作量。
(3)操作規范,下料順暢。在開爐期間無懸料,無崩料,無塌料,無風口破損。
(4)設備運行穩定對開爐零影響,保證了開爐爐況的穩定運行。爐前工作組織有序,渣鐵排放及時,為順利開爐提供了保障。
參考文獻:
[1] 周傳典.高爐煉鐵生產技術手冊[M].北京:冶金工業出版社,2005.
[2] 王筱留.高爐生產知識問答[M].北京:冶金工業出版社,2003.4.
[3] 劉云彩.現代高爐操作[M].北京:冶金工業出版社,2016.
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