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摘 要:高爐開爐是高爐連續(xù)生產(chǎn)的開始,開爐工作對高爐的生產(chǎn)與壽命關(guān)系重大。本次總結(jié)河北勝寶集團3號1080m3高爐開爐達產(chǎn)的實踐經(jīng)驗,通過調(diào)整優(yōu)化開爐料和開爐操作制度,實現(xiàn)了順利開爐、快速達產(chǎn)的目標,開爐第3天日產(chǎn)量達到2364t,達到了正常生產(chǎn)水平。
關(guān)鍵詞:高爐 開爐實踐 達產(chǎn)
1 概況
河北勝寶集團3#高爐爐容1080m3。由于爐缸問題,于2018年1月28日停爐進行大修,對爐缸進行了整體澆筑以及對爐身、爐腰、爐腹進行了噴涂。于2018年4月20日18時56分高爐送風開爐,歷時81天。開爐后恢復順利,爐況穩(wěn)定順行,快速達產(chǎn),各項技術(shù)經(jīng)濟指標提高較快。3#高爐開爐初期的技術(shù)經(jīng)濟指標如表1。
2 高爐開爐配料計算
2.1 開爐料成分
2.2 開爐主要參數(shù):
1)正常料配比:燒結(jié)礦65% 球團礦35%
2)正常料焦比:0.85t/t
3)正常料堿度:0.94
4)空焦堿度:1.0
5)全爐總焦比:3.5t/t
6)礦批:15t
7)空焦段以上:渣中MgO 8.9%
8)生鐵成分:Fe 92% 、Si 3.5%、S 0.10%、Mn 0.8%
9)Fe、Mn還原率:Fe 99.5% 、Mn 60%
10)壓縮率:凈焦、空焦13%、正常料 12%
11)死鐵層、3/4爐缸裝廢枕木、1/4爐缸和爐腹裝凈焦,爐腰和爐身下部裝空焦,爐身中上部裝過渡料和正常料
2.3 配料計算:
(1)正常料組成:
正常料R2 :0.94 焦比:854kg MgO:8.9% Al2O3:19.42%
批鐵:9336kg 渣量: 3001kg/批
(2)空焦組成:
(3)全爐爐料用量表:
3 高爐開爐實踐
3.1 開爐準備
(1)設備調(diào)試
1)各系統(tǒng)設備安裝完畢后,先進行單體試車,然后進行聯(lián)合試車,做到分區(qū)域負責,責任到人。
試壓操作:第一步試至50kPa,大的漏點及時處理;第二步嚴密性試漏,頂壓最高試到200kPa,穩(wěn)定20min,在試壓前制訂了詳細的試壓規(guī)程。冷卻系統(tǒng)試壓按照設計要求將各部分水量調(diào)到設計要求,確認所有閥門、冷卻設備靈活好用、進出水通暢。
2)高爐烘爐
3#高爐有3座仿卡魯金頂燃式熱風爐,本次采用熱風對高爐進行烘爐。為了保證烘好爐底、爐缸,在風口共安裝了15根烘爐導管,烘爐嚴格按照烘爐曲線進行,歷經(jīng)7天高爐烘爐結(jié)束。3#高爐烘爐曲線如圖1。
(2)裝料
開爐總焦比為3.5t/t,堿度為0.95。為了使高爐下部能夠獲得充沛的熱量,使爐缸有足夠的熱量儲備,開爐料的分配為:死鐵層、3/4爐缸裝廢枕木、1/4爐缸和爐腹裝凈焦,爐腰和爐身下部裝空焦,爐身中部裝過渡焦,爐身上部裝負荷料。裝凈焦、空焦、過渡料、負荷料時,均采用單環(huán)布料,凈焦15°、空焦17°,過渡料αc20°—22°、αo18°—20°,負荷料αc23°、αo21°。裝料開始,測出焦炭落點軌跡及溜槽α、β、γ等參數(shù),并校對α角,最后裝料料線在2.5米時停止裝料。料制:CC↓OO↓
(3)開爐參數(shù)的確定
送風風口Φ120×8+Ф115×4進風總面積0.13196m2,間隔堵6個風口,風量1000~1200m3/min,風壓80kPa,風溫850℃。采用單環(huán)布料,料線2.5m。礦石批重15t,焦碳批重8500t。入爐料為燒結(jié)礦65%,球團礦35%。
3.2 開爐操作
2018年4月19日18:00開始裝料,20日7:00裝料完畢,15:06起風機,16:33高爐送冷風(兩個小時)。20日18:56正式點火,點火溫度850℃,風量1000 m3/min,風壓44kPa。點火后風量、風壓平穩(wěn)匹配,隨著料柱的逐漸加熱,風壓逐漸上升到90kPa,19:25風口全亮,1小時后開始下料。23:00頂溫上升至100℃,頂壓4kPa,23:30引煤氣。21日8:30出第一爐鐵,開鐵口較容易,用開口機鉆開見鐵,(鐵水成分[Si]1.39%,[S]0.273%,[P]0.11%,[Mn]0.28%、[C]2.57%)來少量渣,走干渣坑,鐵水溫度1338℃,鐵水約80t,出鐵時間60min。10:16出第二爐鐵(鐵水成分:[Si]2.42%,[S]0.132%,[P]0.125%,[Mn]0.261%、[C]3.26%)來少量渣,走干渣坑(爐渣成分:CaO31.95%, SiO237.41%, Al2O313.33%, MgO8.65%,二元堿度0.85)鐵水溫度上升至1378℃,鐵水約30t,出鐵時間20min。11:23出第三爐鐵(鐵水成分:[Si]3.39%,[S]0.113%,[P]0.142%,[Mn]0.303%、[C]3.16%),走干渣坑,鐵水溫度上升至1401℃,鐵水約20t,出鐵時間13min。14:31出第六爐鐵(鐵水成分:[Si]3.38%,[S]0.0.053%,[P]0.085%,[Mn]0.37%、[C]4.62%),仍走干渣坑(爐渣成分:CaO35.39%, SiO231.15%, Al2O318.07%, MgO8.5%,二元堿度1.13)鐵水溫度上升至1479℃,鐵水約50t,出鐵時間39min。隨著爐前出鐵的好轉(zhuǎn),逐漸開風口加風。21:32開始噴煤,22日1:00開始富氧,至22日12:00風量2323m3/min,風壓327kPa,風溫1061℃,風口全開,風口面積0.19609m2。在開風口的同時逐漸擴大礦石批重,增加焦炭負荷,批重已擴至26.0t,焦炭負荷3.66(濕焦負荷)。
本次開爐爐溫前期稍低第三爐鐵后合適,前期爐渣堿度偏低,視實際爐溫及爐渣堿度及時進行了調(diào)整。開爐第三天將爐溫降至0.80%以下,極大降低了爐前的勞動強度。由于正確處理了爐溫與堿度的對稱關(guān)系,保證了渣鐵足夠的物理熱和生鐵的質(zhì)量。
隨著工作風口和風量的增加,同時考慮爐墻噴涂大量吸熱等因素采取適當發(fā)展邊緣氣流的裝料制度,開爐裝料制度為礦、焦單環(huán)布料。當全風口送風,風壓、風量關(guān)系平穩(wěn),高爐順行狀況較好時,裝料制度調(diào)整為多環(huán)布料,礦:32°×2、30°×3、28°×3、26°×2;焦:34°×2、32°×3、30°×3、28°×3、24.5°×2。采用多環(huán)布料后,爐料分布趨于合理,爐頂溫度曲線平穩(wěn)波動,下料均勻,燃料比合理。
新開高爐爐溫控制是重中之重,冶煉高硅鑄造鐵的時間可適當縮短,在保證一定的爐缸溫度基礎(chǔ)上,及時降低[Si],盡快渡過高[Si]鐵水期,既有利于爐況順行,又有利于大幅減輕爐前勞動強度,減輕粘結(jié)鐵水罐造成的生產(chǎn)組織困難。開爐初期燃料比的變化如圖2。操作中正確處理[S]與爐渣堿度的關(guān)系,開爐時因爐溫高,通過適當?shù)乇3州^低的爐渣堿度,改善渣鐵的流動性。隨著爐溫下降,逐步提高堿度,保證生鐵質(zhì)量。這樣既大大降低了爐前的勞動強度,又為高爐加風創(chuàng)造了條件,實現(xiàn)了高爐在短期內(nèi)達產(chǎn)的目的。
4結(jié)語
(1)開爐前的設備調(diào)試與人員培訓非常重要。通過開爐前的設備安裝調(diào)試和人員培訓,加強崗位操作工人對各崗位設備工藝及性能的熟悉及掌握,提高操作技能和迅速處理問題的能力,是高爐順利開爐的關(guān)鍵。
(2)開爐點火前,通過給高爐送2個小時的冷風(220oC左右),有利于對料柱干燥和加熱,這樣點著火后頂溫升得較快,加快了煤氣回收的速度。
(3)在開爐料中添加錳礦、螢石和硅石,控制合理的[Si]、[Mn]、物理熱、(Al2O3)、(MgO)、(CaF2)、堿度,為鐵水、爐渣創(chuàng)造良好的流動性是順利出鐵、出渣的關(guān)鍵。
(4)采取了快速降硅法。在熱制度方面,為了實現(xiàn)快速降硅,設計了“前期快、中期穩(wěn)、后期慢”的降硅原則,并制定了與之相匹配的降焦比步進計劃。
(5)合理的的風口布局為煤氣流的合理分布提供了堅實的基礎(chǔ),保障了爐況的順行。
(6)本次開爐原燃料準備充分、成分穩(wěn)定,為順利開爐打下了基礎(chǔ)。通過優(yōu)化操作,實現(xiàn)了開爐期間零休風、零懸料、零壞套。
參考文獻
[1]周傳典.高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)手冊[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2002.
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