首钢水钢1350m3高炉空料线停炉操作实践

2019-03-11 19:03:00
首钢水钢 1350m3 高炉空料线停炉实践 周成林 摘 要:首钢水钢 1350m3 高炉于 2016 年 1 月 8 日停炉,通过采取停炉前洗炉、保证降料面顺利、降料面 期间空料线回收煤气,缩短降料面时间,降料面过程中无较大爆震,定时取煤气分析,确保煤气系统安全, 加装长探尺配合雷达测量,实现了降料面过程快速、安全、环保,为今后停炉工作积累了经验。 关键词:高炉 停炉 降料面 3 水钢 1350m 高炉于 2004 年 9 月 15 日建成投产,该高炉采用了并罐无料钟炉顶、软水 密闭循环冷却系统,铜冷却壁、陶瓷杯炭砖综合炉底、冷水转鼓渣处理工艺、比肖夫环缝煤 气处理及 TRT 发电、双出铁场,液压开口机及泥炮等先进工艺及技术。至今已生产 12 年, 处于炉龄中后期,2016 年为配合公司计划检修,决定对本高炉进行降料面停炉炉身喷涂造 衬处理, 于 2016 年 1 月 9 日 15: 48 开始降料面, 10 日 4:30 部分风口吹空, 8:33 减风至零, 降料面时间为 16 小时 44 分钟,料面顺利降至目标位置,实现了安全、顺利降料面工作。 1 停炉前炉况调整 为保证降料面工作顺利进行, 需对高炉炉强进行清洗。 在 2016 年 12 月 5 日停止添加钒 钛球,改普通矿冶炼,同时在生产组织要求保证高炉保持全风生产。12 月 16 日高炉进一步 采取疏导边缘和中心的措施, 内收矿焦角 1°, 同时缩小矿焦角差 (由 2.2°缩小至 1.7°) , 缩小矿批(由 38.5t 缩至 37t) ,并提高铁水硅下限水平至 0.3%,在休风前 3 天调整装料制 度,适当发展边缘气流洗炉。每批料加适量锰矿并同时配加萤石洗炉,提高渣铁流动性,改 善洗炉效果,利于渣铁出净,生铁【Mn】按 0.60-0.80%控制, 【Si】按 0.400-0.600%控制。 控制适宜炉渣成分和碱度,在降料面前 1 天将东、西铁口角度调整至最大。 表1 高炉利 用系数 11 月 12 月上旬 12 月中旬 12 月下旬 2016 年 1 月 1-7 日 2.873 2.828 2.629 2.746 2.729 综合冶 炼强度 1.463 1.513 1.366 1.390 1.360 焦 比 342 359 354 344 348 降料面前高炉炉况 煤比 160 164 156 148 149 燃料比 540 561 546 529 528 风量 3907 3876 3781 3844 3881 风温 1148 1154 1093 1104 1119 风压 340 340 332 333 334 崩滑料 33 10 33 16 15 【Si】 0.313 0.370 0.376 0.366 0.400 2 降料面停炉前准备工作 为高炉降料面操作实现安全、快速降料,在进行预休风前组织人员全面检查冷却设备, 防止冷却设备漏水。预休风前一次铁,打净重力除尘器瓦斯灰。预休风前一个冶炼周期改全 湿焦冶炼,控制预休风时休风料到达风口中心线。预休风前检查炉皮情况,对异常情况做好 记录和采取防范措施,便于预休风处理。安排好出铁时间,确保料面降到 2.5m 时开始预休 风。在风口平台每个水槽准备两根高压打水管,并保证长度有 20m,制作四套打水设施,对 高炉各层平台杂物清理干净,确保无易燃物品。降料面期间煤气救护站、消防队、医护人员 全程现场保护。 预休风前一周检查各部蒸汽管是否通畅, 协调相关单位保证高炉所需的蒸汽 和空压风压力。同时在预休风期间进行以下工作。确保高炉安全降料面。 (1)安装炉顶打水枪。按装四根打水枪,将高压水引入炉顶打水枪,并将流量调整阀 门安装在风口平台,便于调整流量和控制。 (2)调整探尺。将原机械探尺机械处理好,确保两个探尺能探料线 24.0m,并对雷达 探尺进行检查,确保雷达探尺准确。 (3)从顶压一次表处引出炉顶煤气取样管,引至风口平台取气点。方便对炉顶煤气取 样做分析。 (4)将跑气、跑火处的炉皮及冷却壁垫板漏气处焊好,确保降料面过程中不发生炉皮 跑气跑火及开焊现象。 (5)从安装打水管开始到降料面结束,装料设备拉闸挂牌,严禁动作。 (6)更换所有损坏的风口各套,送风时风口全开,吹管内无杂物。 (7)将所有已损坏的冷却壁水冷管进水关闭,预休风后不再打开。对富氧站管道插盲 板。减轻炉顶Ф 800mm 放散阀配重:按最大能承受炉顶压力 0.150 MPa 进行减轻,确保爆 震时炉顶放散能顶开。 3 空料线停炉操作 3.1 降料线操作 高炉于 9 日 15:48 送风开始降料面, 送煤气后逐步加风提顶压, 16:50 提顶压至 130kpa, 3 加风至 2950m /min, 风量风压拐动大, 频繁出气流, 逐步减风降顶压, 17:23 退顶压至 100kpa, 3 减风至 2300 m /min 维持。气流渐稳,逐步加风提顶压,19:00 加风至 3450m3/min,提顶压 至 150kpa。19:10 加风至 3900m3/min。降料面过程中,在风口平台安排一个人员对炉顶打水 阀门进行操作,由中控室人员通过对奖机联系其调整阀门开度,调整打水量,控制炉顶煤气 温度,降料面期间炉顶温度控制≤600℃,按 500℃左右控制,温度上升增加打水量,打水 全开,如温度仍超上限,或者发生爆震,采取减风,减少水量措施。当温度低于 300℃,适 当减水。20:40 发生爆震,20:44 减风至 3600 m3/min,退顶压至 140kpa,21:02 爆震一次,顶 压上至 170kpa21:05 退顶压至 130kpa, 21:16 减风至 2650 m3/min,退顶压至 80kpa, 21:37 四 号风机停风,四高炉拨风供 1350m3 高炉,视料线以降至 19.4m,降至炉腹上部,为保安全, 并改常压,21:46 切煤气,停止煤气回收。22:32 用倒回用四号风机送风。减风后小爆震频 繁,进一步控风量至 1300 m3/min 水平,并根据顶温情况,减少打水量,因顶温高、小爆震 多,撤风温至 850℃。1:20 发现 19 号风口暗,减水检查未发现风口坏,随后风口挂渣增多, 3:05 查风口,普遍偏凉,普遍挂渣。视顶温稳定,3:40 提风温至 900℃。4:30 查 14#、15#、 16#、17#、18#、19#、20#、1#风口吹空,6:03 分打开东铁口,6:27 西铁口打开,视渣铁少, 6:31 开始逐步加提压,顶压上至 37kpa,铁口大喷,8:05 堵铁口,8:32 通知断炉顶打水管, 8:33 拉风到零,高炉休风,降料面结束。降料面过程操作参数及煤气分析见表 1、表 2。 表2 操作参数 时间 15:48 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 00:00 01:00 02:00 03:00 1200 2950 2480 3280 3900 3610 1620 1470 1390 1300 1290 1290 1020 900 900 900 920 920 920 920 920 850 850 850 60 213 184 215 234 209 47 37 32 28 28 28 19 130 110 140 150 140 17 18 16 18 19 18 255 370 495 505 507 457 486 502 548 537 545 521 262 395 530 481 548 434 561 523 600 583 571 520 292 410 496 527 503 489 465 460 541 510 544 535 326 381 536 562 531 443 484 468 563 531 559 534 5.4 18.2 7.9 29.6 55 58.7 43.4 29 27.2 28.6 48.9 45.9 风量 风温 风压 顶压 东南 东北 1350m3 高炉降料面过程操作参数 炉顶温度 西南 西北 打水 量 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 1300 1340 1400 1984 1950 920 920 880 800 800 28 26 23 47 50 18 17 12 22 29 526 549 628 520 565 543 679 515 516 559 636 616 558 538 661 507 46.3 31.4 23.5 11.1 表3 1350m3 高炉炉顶煤气分析 动 力 分 析 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 取样时间 16:30 17:00 17:30 18:00 18:30 19:00 19:30 20:00 20:30 21:00 21:10 CO2 14.6 10.6 14.0 12.6 10.2 12.0 8.0 7.0 6.0 5.6 4.4 H2 0.6 1.9 2.8 2.0 1.6 2.8 3.3 2.8 3.5 2.5 2.4 O2 0.2 0.2 0.2 0.4 0.4 0.2 0.2 0.2 0.2 0.4 0.2 CO 22.8 30.8 25.0 26.6 26.6 26.8 34.8 30.8 33.8 28.4 33.6 N2 59.2 55.7 57.8 58.0 61.0 57.8 53.3 57.8 56.1 62.7 59.0 CH4 2.6 0.8 0.2 0.4 0.2 0.4 0.4 1.4 0.4 0.4 0.4 3.2 出渣出铁 降料面过程中出渣出铁为三次,料线降至 12m 出第一次铁,铁量约 300t,渣约 130t, 第二次铁料线降至 20m 出铁,铁量约 8t,渣量约 90t,第三次铁待料面降至风口出铁。出铁 期间采取关炉顶部分放散阀,提高炉内压力,将渣铁吹出,待铁口大配,出完渣铁休风。出 铁情况见表 3 表4 开始 第一次 第二次 第三次 19:20 22:24 06:03 终了 20:33 23:00 08:33 Si 0.77 1.54 1.99 S 0.056 0.041 0.042 1350m3 高炉降料面期间出渣出铁情况 R2 1.15 1.11 1.13 温度 1441 估计渣量 130 90 10 Mn 0.72 0.89 0.88 Ti 0.09 0.14 0.16 Al2O3 14.77 14.06 15.83 铁量 300 8 16 深度 2.2 2.6 2.6 4 结语 本次降料面通过精心组织,严格按降料面方案组织工作,考虑高炉透气性改善和炉顶 顶温控制,采取选择湿熄焦。在降料面期间实现铁水温度充沛,炉渣碱度适宜;通过控制上 限炉顶温度,降料面初期, 采取回收煤气, 快速上风, 缩短降料面时间。及时掌握煤气成分, 结合雷达与机械探尺, 随时掌握料面位置, 实现高炉安全、 快速降料面。 取得料较好的成果, 但同时也存在部分不足之处。 (1)降料面前炉况不稳定,未达到理想洗炉效果,加上漏水造成高炉爆震偏多,被迫 减风延长了降料面时间。在高炉计划降料面前虽制定措施,保证高炉全风生产,改善洗炉效 果,但由于烧结矿因 SiO2%偏低,强度不足,造成高炉炉况不稳定,顺行状况变差,风量水 平下降,洗炉效果不好。在今后降料面前,应关注原、燃料质量的稳定工作。 (2)降料面前,对高炉本体水系统处理不仔细。高炉降料面至中后期,风口普遍偏暗, 部分风口挂渣严重。 休风后发现冷却壁漏水。 通过检查发现是对已损坏的冷却壁的水冷管闭 水不严造成冷却壁漏水。应进一步搞好对损坏冷却壁的断水检查。 (3)出铁时间控制组织不好。从此次降料面出铁看,第一次出铁是料面降至炉身中下 部出铁,第二是是降至炉腹以下 1.4m 出铁,第三次出铁降至风口。由于前两次出铁时间推 后,造成第三次铁出渣铁少,造成高炉休风下来中心料堆偏高。应将前两次铁提前出,控制 好出铁量,争取控制最后一次铁达 80-100 吨渣,50-70 吨铁水平。 (4)鼓风机发生故障停风。本次降料面期间发生鼓风机停风,造成了极大的安全隐患, 在今后降料面方案必须作好鼓风机检查和停风事故预案准备工作。 参考文献: 1、董国强 杨晓韬等. 唐钢 2560m3 高炉大修停炉实践.炼铁.2008 年.四期 28-30
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