来源:市场资讯
(来源:中国炼铁网)
李金元 张成勇 曲晓龙
(广西柳钢中金不锈钢有限公司)
摘 要 由于柳钢中金第一炼铁厂1号高炉炉腰冷却壁大面积烧坏,炉缸冷却壁、炉壳外部温度逐渐升高,消耗升高产量下降,故停炉进行大修。柳钢中金第一炼铁厂1号高炉于2023年11月13日降料面停炉检修,停产73天,2024年1月15日开始烘炉,1月25日组织点火开炉复产。通过一系列精心的开炉准备工作,制定合理的烘炉和开炉方案,确定合理的开炉工艺参数,实现了安全顺利开炉和快速达产目标。
关键词 高炉 开炉 快速达产
1 概述
柳钢中金第一炼铁厂1号高炉于2023年11月13日降料面停炉检修,停产73天,2024年1月15日开始烘炉,1月25日组织点火开炉复产。开炉后第4天高炉产量达到1006.856t,利用系数 3.146t/(m3·d)。整个开炉复产按计划方案推进,炉况恢复过程顺利,达到快速达产的预期效果。
2 开炉前准备工作
2.1 送风参数的选择
风口布局及进风率是高炉开炉的重要参数。为确保开炉后炉况顺行并实现快速达产,本次开炉仍采用传统的堵风口方式送风。高炉共12个风口,长度为300mm,风口选择1#、3#、使用φ110㎜风口,2#、4#、5#、6#、7#、8#、9#、10#、11#、12#使用φ110㎜风口,全风口面积S=0.1055m2,本次开炉堵2#、4#、6#、8#、10#风口送风,送风面积为0.06058m2,堵风口用特制保温砖加有水炮泥确保堵严。
2.2 热风炉烘炉作业
根据高炉开炉生产时间,2024年1月4日至1月13日对3座热风炉进行烘炉操作。本次热风炉的烘炉利用天然气烧炉,总时间为214h,从升温曲线的制定到实际升温的控制均有严格的要求。本次热风炉烘炉过程中拱顶温度控制在1300~1350℃,烟道废气温度不得高于300℃,且严格按照拱顶及废气升温曲线控制,保证开炉时风温供应在800℃以上。
2.3 高炉本体烘炉作业
2月13日高炉开始本体烘炉作业,烘炉加凉炉耗时80h。
本次烘炉,有6个风口安装烘炉导管(3根深入中心),2#、5#、8#、11#风口安1支热电偶,其热端位于风口前端200mm处,铁口安1支热电偶,其热端位于炉缸炉底中心区域,烘炉温度以铁口热电偶为准。采用热风炉对高炉烘炉,烘炉曲线的温度控制以热风温度为准,前期常温烘炉时,风量全部经过混风阀进入高炉;当高炉需要升温时,通过调节热风炉热风阀、缓慢开启冷风阀,用混风调节阀控制风温达到预案要求的风 温。冷风烘炉风量为400m3/mim左右,检查各送风系统是否漏风,再逐渐增加风量到稳定风温,冷风烘炉快结束时,逐渐开热风和增加风量,一般每次加风100m3/min按烘炉曲线升温,以达到要求,同时调节风量和风温,尽量使炉缸温度接近风温水平。当后期恒温阶段炉顶温度超标时,采取先减风温,再减风量来控制炉顶温度。炉顶放散阀采取 1 开 1 关,轮流开启状态。
2.4 高炉打压试漏及休风凉炉作业
高炉凉炉至200℃后,立即开始组织打压试漏作业,打压范围是从高炉本体直到布袋箱体入口阀前段。打压时高炉区域所有放散阀关闭,重力除尘器遮断阀关闭,采用风机加压,用放风阀将压力保持在150kPa左右恒定。此时高炉开始检漏,对漏点做出标记,反复打压3次对所有漏洞处理完毕。
2.5 原燃料准备
开炉料由普矿烧结矿、海南块矿、锰矿、石灰石、硅石和焦炭组成,为确保开炉顺利,及时安排进料并达到规定的仓位。高炉开炉原燃料的部分理化指标见表2。
3 开炉操作及恢复情况
3.1 开炉配料
正常料炉料结构为普矿烧结矿+海南块矿,用矿石配比调整炉渣碱度。在正常料中配加锰矿和硅石,在空料中配加石灰石,用锰矿和硅石改善渣铁的流动性,防止开炉初期因碱度过高,渣铁流动性差影响开炉顺利进行。根据高炉开炉经验全炉焦比选3.564t/t,碱度R2=0.835.正常料组成:焦炭、普矿烧结矿、块矿、锰矿、硅石。焦炭干基3.528t,负荷2.15,炉渣二元碱度0.835,Al2O3含量13.36%,MgO/Al2O3=0.48,铁中Mn含量1.3%,铁水含[Si]3.0%。后续正常料组成:焦炭、烧结矿、块矿、锰矿、硅石。矿批7.5~9t,焦炭综合负荷逐步提高至2.2~3.0。二元碱度按0.85~1.00,铁水含[Si]=1.0~3.0%。
3.2 装料
本次开炉采用全焦炭填充炉缸开炉,净焦加至炉腰下沿,空焦加至炉身下沿以上3.0米,空焦以上为轻负荷料,炉料装至料线2.5米后停止装料。待高炉送风后带风逐步装料。高炉各段炉料结构及布料相关参数见表3。
3.3 开炉操作
高炉具备点火送风条件后,经开炉组长同意后,2024年1月25日9:16分点火送风,起步送风压力42kPa,风量为460m3/min,风温680℃,9:45分风口开始燃烧发亮,16:00风量已加至810m3 /min,热风压力为105kPa,风温为800℃。随着风量的增加,料尺开始出现走动,初期谨慎加风,以保证下料顺畅为原则,送风后至软熔带形成时期采取保守操作,16:00-21:00间多次出现压量关系越走越紧,热压爬坡后减风控制的方法过渡,待21:00之后压量关系越走越平稳、顺畅,未再出现波动继续加风并适当加快加风速度,根据炉况走势逐步上负荷、扩矿批。
3.4 出渣铁操作
1月25日16:26,发现铁口煤气导管自动烧出后上炮堵口。18:30开出第一次铁,出铁顺利, 因炉温偏高,渣铁热量、流动性一般,头五次出铁均放干渣。第六次铁渣铁分离较好,铁水过撇渣器,炉渣开始冲水渣。26日 05:00开始逐步捅风口,09:00开始喷煤,23:39开始富氧,随着冶炼强度的提升,当日风量已逐步加至1025 m3 /min,28日矿批扩至8.1t,焦炭负荷上至2.88 t/t,日产1006.856t,利用系数达到3.15。至此,本次高炉大修开炉基本恢复正常水平,开炉一周主要操作参数及达产进度情况如表4所示。
4 开炉经验总结
(1)开炉前准备工作要充足、设备运转稳定,各方案制定合理、各种预案培训到位。开炉配料计算须精准,炉温和碱度基本合适,渣铁温度充足流动性好。
(2)通过采用配加硅石、锰矿,提高了渣铁的流动性,降低了炉前的工作强度,保证了渣铁的及时排放。
(3)开炉料采用普矿开炉,降低了铁中的镍、铬含量,同时降低炉渣中的三氧化二铝含量,改善了造渣制度,实现了顺利开炉和快速达产目标。
(4)本次开炉采用普铁开炉,镍铁开炉与普铁开炉对比,品位偏低,渣比高,炉渣中Al2O3高等多种因素决定镍铁开炉难度比普铁开炉难度更大,因此采用普铁开炉更容易顺利开炉和快速达产。
5 参考文献
[1] 张俊杰,张永平,李宝武,等.中天9号高炉开炉达产实践[J] .炼铁交流,2012.
[2] 楚强.济钢4号350m³高炉全开风口快速达产实践.山东冶金,2008.
[3] 周传典.高炉炼铁生产技术手册,冶金工业出版社,2003.
[4] 高海潮,黄发元.马钢炼铁技术与管理[M]. 北京: 冶金工业出版社,2019.
[5] 熊亚飞,周国前,等.武钢 1 号高炉封炉开炉生产操作实践.炼铁.2010.
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