毛本桥
(安徽长江钢铁股份有限公司)
摘 要 炉温达标率是高炉操作者水平的重要体现,同时也是炉况顺行的重要标志。长钢1#高炉通过一系列措施:原燃料管理、上下部调节、精心作业、加强渣铁处理等,使炉温[Si]达标率大于81%,最好水平90.13%。其中7月份日均产3887.6t/d,生产指标进一步提升,高炉保持良好顺行。
关键词 炉温达标率 原燃料管理 上下部调节 渣铁处理
根据节能、环保的方针,公司结合长钢原燃料及设备运行情况,制定炉温[Si]达标标准为0.30%~0.55%,月达标率大于81%。为下道工序提供便捷,促进高炉的经技指标和顺行提升。1#高炉响应号召,通过原燃料管理、上下部调节、精心作业、加强渣铁处理等方面攻关,炉温达标率有所提升。
1 严把进口关,抓好质量,做好筛分工作
长钢1#高炉的炉料结构:80%烧结矿+12%球团矿+8%生矿。由于长钢球团产量不足,球团使用量固定12%,烧结矿、生矿调整比例用量,选择适宜的炉渣配比。
“七分原料,三分操作”,原燃料的重要性是毋庸质疑的。原燃料的稳定,是决定高炉稳定的首要条件。焦炭作为高炉的主要燃料,是高炉的供热剂、还原剂、同时还担单料柱骨架的作用。长钢的焦炭全部为外购焦,且厂商多,品种杂,质量难以保证。经公司统筹安排,将厂家7-8家,精简为3家,以减少焦种变化对高炉影响。增加干熄焦使用量,由20%提高到50%,以改善气流和炉内透气性。烧结矿主要为1#、2#机烧结机生产,专机专供,烧结矿碱度按2.05±0.05生产。球团为自产球,抗压强度大于2500N/个,减少碎球比例,避免球团受热还原膨胀影响。
加强原燃料的筛分工作,控制筛分速度,主要调整给料机和振动筛的频率,以延长振料时间,以减少入炉粉末,使粉末小于5mm比例低于5%。视原燃料品质及炉况需要,选择合适的T/H值,一般应小于表1数据:
加强内部管控,每班两次集中清理吹扫筛网。如遇特殊情况,下雨天气、烧结矿粒度偏碎、生矿结团等,增加清理频次,保证正常的上料速度,避免因备料而亏料线。当班工长不少于3次槽下检查,将原料及设备运行情况拍照发布到值班室群,并对外购焦水分进行测定,发现异常及时汇报。严格控制料仓料位,要求原料不低低于半仓打料,以减少炉料在运转过程摔打,不得混料、错料。做好上、下工序衔接沟通,以减少原料波动对炉况的影响。稳定的原料,为提高炉温达标率提供必备物质条件。如表2所示,2022年的入炉品位、球团抗压强度、M25、M10、日均产量、燃料比、休风率情况。
2 上下部调节,稳定气流分布
1#高炉以3150~3200m3/min为目标风量,标准风速215~240m/s,实际风速260~290m/s,动能110~135kJ/s的水平为目标,达到活跃炉缸的目的。由于近些年的危废自处理,原料的锌负荷增加,导致高炉风口上翘。1#高炉定期对风口中小套进行测量,并对数据分析,利用计划检修机会,更换风口中套,维持合理的操作炉型。同时将小套按表3进调整,斜风口的使用,可使煤气直接冲向渣铁层,有助于搅动炉渣,活跃炉缸及风口回旋区,稳定煤气的初始分部。
1#高炉煤气流控制上一直遵循“稳定中心,兼顾边缘”原则,得到两股稳定、合理的煤气流分布。日常操作当班工长密切关注布料时间变化,布矿时间控制在65~68s,布焦时间控制在82~86s,布料时间连续2罐偏离规定时间要进行料流阀开度,已保证料流宽度和落点位置稳定。通过上下部调节,1#高炉气流分布合理,呈“草帽”状分布,如图1所示,煤气利用稳定在43.5%~45.2%,如图2所示。
3 精心作业,细化操作
1#高炉坚持以风为纲全风操作、稳定炉温为中心任务。日常炉温以0.30%~0.55%为达标基准线,以罐为单位,要求月达标率大于81%。在长钢现有原燃料条件和生产水平条件下,对高炉操作水平要进一步提升。
固定风温操作,风温作为优质、清洁能源,带入能量占总能量的16%~19%。长钢1#高炉采用鲁卡金顶燃式热风炉,结合优化燃烧系统,热风温度可以维持在1200℃~1240℃。考虑热风总管耐材、高炉使用寿命、装备水平等因素,将风温固定在1200℃水平操作。固定风温调节喷吹量,最大限度发挥风温的作用。
找准热滞后时间,把握调剂幅度。日常平衡炉温,以调剂煤量为主,煤在高炉先是吸热,后才是作为供热剂提供热能,有滞后性。生产中根据T=V/(V焦+V矿)×1/料速,估算出喷煤热滞后时间。T=516/(7.44/0.5+35/1.7)×1/7≈2.07(h),煤粉作用后,观察调剂幅度是否准确。一般以上一班8小时平均煤量为基准,结合炉温[Si]水平、物理热情况,确定本班操作燃料。1#高炉的操作燃料比一般为515kg/t~520kg/t,冶炼周期为29批。正常炉况,每次调整煤量小于2t/h,每班同向调整煤量小于4t/h。当煤量调整波动大时,适当调整负荷。
选择适宜的造渣制度,R2=1.15~1.20,炉渣要有良好的稳定性,要有良好的流动性能,要有较好的脱硫效果。日常炉渣中的(Al2O3)要低于16%,渣中(MgO)大于8%,镁铝比大于0.55%。炉料结构要稳定,较大的调整要分次过渡完成。烧结矿变化幅度超过5%分次调整,块矿变化幅度超过3%要分次进行调整,相邻两次核料碱度波动小于0.03。全天每隔3小时,烧结矿取样化验。球团、生矿每批次有成分,焦炭入厂前有预报成分,可以做到每次变料、核料都有数据支撑分析。
4 严抓出口关,出净渣铁
渣铁排放工作,是高炉系统的重要环节。随着产量的不断提升,按时出净渣铁,是保证炉况顺行和安全生产的关键步骤。长钢推行一罐到底的生产制度,实行100吨铁水罐火车拉运的生产模式。在此模式下,1#高炉制定每天17炉次铁的运行方式。铁水流速控制在3.5t/min~4.0t/min,以保证炉内不断生成的渣铁能够从铁口及时排出,使炉料有下降的空间,为炉况顺行奠定坚实基础。如果渣铁不能及时出净,势必会使炉内憋压,煤气流紊乱,下料不畅等结果,造成高炉减风。处理不当,会形成管道气流,甚至高炉悬料。不仅影响高炉产量,还会破坏高炉的操作炉型和打乱正常的生产节奏。
炉前三大指标,作为衡量渣铁处理的依据。提前兑罐保证出铁正点率,双铁口出铁兑罐基本上可以做到提前兑罐,实行堵口就开口,开口时间控制在10~15分钟。出铁铁量差控制在10%~15%,1#高炉控制在每炉铁不超过30吨。若超过考虑使用直径50mm钻杆,直接开通,尽快排出渣铁。铁口深度要稳定控制2300~2400mm,每炉铁打泥2.0~2.1格,四班统一铁口深度、统一打泥量。来风堵口率欠缺,基于现有设备水平,每炉3罐出铁,可能会造成多炉次不来风堵口情况多,后期要进行设备优化提升。
渣铁处理固化操作、标准化操作,及时出净渣铁提供保障。具体操作:出铁前做好各项检查。检查铁水罐是否到罐位,检查罐容和耐材是否脱落等,避免安全事故的发生,检查水、电、气、液压等是否正常,检查除尘设备是否运行正常。出铁操作统一化,开铁口采用分段式开口,50mm钻头开1.5~1.8m深,45mm钻头钻至炽热层2.2m~2.3时直接捅开。铁口通道呈喇叭口状,内小外大。堵铁口操作标准化,正常情况下,必须在铁口来风口后堵口。堵口前一定要将泥套前渣铁清理干净,打泥控制在2.0~2.1格,打泥后1.5~20分钟才能退炮。出铁时间低于40分钟或出铁量小于130吨,进行连出作业。出铁时间大于80分钟或铁水流速小于3.0t/min,另一铁口堵口就开口,并使用大钻杆。
5 保持长周期稳定顺行
只有炉况稳定顺行,才是一切生产的重要原始动力。日常生产时,将高炉各项指标纳入量化高炉的标准,标准化、统一化衡量顺行状态。实行打分制,采取日检、旬检、月检,多角度、多维度对高炉的状况进行评估。顺行分为三档:稳定顺行>90分,90分≥基本顺行顺行>75分,75分≥波动预警>65分。指数低于90分,要进行分析原因,找出源头,拿出解决措施,避免炉况恶化,是炉况长周期稳定顺行重要准则。1#高炉稳定顺行状况趋势如下图3所示。
6 应用效果
采取加强原料管理、上下部调节、细化操作、强化渣铁处理、保持长周期稳定顺行等技术措施后,1#高炉的2022年含硅情况如图4所示,高炉硅达标率从78%提高到90%,其中7月达标率为90.13%,如图5所示,创历史最好水平。除去1月、3月、5月、9月、12月受休风影响,炉温达标率都能达到公司要求,大于81%,并平稳运行,说明1#高炉攻关任务完成。
结语
1、精料是一切的物质基础,1#高炉通过严抓原料把控,加强筛分效果,使炉况稳定运行,炉温达标率提升,获得较好生产指标。
2、坚决贯彻以风为纲的思想,树立严格的全风意识。通过上下部调节,使煤气流合理分布,形成两股稳定合理的煤气流。
3、高炉日常操作上,四班统一操作方针,调剂和幅度有数据分析,做到少动、早动、动准。
4、加强炉外的渣铁处理,每天力争17炉次,出净炉内渣铁。随产量的提高,生产设备水平需要进一步提升。
参考文献
1.傅燕乐.高炉操作.冶金工业出版社.2006。
2.王筱留.高炉生产知识问答(第3版).冶金工业出版社.2013。
3.王志堂.马钢2#高炉低硅强化冶炼实践.安徽冶金.2011。
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