宣钢450m3高炉长期堵风口条件下的生产实践

2010年全国炼铁低碳技术研讨会论文集1宣钢450m3高炉长期堵风口条件下的生产实践匡祎闫煜欣侯志勇李军岐(河北钢铁集团宣化钢铁有限责任公司炼铁厂河北宣化075100)摘要：宣钢5#高炉(450m3)由于炉缸电偶TE701#温度接近报警值，且对应部位冷却壁水温差和热流强度异常升高，自2010年4月堵2#风口作业，进行综合护炉。在长期堵风口护炉期间，通过优化调整操作制度、强化过程参数控制、加强外围协调组织等措施，实现了炉况长期稳定顺行和获得较好的技术技经指标。关键词：高炉护炉指标优化1.前言宣钢5#高炉有效容积450m3，2008年8月份停炉大修，本代炉龄冶强提高快，炉体侵蚀比较快（紧靠陶瓷杯垫的炉底一层炭砖下部中心温度也已经突破800℃，最高869℃），位于炉缸第二段冷板的2#冷板下部，1#、2#风口下方，标高7.141m的TE701#电偶温度于3月24日始开始异常上升，最高达848℃已经接近850℃报警值，该部位冷板水温差由原来的0.8℃升高到1.63℃。根据壁体温度计算，TE701#电偶附近炉缸陶瓷垫还剩100~200mm厚或仅有渣壳保护（该部位陶瓷杯已侵蚀完）。（咨询了北科大程教授，并校核了计算结果）。针对炉缸TE701#电偶温度异常升高，采取提高该部位冷却强度、炉体灌浆、适当提高入炉钛负荷等综合护炉措施，自2010年4月长期堵2#风口。一年来，通过优化调整操作制度、强化过程参数控制、加强外围协调组织等措施，实现了炉况长期稳定顺行和获得较好的技术技经指标。宣钢5#高炉2010年4~12月主要技术经济指标见表1。表1宣钢5#高炉2010年4~12月主要技术经济指标平均日产t/d焦比kg/t煤比kg/t小焦比kg/t粒煤比kg/t品位%风温℃CO2%备注4月份164238315133056.88111818.35月份1694366144302456.43110618.076月份1687359144322456.90111518.587月份1036387145352455.97106116.9焖炉8天8月份1692359152203856.2111917.99月份1117377150163856.55107417.2焖炉6天10份1388395142232455.98108117.17停炉16天11月份138543914743056.30104417.72停炉17天12月份168936914644056.96109818.582010年全国炼铁低碳技术研讨会论文集22、综合护炉在长期堵2#风口同时，采取一系列综合护炉措施，确保TE701#电偶温度稳定在正常范围内，高炉正常生产炉体安全。2.1提高冷却强度重点提高TE701#电偶所在的炉缸2#冷板区域的冷却强度，3月29日白班对该部位炉皮打外喷水，炉缸水流量由530m3/h分步提为600、650m3/h。4月20日7：00-22：20定修，炉缸二段-2、3，三段-2冷却壁部位灌浆、炉缸1-4段2#冷却壁改高压水。2.2加强炉前操作管理，维护好铁口工作TE701#电偶位于铁口南下部，宣钢5#高炉长期使用宣钢附企自产炮泥，大修开炉以来随冶强的提高，炮泥质量不能满足高冶强的需要，铁口泥包不稳定，经常出现铁口钻漏和浅铁口，铁水对铁口区域内壁冲刷严重。维护好铁口工作是护炉的关键。一方面，提高炮泥质量，外购高质量炮泥；另一方面，抓炉前工的日常操作，稳定泥包工作，维持铁口深度在2~2.3米。2.3适当提高入炉钛负荷停配块矿，停外购低钛球改配自产高钛球，适当提高入炉钛负荷，最高提至15.0kg/t，计算碱度由1.03倍提至1.07倍。待TE701#电偶温度下行且稳定后，再适当下调入炉钛负荷。3、在护炉前提下的高炉强化措施宣钢5#高炉经过近一年时间的护炉实践，在合理护炉，确保炉体安全前提下，逐步摸索高炉操作制度，适当强化高炉操作。在高炉长期堵2#风口生产过程中，逐步调整建立了新的操作炉型，确保了炉况长期稳定顺行，获得了较好的技术经济指标。3.1操作制度的优化调整为保证高炉炉体安全，宣钢5#高炉长期堵2#风口作业。必须重新思考上下部制度的匹配关系，总的原则：发展中心煤气流为主，适当发展边缘气流；下部，调整风口布局，重新合理分布初始气流；上部，随冶强的降低，选择合适矿批和装法。建立新的操作炉型。3.1.1上部制度宣钢5#高炉以稳定焦炭平台为基础，合理确定矿角环位和布料圈数，增加焦、矿层厚度，减弱矿、焦层的界面效应，矿批稳定在19吨左右，最高矿批19.5吨，以稳定上部煤气流分布。堵2#风口以后，为适应冶强的降低，上部缩小矿批，矿批由19.5t退至18.6t,随配吃粒煤、当地球和落地料，原燃料条件变差，适当疏导边缘气流,装法由ａK34（3）32（4）30.5（3）J35（3）32（3）29（3）26（4）逐步调整为K33（3）31（4）30（3）J35（3）32（3）29（3）25（4），料线1.0米。上部装法基本确立，后续以此为基础进行微调。减少长期堵2#风口气流对炉况的影响。3.1.2下部制度下部制度的调整主要考虑在长期堵2#风口的情况下，保证初始煤气流分布合理，维持相对合理的鼓风动能和实际风速，保证炉缸良好的工作状态。4月20日定修堵2#风口，为了保证初始煤气流分布合理，保证炉缸良好工作状态，对部分风口的布局、直径、长度进行了优化调整，风口面积由原来的0.1582m2调整为0.1641m2,送风面积0.1528m2，控制风量上限1600--1620m3/min。后续根据日常炉体温度变化和炉顶摄像煤气流分布判断炉型变化，利用定修机会逐步调整风口的面积、布局及长度等，见表2，重新建立合理的操作炉型，实现了稳定下部初始煤气流分布的目的。2010年全国炼铁低碳技术研讨会论文集3表2宣钢5#高炉护炉前后风口调整情况风口原风口布局调整后风口布局4月20日7月13日8月24日11月18日直径mm长度mm直径mm长度mm直径mm长度mm直径mm长度mm直径mm长度mm1#1203601203801203801203801203602#1253601203601053601053601053603#1203401253601253601253601253604#1203601253601253601253601203605#1203601203601203601253601253606#1203601203601203601253601203607#1203601203601203601253601203608#1253601253601253601253601253609#12036012036012036012536012036010#12036012536012536012536012536011#12536012534012534012534012536012#12034012034012536012536012536013#12036012036012036012536012036014#120360120360120360125360120360全ΣS/送风ΣS(mm2)0.1612/0.16120.1641/0.15280.1614/0.15270.1671/0.15850.1614/0.15273.1.3热制度与造渣制度根据原燃料情况及炉前渣铁样分析，合理确定配料计算炉渣碱度计。在护炉期间，适当提高入炉钛负荷，保充足物理热，控制较高铁温，适当降低生铁［Si］,炉渣碱度必须满足渣铁流动性，确保炉况稳定顺行。3.1.4冷却制度冷却制度调整主要依据是高炉的冶炼强度与冷却强度的匹配关系，另外考虑宣钢5#高炉铁口区域炉缸局部水温差异常升高后的安全生产问题，进行逐步调整。对铁口区域炉缸局部水温差异常升高部位（炉缸2#冷板）强化冷却；由于冶炼强度相对降低了，炉体整体冷却强度也应相对降低，加强炉体温度及水温差检测，及时调整冷却水量。3.2加强管理，抓好细节操作3.2.1在TE701#电偶温度异常阶段，车间加强生产组织，炉前、看水、工艺倒班。高炉工长及看水工加强对TE701#电偶所在部位水温差监测，看水工每半小时手动测量水温差及热流强度并做好记录，工长确认签字。3.2.2加强炉前出铁组织，及时排净炉内渣铁，减少渣铁在炉内的积存时间是保证炉况稳定顺行和处理炉缸的基本前提。在保证铁口安全的前提下，加快炉前出铁组织，以利于维持炉内较稳定的压量关系，每天按照17炉次组织出铁，铁口深度维持在2.2米左右，合理使用钻头，铁水流速控制在2.3吨/分钟左右。炉前要对每日出铁情况做全面总结，对连续亏铁、铁口浅、烧铁口等要有详细的原因分析，找出症结所在，进行有针对性的指导工作，杜绝因确认不到位导致的误操作和设备事故。3.2.3强化过程参数控制，抓好工长细节操作。对高炉工长在日常操作中严格要求，细化操作，确保各项参数受控，确保高炉稳定顺行。对每一次风压波动、料动欠佳认真分析，总结经验。为了进一步提高高炉工长队伍的整体素质和高炉操作水平，通过多方面工作，培训工长的操作能力和业务水平，每周对工长进行培训考试，将考试成绩列入考核。班后进行班总结，由炉长分析炉况，集中组织工长进行学习等，使工长的操作2010年全国炼铁低碳技术研讨会论文集4水平有了显著提高。3.3进一步完善标准化操作根据长期堵风口综合护炉时期炉况运行特点，将装料制度、热渣制度、加减风操作制度、槽下筛分制度等逐项逐步修改完善，使之标准化、制度化；对高炉操作的参数:送风参数、装料参数、热渣参数、冷却参数和炉型参数，逐步完善并实行数量管理。避免操作参数的大幅度波动，造成炉况波动，影响生产，尽量将人为因素影响高炉顺行降到最低。严格要求工长标准化操作，确保炉况受控。根据不同阶段冶炼条件的变化，及时制定详尽的操作方针，统一操作思想，真正做到三班统一操作。4、结束语宣钢5#高炉长期堵一个风口作业，通过摸索匹配操作制度，抓各项管理及细节操作，完善标准化操作，重新建立合理的操作炉型。在生产实践中寻找“合理护炉”与“适当强化”的最佳结合点，维持炉况长期稳定顺行，取得较好技术经济指标。从长远效益看，高炉的强化必须建立在高炉长寿、炉体安全基础之上。