一座大高炉的技术装备

一座大高炉的技术装备“秘密”利用系数和焦比是考核高炉运行效率的两个“硬指标”。2007年，由包钢（集团）公司自己设计、自己建设的2500m3的6号高炉，不但两项指标位居包钢各高炉前列，而且创下了单月平均高炉利用系数2.257t/m3·d，平均焦比353.53kg/t的最好成绩。这两个指标，对于矿石冶炼困难、高炉利用系数徘徊在2.0t/m3·d左右、焦比高踞400kg/t以上的包钢来说是一个突破。而6号高炉之所以表现出色，缘于多项新技术和新装备的支持。发展，要站在高起点软水密闭循环、干法除尘、水淬渣是被冶金行业看好的先进技术和装备，在建设之初这些技术装备就被悉数“武装”到了6号高炉之上，它们不仅节电、节水、提高煤气回收利用率，还对高炉生产起了良好作用。过去包钢的高炉冷却系统全部为开放式工业水循环冷却，所用黄河水水质硬，冷却设施结垢锈蚀严重，冷却效果差，往往不到1年冷却板、冷却壁就开始烧损。6号高炉在炉体、炉底、风口二套等部位采用软水循环后，消除了结垢锈蚀，高炉寿命大幅提高，产量因此得到提高。过去，包钢高炉渣全部采用渣罐拉运，经常出现因不能及时出净渣铁而减风的问题，6号高炉采用水淬渣工艺后，水淬铁渣随出随运，此类问题迎刃而解。高炉生产“三分操作，七分原料”。不仅本体装备的高端配置给高炉生产创造了有利条件，包钢原料系统的新装备、新工艺也为6号高炉的高效生产立下了汗马功劳。包钢2006年年底投入使用的拥有500万吨存储能力的综合料场是目前华北最大的综合性料场。在建设中，包钢综合料场采用了管皮带等多种先进的运输、堆料、混料工艺设备，原料处理能力大大增强，保证了原料的均匀性和稳定性。与此同时，为保证高炉吃上“精料”，包钢通过开展“优化再磨工艺提高再磨精矿品位试验研究”以及“白云鄂博磁铁矿石采用阶段磨矿—阶段选别工艺工业试验”等科技攻关，成功地将再磨精矿和自产精矿品位分别提高了2.60和1.60个百分点。近年来，包钢配套建成3套干熄焦装置，每套装置可每小时处理焦炭125吨，6号高炉以及其他高炉由此获得了高质量的焦炭。“舶来品”，不仅仅是“拿来”当然，新技术、新装备的集成，绝不是简单的“拿来主义”。对于这些“舶来品”，包钢进行了因地制宜的改进完善。例如，高炉干法除尘工艺节能效果为业内公认，但是，布袋毁损严重、成本过高使得这一工艺在大高炉上使用困难，包钢从降低煤气温度、减少布袋负荷入手，对高炉干法除尘工艺进行了改进。高炉炉顶温度变化过大是造成除尘布袋烧损的一个主要原因。包钢在6号高炉上采取相应措施降低温度，同时加大荒煤气扩散，一举稳定了炉顶温度。除尘布袋负荷过大容易损毁布袋，在建设6号高炉除尘系统时，工程技术人员仔细分析了设备配置对除尘过程的影响，增加了必要环节，使得整个除尘系统形成梯级布局，有效减少了布袋箱体负荷。由于找到了解决问题的“窍门”，包钢成为国内在2500m3大高炉上成功采用干法除尘的“第一人”。又如，包钢采用铜冷却壁之后，为避免温差导致水管剪断而出现破损，设计人员在6号高炉的冷却壁水管与炉壳之间加装了经过改进的波纹膨胀器、金属软管与球阀相连接，从根本上消除了这一弊端。包钢原料系统也在技术攻关中力求装备运行状态最佳，更好地发挥出“保精料”作用。针对1号、2号干熄焦装置投产后出现的干熄率低、质量不稳定的问题，包钢的工程技术人员边生产，边进行技术攻关，对设计不合理的地方进行改造，不断优化工艺控制参数，设备运行水平不断提升，从而使两套干熄焦的达产速度都达到国内同行业先进水平。诸如此类的对新装备新工艺的吸收改进，使得6号高炉最大限度地避免了新装备新工艺的“不适应症”，投产后很快呈现出“高开高走”的态势，成为包钢高炉群中的佼佼者。在硬件“广纳博收”的同时，6号高炉也兼修“内功”。6号高炉采用了“高炉专家”软件系统。借助这一平台，设计人员把6号高炉的砖衬和冷却壁的温度检测及十字测温等装置纳入到监控体系。由此，6号高炉的工艺操作多出了一双双“眼睛”，成功实现了高炉配料、布料以及炉体冷却的高炉运行在线实时监控和分析，方便了操作人员的操作调整，保证了炉况的稳定顺行。与此同时，工程技术人员一改过去高炉开炉后需要长期摸索布料制度的做法，在6号高炉开炉之时便提出了一种基于等面积环带为特征的布料制度———新型多环装料制度。这一装料制度非常符合6号高炉冶炼条件，使得高炉煤气流分布合理，利用率提高，还有效降低了焦炭的消耗。适合自己的“独门绝活”除了运用外来技术装备，6号高炉还用上了包钢自己的“独门绝活”。拥有专利的BGⅢ型布料器是包钢针对自己生产实际研制的布料设备，相对于以前从国外引进的无料钟炉顶设备，具有结构简单、运行可靠、维修简单、氮气消耗量小的优点。如今这一装备被6号高炉所采用，降低了生产成本。炮泥的有效使用，也是6号高炉生产别具匠心的一笔。由于6号高炉容量大、出铁时间长，开炉初期出现了铁水喷溅严重的现象。为满足高炉强化冶炼要求，包钢工程技术人员根据炉容、冶炼强度等条件，研制出适合6号高炉生产的新型高强度9号炮泥，改善了6号高炉铁口工作状况，保证了开炉初期的高炉生产效率。此外，6号高炉在以后的生产中还摸索出一套特有的操作工艺，全方位地推动高炉生产一路向好。中西技术集成、装备“土洋结合”，让包钢6号高炉成为国内装备水平一流的大高炉。主持了6号高炉设计的包钢设计院副总工程师邢铭感慨地说，在全国，恐怕没有几座高炉能像包钢的6号高炉这样，集中了如此多的新技术和新装备。