张钢3号炉炉况转顺操作实践

2008年全国炼铁技术交流会论文集1张钢3#炉炉况转顺操作实践张兴才李华彭照川梁向华（张店钢铁厂）摘要张钢3#高炉通过调整风口布局和装料制度，使炉内煤气流分布趋于合理，风口均匀度有了明显改善，炉况顺行度大为好转，各项技术经济指标有了明显的进步。关键词高炉送风制度装料制度煤气流顺行度1概况张钢3#炉(128m3)这代炉役是2000年1月16日经大修扩容后开炉的，共有9个风口，炉体冷却壁共六环，采用软化水强制循环自下而上冷却，风口采用工业水冷却。由于各种原因，这代3#炉在开炉之后不久就在生产中出现了偏料情况，导致炉况不顺。由于长时间使用发展边缘的装料制度，西部6#、7#、8#风口方向三环、四环有部分冷却壁烧损，为了减少漏水入炉，已将烧损的冷却壁的冷却方式由软化水自下而上强制循环冷却改为由工业水自上而下冷却。2转顺前3#炉炉况进程3#炉在2006年里取得了令人瞩目的成绩，各项技术经济指标有了明显的改善。为进一步提升各项技术经济指标，2006年年底将6#、7#、8#三个风口由Φ85mm改成Φ90mm的风口，其余风口由Φ90mm改成Φ95mm的风口。之后，炉况开始不顺，主要表现为上下部不相适应。从风口表现看，西部6#、7#、8#风口方向料快、经常下软熔物或生料，出现边缘管道征兆。休风后观察料面情况，6#、7#、8#风口上方料面较高，煤气火很少。从出渣出铁情况看，上下渣温差别大，出铁过程中炉温波动大，两头低中间高，高碱度高硫。由于休风后观察料面发现其西高东低，当时认为该方向边缘气流不足，为此根据料面情况于2007年2月22日将7#风口换成Φ95mm的风口，2月25日将6#、8#风口换成Φ95mm的风口，4月25日将7#、8#换成了Φ100mm的风口，4月30日将4#风口换小成Φ90mm的风口。风口配置调整后，3#炉的炉况进程并没有好转，反而有恶化的趋势，特别是当炉温下行时。7#、8#风口方向频繁出现管道征兆，在操作中不得不频繁采用双装抑制管道。但煤气利用仍恶化，仅在6月份就出现了数次凉炉∶6月12日小夜班炉凉，从17:35开始缩矿慢风恢复，至13日14:40全风，恢复过程中共计加净焦38车；6月21日炉凉，慢风并加焦三车恢复，生铁[Si]最低到了0.10%；6月28日炉凉，慢风9小时20分钟，加净焦20车，最低[Si]为0.28%。炉况不顺严重制约着3#炉各项技术经济指标的提升，2006年和2007年上半年炼铁厂四座128m3高炉的主要技术经济指标对比如表一所示∶2008年全国炼铁技术交流会论文集2表一：2006年和2007年1～6月1～4#炉主要指标对比平均日产t/d综合焦比kg/t风温℃休风率%20061#422.075379420.412#388.445529390.513#424.505369870.514#405.255419360.7820071～61#434.9853810070.52#447.08*52610050.263#420.2754410130.574#454.32*53110320.93备注∶*2#炉和4#炉分别进行了为期一个月的项修，项修当月各项指标未计入该表。3原因分析由于3#炉长期存在偏料现象，加之长期采用发展边缘的装料制度，煤气流对炉墙的冲刷较为严重，致使西部6#、7#、8#风口方向炉衬脱落炉墙凹陷，导致三环、四环处高炉操作内型不规则，使得该部位边缘气流进一步发展。在这种情况下，仅仅通过观察料面情况扩大6#、7#、8#风口直径，则更进一步加剧了该方向的边缘气流，这就是这几个风口方向频繁出现管道征兆，经常显凉的原因。当炉温下行炉缸热量降低至一定值，料柱软熔带下移至内衬脱落处时，由于高炉内型发生较大变化在此凹陷，软熔带在该处被拉伸变薄，极易被较为发展的边缘煤气流冲击而断裂脱落，这就是炉温下行时7#、8#风口方向频繁下软熔物的主要原因。至于炉顶料面出现的西高东低现象，则是由于7#、8#风口方向长期出现管道，致使管道周边煤气流很少，该方向炉料只能从管道处很小的区域下降。高炉休风后，管道被堵塞，从炉顶观察料面时必然是7#、8#风口上方整个区域料面较高没有煤气火焰。4采取的措施根据以上分析出的原因，调整了操作方案，采取了一系列的措施，主要从下部送风制度和上部装料制度上进行了调整。4.1调整风口面积由于3#炉这次炉况不顺的主要原因是6#、7#、8#风口方向过于发展的边缘煤气流对软熔带冲击较大，煤气流分布失常。而要抑制该方向过于发展的边缘气流，主要应该采取的措施就是缩小该方向风口的直径。因此，利用7月2日的计划检修机会，将6#、7#、8#风口分别由Ф95mm、Ф100mm、Ф100mm换小为Ф90mm、Ф95mm、Ф90mm的风口。这次调整风口面积能实现两个方面的目的，一是为了稳定炉况，二是3#炉已到炉役后期，适当缩小风口有利于高炉本体维护。指标炉号2008年全国炼铁技术交流会论文集34.2调整装料制度批重对炉料在炉喉分布影响很大，适当扩大矿批能使矿石分布均匀，据相关资料，128m3高炉的适宜矿批应大于4.0吨[1]，根据3#炉的具体炉况，适当扩大矿批，同时增加抑制边缘的料制有利于煤气流分布更均匀合理，有利于炉况顺行。因此，车间在调整风口直径后，又根据炉况进程逐步将矿批由3.85吨扩大到4.0吨，将装料制度由4ppkpk+kpppk调整为全是ppkpk。根据炼铁厂现在所用各种原燃料的粒度情况，经试验证明实行矿矿混装、矿焦混装上料能减小料柱界面效应，有利于提高料柱的透气性，同时能使入炉料的批重和成分更加均匀，有利于炉况稳定顺行。3#炉目前所用的炼铁原料由烧结矿、安吉拉斯矿、球团矿组成，车间酌情将球团矿、安吉拉斯矿和粒焦均匀掺入到了每一批料的烧结矿中，使得每一批料的矿石重量都是4.0吨。4.3适当提高生铁含硅量在总结3#炉的炉况进程时发现，当其它条件没有改变的情况下，经常是生铁[Si]一旦低于0.6%，煤气利用就会变差，生铁含硫大幅上升，如2007年7月17日大夜班的第二、三、四、五这四炉铁，[Si]分别为0.55%、0.62%、0.56%、0.64%，脱硫用碱粉量分别为180kg、40kg、180kg、未加碱，经化验最终生铁[S]分别为0.041%、0.048%、0.040%、0.035%。根据这种情况，车间通过召开工长会议，调整了操作方针，适当提高了生铁含硅量，将生铁[Si]由0.5%～0.7%调整为0.6%～0.8%。4.4改变通工业水冷却壁的出水方式3#炉由于长时间使用发展边缘的装料制度，导致6#、7#、8#风口方向三环、四环大部分冷却壁烧损，为了减少漏水入炉，不得不将烧损的冷却壁的冷却方式由软化水由下而上强制循环冷却改为由工业水自上而下冷却。改前3#炉的工业水出水管路较长且有几个转弯，而所用工业水水质较差，出水管易被污泥等杂物堵塞，导致冷却壁从破损处向炉内漏水的量增加，影响了炉况进程，这也是6#、7#、8#风口方向经常下渣皮的重要原因。针对这种情况，在炉皮上焊接了水槽，通工业水冷却壁的出水不经转弯直接向下经水槽排走，不会再出现堵塞现象。5效果检查通过采取一系列措施，3#炉的炉况进程有了根本性的好转，炉内煤气流分布趋于合理，炉况顺行度有了明显的改善。6#、7#、8#三个风口不再频繁下软熔物或生料，风口均匀程度大为好转；南北两个探尺的行走差值减小，由45cm左右缩小到了10cm左右；炉顶南北温度差别从之前的60℃左右缩小到了20℃左右；放铁过程中炉温前后波动减小，之前在放铁过程中炉温两头低中间高而且比较明显，而现在整个过程中炉温波动很小；煤气利用改善，烧结矿用量从最高时的96.3%下降到了87%左右，与其他三座128m3高炉持平。炉况进程改善后，3#炉的各项技术经济指标有了明显的好转，从7月3日至8月15日，3#炉共完成实物生铁平均日产量457.7吨，比6月份的平均日产434.9吨提高了22.8吨；完成综合焦2008年全国炼铁技术交流会论文集4比522kg/t，比6月份的541kg/t降低了19kg/t。6结语3#炉所采取的措施主要是让送风制度和装料制度相适应，这次炉况转顺的实践说明，各高炉在制定操作方针时，必须要从本高炉的实际情况出发，抓住影响炉况进程的关键环节采取措施，才能实现炉况的稳定顺行。参考文献[1].《高炉炼铁生产技术手册》周传典冶金工业出版社2003年