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龙钢3#高炉炉况变差及恢复实践

时间:2019-07-06 17:01来源:陕钢集团龙钢公司炼铁厂 作者:刘甲科 冯 伟 点击:
  • 摘  要  本文以陕钢集团龙钢公司炼铁厂3#高炉在2017年3月份炉况变差恢复为例,分析了此次炉况波动的原因,处理过程以及经验教训,为类似高炉炉况恢复提供工艺操作借鉴。

    关键词  高炉   风温   鼓风动能   结厚


    1  前言

    龙钢3#高炉有效容积1800m³,设26个风口,两个铁口,采用串罐无料钟炉顶。其中炉腹、炉腰、炉身下部三段设铜冷却壁结构,炉衬为砖衬合一的薄壁结构,碳砖+陶瓷杯炉缸。于2010年12月份点火开炉。高炉长期稳定顺行,各项技术指标完成较好。进入2017年3月份因受环保压力,高炉大幅度降风温持续近20天,高炉鼓风动能锐减,软熔带上移,加之3月16日因外围影响(铁水罐紧张)高炉停氧,慢风达14小时,同期遇焦炭质量下滑,炉料结构中块矿比例增加等因素的相互叠加。3月24日炉况表现不适应,初期,冷却壁温度整体明显下降,水温差由5.6℃逐步下降至3.8℃,炉芯及铜冷却壁温度和铸铁温度都开始下降,整体温度下降5-7℃,个别点温度下降幅度较大,虽然初期通过中部和上部调剂但效果不明显。初步已判断炉缸中心堆积,炉墙局部粘结,当时高炉表现出:不易接受风量、压差高、量压比失调;北料面(2#探尺)低于南料面(1#探尺)滑尺、崩料频繁;顶温东南、西北偏低,东北、西南偏高,顶温带偏差较大;中心气流微弱;炉缸工作状况变差等。通过分析判断,及时调整炉料结构,改善焦炭质量,并采取堵风口加净焦热洗,调整上部煤气流分布,以气流冲刷来达到消除炉身粘结的问题,在处理粘结的同时,保持了较高的冶强,减少了损失。

    2  炉况变差的原因

    2。1  长时间大幅度降风温,软熔带位置上移

    3#高炉2015年板式预热器的投运,风温长期稳定在1180℃以上,进入3月份因受环保压力,高炉大幅度降风温(1180℃-1000℃),鼓风动能由60KJ/S降至38KJ/S,当时虽然考虑到降风温对下部热量及鼓风动能的影响,采取了一系列措施,但无法预判低风温运行时间。现在看来,对炉缸工作状态影响较大,高炉中部软熔带区域温度梯度发生显著变化,高温区上移,诱发上部结厚。

    2.2  外围影响:高炉停氧慢风操作

    3月8日大幅度降风温,3月16日龙钢转炉检修,压罐紧张,高炉被迫停氧慢风操作14小时,高炉内部热平衡遭到破坏,整个初期煤气流分布、软熔带位置发生变化,进一步加剧炉缸、炉墙温度大幅度波动,加速了炉墙结厚的进程。

    2.3  焦炭质量不断下滑

    龙钢焦炭采用外购捣固水熄焦, 焦炭质量不稳定。2017年3月上旬焦炭组成:煤化一级50%+海燕一级50% 其中海燕焦炭热态指标CRI SCR开始下滑,持续一周时间不达标,特别是CSR下降频繁。

    2。4  炉料结构

    3月份炉料结构为:73%高碱度烧结矿+26。5%混球块+0。5%马块  其中混球块(佳惠+块矿=1:1)生矿比例加大至14%,熟料率下降,同时因克里夫斯块料粉末大,较湿,提前在地仓口混配(佳惠1铲+块矿1铲),因场地限制,混配不均匀,计量不准,块矿比例波动大,导致下部热损大,在低风温条件下,加剧了下部炉腹的粘结。

    2.5  冷却强度过大

    初期因风温大幅度下降,高炉下部热平衡发生变化。自3月13日通过中部调剂,当时兼顾炉缸安全(标高7。851m侧壁温度偏高),降低冷却强度的幅度不到位。初期表现系统温差由正常5。0℃下降至3。8℃。

    3  恢复实践

    综合以上症状分析判断认为目前高炉炉腹炉腰及炉身上部局部粘结,同时因冶强降低,鼓风动能偏小,慢风导致炉缸中心不活,中心气流受阻,边缘气流不稳定。在恢复过程中提出 “先活缸、通中心、提风量、边疏导、靠冲刷、消粘结”的思路。

    3。1  下部调整

    3月27日休风堵8个风口,有效提高风速和动能,其中所开风口风量=(高炉全风风量×所开风口数目/全风口数目 )每开一个风口,增加风量掌握一定的标准,保证风口安全和风速合适,(加风100-150m³/min,风速≥190m/s),同时控制压差<140kpa,保证下料顺畅,并集中加焦105t,并减轻焦炭负荷至3。13。进行热洗,同时将炉温控制在0。5-0。6%,渣铁温度大于1500℃,二元碱度由1。18-1。2下调至1。15-1。18,保持1180℃高风温操作,理论燃烧温度保持在2320-2350℃,以足够的热量和一定的风速和动能来快速消除炉腹和炉缸问题。

    3。2  中部调剂

    降低冷却强度,水量由4200m³/h降至3500m³/h,降低炉底水量至400m³/h,减少冷却水带走的热量。

    3。3  上部调剂

    配合下部调整,通过分析认定下部中心不活导致边缘气流不稳,故矿批由49t缩至36Tt,以利于疏导中心,料制由    调整至     ,先疏导中心气流,待中心气流稳定后。调整料制   ,疏导两股气流,同时根据顶温及料速,控制合适的风压,尽量避免因顶温高而打水。

    通过以上措施,3月30日中班开始,炉腹炉腰铜冷却壁温度波动,由于渣皮脱落时间无法预测,下部粘结物脱落后炉温下行较快,最低[Si]0。18%,通过退负荷至3。5炉温回升。

    3.4  后期恢复

    至4月2日炉芯和炉底平面温度已回升,炉腹、炉腰、炉身下部各点已波动。热面温度由60℃回归至70-75℃之间,炉身上部温度分布均匀、合理,整个炉型已逐渐趋于合理。通过对比分析逐步强化,上部料制调整逐步回归正常料制,各产量指标逐步提升至正常水平。

    4  经验教训

    (1)在日常生产工艺操作中,应及时掌握外围条件的变化,及时调整措施,防止炉身粘结的发生。

    (2)建立炉型管理模式,细化管控标准,密切关注炉底平面温度,炉缸侧壁温度、炉身冷却壁温度及水温差变化,及时纠偏,尽早采取措施。

    (3)在本次处理炉况变差过程中,前期曾试图直接采取疏松边缘的措施,效果不明显,后来重新制定方案,提出“先活缸、通中心、提风量、边疏导、靠冲刷、消粘结”的思路,效果明显,节约了时间,减少了损失。

    (4)前期炉况在轻负荷下,风量稍回升,量压比接近正常,迫于产量任务压力,急于上负荷,导致反复操作,反而延长了处理时间。

    (5)采用热洗炉时,负荷必须到位,同时必须控制加风进程,保证量压比合适,最大限度发挥净焦和轻负荷的作用,尽量一次性把粘接物处理干净,避免反复波动。

    5  参考文献

    [1]张寿荣,于仲洁.高炉失常与事故处理[M].北京冶金工业出版社,2012.2-19.

    [2]龙钢公司内部资料,2017。

    (责任编辑:zgltw)
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