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现代钢铁1号高炉喷补造衬停、开炉实践

时间:2020-02-06 03:20来源:吉林四平现代钢铁 作者:安 凯 于运良 点击:
  • 摘  要  通过炉顶打水空料线法降料面到风口,对破损炉墙进行喷涂造衬,以达到合理炉型的目的,本文重点总结高炉在喷涂造衬的停、开炉过程中应注意的事项。

    关键词  高炉  降料面  停炉  烘炉  开炉   

     

    1  前言

    现代钢铁2号高炉于2011年11月中修投产,炉容450m3。炉底采用了“大块炭砖+陶瓷杯”的复合式炉底炉衬结构,铁口和风口带为复合棕刚玉组合砖,炉腹、炉腰、炉身中下部为高铝砖,炉身上部为粘土砖。炉体冷却结构为典型的“棋盘式”板壁结合结构,高热负荷区冷却壁为双进双出形式的镶砖冷却壁。高炉投产后,由于原料质量差,高炉长期采取发展边缘的装料制度,导致高炉炉墙冲刷侵蚀严重,到2018年炉腰冷却板共计26块,已有14块烧坏做断水处理,炉身中、下部冷却板破损52块,冷却壁破损5块。休风检修在破损的冷却板处安装冷却棒时发现炉腹、炉腰以及炉身下部耐火材料已经不存在了。由于炉型严重不规则,加之冷却板完全裸露在炉内,探入炉内约400mm,高炉顺行差,煤气利用率低。因此经公司研究决定,2018年3月4日对1号高炉进行喷补造衬,计划历时5天。

    2  降料面停炉操作

    2.1  停炉前的准备

    休风前两天高炉改全焦冶炼,有意识地采取发展边缘的装料制度,单环布料焦角大于矿角两度,炉温控制在[Si]=0.5—0.8%,配加锰矿洗炉,控制生铁含锰0.6%左右,炉渣碱度略酸,杜绝出现石头渣。炉前维护好铁口,保证正常的铁口深度,按时排净渣铁。水工仔细检查冷却系统防止向炉内漏水。制作四根炉顶打水用打水管,要求打水管能探入炉内1.5米,打水管前端封死,上表面钻三排直径为3mm的打水孔,以保证打水时雾化良好。

    2.2  停炉降料面操作

    3月3日下午14:30开始有意识地空料线,在炉顶温度上升至220℃时压顶温布料,15:30停止上正常料,加覆盖焦40吨,目的是为了休风停炉时置换风口至铁口段焦炭,使此段焦炭空隙中基本不存在渣铁,以保证重新开炉时新产生的渣铁能顺利渗透到炉缸下部。16:40全部40吨覆盖焦加完,高炉预休风安装炉顶打水管,此时料线深度大约6。5米。四根打水管分别安装在东、西、南、北四个方向上,与炉顶四点测温方向相对应,四根打水管水源均来自风口平台同一个高压水包上,并单独设置阀门,以便控制各方向的打水量。

    18:00高炉复风,考虑复风后炉顶需要不断打水,煤气中会含有较大量的水蒸气,引煤气将会导致布袋板结,因此复风后高炉不再引煤气。布袋除尘箱体荒煤气入口盲板阀切死,为了保证高炉所产生的大量煤气、水蒸气能顺利排入大气中,高炉炉顶、重力除尘器以及荒煤气管道末端共计5个放散阀均处于开起状态。复风初期热风压力130KPa,冷风流量1450m3/min,空料后炉顶温度超过300℃时,炉顶开始打水,打水量依据炉顶温度控制在200℃--350℃为宜,打水时水量要保持均匀,尽量使四点顶温趋于一致,防止因打水过量使高炉产生爆震。炉前按照正常出铁时间组织出铁,随着料面的不断降低,料层变薄,高炉透气性提高,风压降低,风量不断增大,炉顶温度上升较快,此时不能盲目地增加炉顶打水量来控制顶温,因为如果打水量过大,水在到达料面前不能充分雾化,料面上会积存大量的水,此时如果出现崩料或大片渣皮脱落,将会产生爆震。所以根据炉顶温度是否可控、打水量是否已经过大、炉顶放散能否跑得开产生的煤气、水蒸气(炉顶压力不超过20KPa),来决定是否需要减风,10:17高炉减风10KPa,风压106KPa,冷风流量1480m3/min,11:05高炉减风10KPa,风压87KPa,冷风流量1380m3/min,11:58高炉减风10KPa,风压65KPa,冷风流量1245m3/min,发现个别风口显凉,有挂渣现象,说明料面已接近风口。21日0:45全部风口挂渣,风口为炉凉时风口状态,高炉减风10KPa,风压50KPa,冷风流量1145m3/ min,此时炉顶温度上升缓慢,个别方向温度基本不再上涨。1:20风口见黑,个别风口已吹空,打开铁口出最后一次铁,由于风压低,加之炉内新产生的渣铁量少,仅出渣铁20余吨。铁后停止炉顶打水,休风停炉。由于在停炉降料面前,提前2天改全焦冶炼发展边缘气流洗炉,炉墙没有结厚现象,加之在降料面过程中风压、打水量控制合适,所以本次降料面较为成功,整个降料面过程没有发生一次爆震现象。

    3  喷涂造衬操作

    3.1  喷涂前准备工作

    2:08休风,高炉停炉,加干水渣25吨,目的用来隔绝空气,阻止炉缸内焦炭继续燃烧,防止炉缸温度进一步降低,保证高压冲洗时清洗物不直接接触焦炭,以便清除喷补反弹料,喷补后全部从风口处扒出。炉顶及时打开人孔、溜槽大门,为了尽快排出炉内的水蒸气、热气,以便安装炉内喷涂设备。炉前卸下全部风口小套、直吹管、弯头,风口中套间隔卸下7个,此时发现1、5、6、7、14号风口有水流出,检查发现有5块冷却板漏水,做断水处理。6:00炉顶开始安装喷涂设备,在破损冷却设备处安装冷却帮,本次安装冷却棒共计26个。15:40用高压水清洗炉墙,要求炉墙表面清洁、无松动物,以便喷涂料能与墙壁牢固结合。18:00组织炉前工进入炉内,清理风口周围粘结的渣铁。

    3.2  高炉喷涂造衬

    4日1:40由喷涂厂家开始进行喷涂造衬,要求喷涂料反弹率不大于5%,喷涂形成的炉衬表面光滑,炉型合理。喷涂用料210吨,分两种料下部为MS120吨,上部为BFS90吨,喷涂部位风口至炉喉钢砖。在喷涂过程中,组织炉前工及时从风口扒出反弹料。5日12:30喷涂结束,整个喷涂用时34小时50分钟。由于喷涂过快,反弹料较多约占20%。13:30—20:30清理炉内剩余反弹料,本次清理较为彻底,炉内反弹料全部清除干净,露出疏松的红焦炭。20:30炉前安装风口装置。

    4  高炉烘炉、开炉

    4.1  烘炉

    6日5:30高炉开始按喷涂要求烘炉,计划烘炉时间48小时。

    3月8日5:30烘炉结束,累计烘炉48小时。由于清理炉内反弹料较为彻底,见红焦炭,所以在烘炉中期炉缸内焦炭着火,炉内温度较高。烘炉中期不考虑风温,通过调整风量来控制炉顶温度。烘炉结束时风口以下焦炭烧掉深度约1.5米。

    4.2  冶炼参数的确定

    (1)开炉方式:全焦热风开炉

    (2)开炉料装法:带风装料法

    (3)开炉总焦比为3.00t/t,正常料焦比为1000kg/t

    (4)开炉料制:CC↓OO↓,料线1。3m,α焦=α矿=30°

    (5)炉渣碱度:R2=CaO/SiO2=1.05

    (6)生铁成分:[Si]=3%,[Fe]=92%,[S]≤0.05%,[Mn]=0.8%

    (7)开炉料组成:48%烧结+38%球团+4%锰矿+焦炭+熔剂

    4.3  高炉送风点火

    8日8:00开始装料,考虑带风装料炉内焦炭会着火,改为静态装料。在装料的同时炉前组织烧铁口,烧开铁口后一直向炉缸内吹氧,目的是加热炉缸(炉缸内渣、铁物理热严重不足,流动性较差)。12:08用铁口两侧1#、2#、13#、14#风口送风点火,风压40KPa,风温600℃(热风炉风温不足)。由于风量小风温低,送风40分钟后风口才逐渐见亮着火,送风90分钟后铁口大量喷吹煤气火,停止从铁口向炉缸内吹氧。捅开3#、12#风口,逐步加风至70KPa,风量935m3/min。喷吹铁口的目的是引煤气入炉缸,加热炉缸改善风口和铁口间炉料的透液性。17:50见料动,风压由70KPa逐渐降低到62KPa,风量增加到986m3/min。18:50铁口流出渣铁约3吨,渣铁物理热不足,流动性差,堵铁口。之后每隔1小时开一次铁口,每次出渣铁少许,均物理热不足,渣过酸流动性差(净焦所产生的渣铁)。0:00打开铁口,渣、铁量增多,流动性有所好转,落地渣铁约15吨,此时按理论计算空焦料所产生的渣铁到达炉缸,空焦中的熔剂使炉渣碱度趋于合理,流动性有所改善。在送风5个小时时,全部风口来水,原因是炉内大量焦炭的外水蒸发所产生的水,顶温不升,炉顶放散冒出大量水蒸气。27日1:10炉顶四点温度升到110℃,开始引煤气。2:53再次出铁渣铁量明显减少,物理热越来越差,没有流动性,渣、铁在风口前渗透不下,风口前涌渣,取样分析【Si】=0。35%、(S)=0。500%、R2=0。68。分析原因:正常料到达,产生的渣铁量增多,而风口到铁口段炉料透液性还不是很好,大量渣铁无法完全渗透进入炉缸,导致风口前涌渣。5:40风口见好,不见涌渣,打开铁口后铁流较大,物理热和流动性均见好。此次出铁情况说明炉缸热量已经基本补充充足,炉缸透液性较好,高炉已具备进一步加风和开风口的条件。到28日早8:00高炉所有风口均已捅开,风压230KPa接近正常风压。

    5  结论

    (1)停炉前提前两天改全焦冶炼发展边缘煤气流,并且配加锰矿洗炉,为安全降料面停炉提供了有力保证,在降料面过程中风压、打水量控制较为合理,整个降料面过程中没有发生爆震。

    (2)在喷涂前炉况顺行差,与冷却板大量向炉内漏水,没有检查出来有一定的关系,因此要加强水工的岗位技能培训。

    (3)在喷涂过程中,一定要控制好喷涂进度,喷涂速度过快,反弹料将增加,本次喷涂因喷涂速度过快,反弹料较多,反弹率为20%,超出了反弹率为10%的目标。

    (4)由于炉缸透液性差,开炉时4个风口送风较为合适,加风、开风口不可过急,否则产生的渣铁量过多无法及时渗透进入炉缸,导致风口前涌渣,易烧坏风口。本次开炉初期开3#、12#风口略早。

    (5)料面降至风口喷涂高炉的开炉要难于新炉开炉,产生的渣铁必须及时排出炉外,而全焦段所产生的炉渣,因没有熔剂的中和碱度过低,加之炉缸处于严重亏热状态,流动性非常差,所以很难及时渗透进入炉缸和排出炉外。在喷涂高炉开炉时,可以考虑减少净焦段,增加空焦段,并且配加一定量的萤石来达到提高炉渣流动性的目的。

    (责任编辑:zgltw)
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