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武钢 6 号高炉处理炉身结厚操作实践

浏览次数: 日期:2018年3月7日 17:13

   6 号高炉开炉后由于设备及原燃料变化,炉身出现粘结,高炉经过调整制度,改善炉缸活跃状况,降低冷却强度等措施,较快清掉渣皮,使高炉炉况恢复正常,通过加强日常炉型维护,高炉技术经济指标得到优化。

  6 号高炉 2014 年 12 月中修停炉改造后,布料溜槽增加了 1 个横梁且炉顶增加一字测温,对炉顶布料有一定的影响,其主要体现为中心焦偏少,炉料打在翻板溜槽及一字测温横梁上,布料发生偏移,布焦时布到中心焦少,中心存在 1 个漏斗。中修时对炉身进行了喷涂,开炉后炉身还是有些粘结,开炉后风口布局也发生了较大变化,风口布局由之前 7 个 Φ120 mm 调剂到 3 个 Φ120 mm,在上述因素的影响下,一方面中心存在吹不透问题,另一方面炉身粘结也影响了风量,开炉后风量一直偏少,基本在 5 400 ~ 5 500 m3 /min。 2015 年 6 月份开始在外围及内部操作等因素的影响下,高炉逐渐出现粘接现象,采取了上下部的调剂手段进行清渣皮处理,经过近 3 个月的处理, 9 月 中 旬 炉 况 恢 复 正 常,风 量 5 800 ~ 6 000 m3 /min,炉况恢复到了较好状态。

  1 炉身结厚原因分析

  2015 年 6 ~ 9 月炉身结厚有以下原因。

  1) 上下部制度不匹配。开炉后风口布局由之前 7 个 Φ120 mm 调剂到 3 个 Φ120 mm,进风面积扩大了,由于布料溜槽影响中心焦偏少,当外围发生变化时,风量萎缩后,中心吹不透,边缘气流不稳,边缘抑制不够,高温区根部在 8 段冷却壁、9 段铸铁冷却壁波动,导致下部易粘接。

  2) 外围原燃料的变化。如 7 月份烧结、焦炭、球团质量有变化,焦炭含硫偏高,烧结粒度不均匀,球团抗压强度变低,渣中 Al2O 3含量上升至 17 % ~ 18 % 。烧结碱度波动大,导致高炉炉渣不稳定,8、9 月份由于铁矿粉库存低、品种多、混匀建堆结构变化大,基础矿配比不稳定,导致堆与堆之间混匀成分差别大,烧结软融性能发生变化,导致软融区间发生较大变化,而且炉渣( Al2 O 3 ) 含量高,炉渣粘度大,导致炉身易粘结。

  3) 设备故障频繁,降压次数多,风量波动等,如 6 月份炉顶翻板溜槽故障,处理过程时间长,料线深,炉况恢复时间长,风量少时间长,中心吹不透,边缘气流不稳,导致炉身粘黏。

  4) 中修对 5、6 段冷却壁全部更换,且更换后冶炼强度一直较低,冷却强度与冶炼强度不合适,冷却强度偏大。

  2 处理炉墙结厚所采取的措施

  2. 1 强烈发展边缘热洗

  7 月份清理渣皮,为了保证一定风量,中心没有抑制,高炉先变制度为 C876541 332214O 7654 2332O 87 22,后又变为 C876541 332213O 7654 1332O 87 22,恢复过程中管道悬料频繁,通过扰乱边缘气流,将气流往边缘逼,使边缘出管道,用强烈的边缘气流逐步清薄渣皮,气流达到一定程度后,通过堵风口恢复等形式,将风量恢复到一定程度,渣皮就会大面积垮掉。

  2. 2 先压后松边缘气流

  8 月 8 日水温差逐渐降低,炉身出现局部粘结趋势,风量逐步萎缩至 5 300 m3 /min,高炉变制度为 C876541 332214O 87654 13322O 876 221,疏松边缘清渣皮,效果不明显。10 日夜班风量逐步萎缩至 5 000 m3 /min,夜班班末悬料,高炉改常压后料下,炉况恢复过程困难,休风 110 min,堵 4 个风口恢复,利用休风机会,制度先变为 C876541 332214O 87654 44322O 876 221,压边缘,后变为 C876541 32214 O 87654 13321O 876 122,疏松边缘,通过边缘气流的改变力求使渣皮脱落。炉况恢复过程困难,后休风堵 2 个风口,恢复炉况,风量逐步恢复至 4 800 ~ 5 000 m3 /min。16 日夜班过中班降压料,风量萎缩压差控制过高,导致悬料,坐料料下后,料线未见影,夜班控制压差恢复炉况,炉况恢复过程困难,频繁管道悬料,17 日夜班由于炉温下行快,渣温差,炉缸透液性差,中心吹不透,边缘气流不断出现管道现象,边缘气流强烈发展,煤气流分布失常,煤气利用低至 35 % ~ 40 % 。悬料,坐料料下后,恢复过程困难,被迫休风 40 min,堵 6 个风口,恢复炉况,送风后渣皮脱落。

  2. 3 抑制中心强烈发展边缘

  9 月中旬,利用休风处理冷却壁管子的机会,清理渣皮,夜班变制度为 C876541 332212 O L 7654 1432 O s 76 22,抑制中心强烈发展边缘,由于中心比较死,送风后恢复过程困难,频繁管道悬料,料悬后控制顶压、压差烧,夜班中期部分渣皮脱落,后拉风坐料恢复,白班中期渣皮大部分脱落。

  2. 4 局部粘结利用较强边缘气流的冲刷

  9 月下旬,炉身局部又有粘结趋势,风量高炉调整制度为 C876541 432212O 87654 13322O 876 221,疏松边缘,当时还堵有 1 个风口,风量 5 500 ~ 5 600 m3 /min,同时高炉顶压逐步上提至 0. 240 MPa,压差( 0. 175 ± 0. 02) MPa 控 制,风 量 逐 步 吹 到 5 700 ~ 5 800 m3 /min,风速达到 240 m /s,渣皮局部小动,炉身温度趋于正常,高炉风量 5 800 ~ 6 000 m3 /min,高炉炉况达到较好状态,边缘、中心 2 股气流达到较好平衡。此次在局部开始粘结时,就及时采取了措施,一方由于堵了 1 个风口,在局部粘结后风量基本没萎缩,在保证下料正常情况下适当上提压差及顶压,保持了较高的风量,较高压差对穿透中心及对炉前渣皮的冲刷都起了一定的作用,在吹透中心的情况下,用较多风量,较强的边缘气流冲刷使渣皮垮掉。图 1、图 2 为部分冷却壁温度变化图。

  2. 5 降低冷却强度

  由于中修后 5、6 段冷却壁全部更换,所以冷却强度比定修前好很多,在处理渣皮过程中,可以适当降低冷却强度,以利于清掉下部渣皮,为此在几次清理渣皮过程中都适当将软水总量由 4 800 m3 /h 降为 4 500 m3 /h,进水温度由 42 ℃ 提至 44 ~ 45 ℃。

  2. 6 改善炉缸状态

  高炉炉缸是高炉煤气的发源地,是高炉冶炼的基础,炉缸工作状况至关重要。6 号高炉对炉缸温度的评估主要关注炉缸一段上内圈温度和四段内圈温度,若炉缸工作均匀活跃,则炉缸一段上内圈温度均匀分布在 500 ~ 600 ℃左右,四段内圈温度均匀分布在 300 ℃ 左右,这 2 个工作面温度体现了炉缸的工作状况。炉身粘结后,风量会萎缩较多,风量萎缩时间长,炉缸工作状态就会变差,通过缩小进风面积后,提高鼓风动能以吹透中心,同时要保证合适的中心焦量,一方面可保证中心吹透,另一方面要避免因风少中心吹不透,中心焦消耗不掉导致中心焦多,死角锥变大,影响了炉缸的活跃性。另一方面控制合适渣碱度及充足炉温,为活跃炉缸创造条件。

  3 炉型管理

  合理操作炉型是高炉长期稳定顺行的基础,炉型的维护主要要有合理的气流分布,体现在煤气利用率上,气流分布合理,煤气利用率也就较高。在日常炉型管理上主要以控制合理的边缘及中心气流,将高温区根部稳定合理范围; 铜冷却壁温度比进水温度至少高出 3 ~ 4 ℃,水温差控制在 4. 0 ~ 6. 0 ℃。炉缸工作状况也是炉型控制上重点关注方面,炉缸温度主要参考炉缸一段炉底温度和炉缸四段侧壁温度,这 2 点反映了炉缸的活跃状态。

 

  2016 年高炉由于外围原燃料及设备原因,炉身出现了几次粘结,导致炉况出现波动,对降低消耗带来很大影响,经过几次去除炉身粘结的实践,逐步摸索出了减少高炉粘结方法。 1) 将高温区压下来控制在 7 ~ 8 段,根据氧量及小烧用量,合理控制矿石边缘环数,控制合适边缘气流。 2) 中心吹透,边缘才能稳定,边缘气流不稳也容易粘结,要保证中心能吹透。 3) 出现粘结趋势,要及时调整,利用边缘气流的变化,将局部粘结部位渣皮清掉。

  3. 1 炉型管理措施

  3. 1. 1 制定合理的热制度及造渣制度

  热制度及造渣制度的不稳定都会影响软融带的高低,在软融带上下移动的过程中极易造成渣皮厚度的变化,继而会形成结厚,破坏炉况。操作时坚持勤观察、勤分析、勤调剂的原则,力求热制度和造渣制度的稳定。为避免炉温大起大落,影响渣皮 的 稳 定 性 从 而 影 响 炉 型,控 制 生 铁 中 w( Si) : 0. 35 % ~ 0. 50 % ,w( CaO ) /w( SiO 2 ) : 1. 15 ~ 1. 25,铁水物理热 > 1 490 ℃。

  3. 1. 2 保持边缘气流稳定

  摸索合理的气流控制,保证边缘气流的稳定,追求气流在炉内径向分布的均衡。通过合理的布料模式保证边缘气流的稳定。跟踪原燃料的变化情况,坚持取实物样,通过操作咨询系统及时了解原燃料的来源和物化性能,原料变化时及时反馈和沟通,并采取有效的调剂手段,减少原料变化造成气流的波动。对焦炭的使用按 4 个干熄槽 1 个湿焦槽模式使用,对性能差且不稳定的翻焦进行 “稀释”,保证每批料在入炉时混匀而稳定,集中使用翻焦时避免气流和炉温控制上大的波动,根据氧量情况,对边缘矿环数适当调整,确保边缘气流稳定。

  3. 1. 3 渣铁管理

  加强炉前渣铁管理,及时排净渣铁,防止憋风引起渣皮大量脱落或引起大管道,若因其他原因引起憋炉,应及时退压差、减氧控制强度。

  4 经验总结

  1 ) 处理炉墙结厚的主要措施是发展边缘气

  流、利用边缘较强的高温煤气流冲刷使渣皮脱落。日常操作中关注冷却壁温度变化,发现局部粘结时,可以通过降低软水总量提高进水温等措施降低冷却强度。在不悬料的情况下,适当保持较高压差,提高风量,以利于吹透中心,在中心气流得到改善的情况下,风量也会增加,适当疏松边缘,用较强的边缘气流的冲刷,局部渣皮也会脱落。

  2) 在炉况有粘结趋势时,抓好基础工作管理,炉内要切实控制好炉温,炉前及时出尽渣铁。

  3) 清渣皮前期要做好方案准备工作,加够净焦,做好相应制度的调整。

  4) 在恢复期间,当边缘出现管道时,抓住时机,在不悬料条件下,尽量加风,用较大风量冲刷渣皮,在连续悬料恢复过程困难时,要及时休风堵风口。

  5) 掌控好恢复期间炉况节点,控制好压差,特别是在料线见影及料线正常前,避免反复,一切以恢复风量为主。

  6) 在悬料及恢复时把握好集中焦加入量及时机,集中焦一方面有利于保证充足炉温,另一方面可以改善料柱透气性,有利于过难行料,同时可铺平料面尽快赶料线。

  7) 恢复期间要尽量保证基本风量,以利于炉前出铁,在这个基本风量下赶料线,料线见影后再继续恢复风量,同时炉前也要确保出尽渣铁,为炉况恢复创造条件。

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