昆钢新区：2500m3高炉长期休风实践
2014-07-24 08:44 来源： 我的钢铁网
关键词 长期休风 保温措施 冷却调剂
1 前言
新区分公司1号高炉，有效容积2500m3，设有30个风口，三个铁口；使用皮带上料，改进型并罐式无料钟炉顶；采用铜与铸铁冷却壁相结合的薄壁炉衬结构（1～4段，铸铁；5～8段，铜；9～14段，铸铁），配备联合软水密闭循环冷却系统；拥有3座顶燃式热风炉；并采用调压阀组＋TRT顶压调控技术。
新区分公司1号高炉，于2012年6月26日投产，投产以后炉况顺行程度良好，各项经济技术指标处于合理水平（见表1）。
表1 新区1号高炉2013年1～8月主要技术经济指标
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月份
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利用系数t/(m3·d)
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冶炼强度t/(m3·d)
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入炉品位
%
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焦比
kg/t
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煤比
kg/t
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风温℃
|
富氧率
%
|
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1月
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1.622
|
1.032
|
54.57
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403.313
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143.812
|
1077
|
0.49
|
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2月
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2.117
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1.125
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53.84
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401.110
|
155.439
|
1136
|
0.69
|
|
3月
|
2.137
|
1.132
|
53.79
|
386.648
|
153.299
|
1154
|
0.58
|
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4月
|
2.035
|
1.108
|
53.50
|
399.396
|
136.621
|
1148
|
0.67
|
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5月
|
2.248
|
1.145
|
52.46
|
375.537
|
170.432
|
1176
|
1.72
|
|
6月
|
2.172
|
1.109
|
52.46
|
379.868
|
157.708
|
1174
|
2.05
|
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7月
|
2.155
|
1.167
|
52.31
|
384.795
|
165.271
|
1182
|
2.18
|
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8月
|
1.660
|
1.072
|
52.31
|
375.956
|
178.976
|
1184
|
1.82
|
2 两次休风的原因及持续时间
由于昆钢新区处于单系统运行状态，高炉投产以后被迫经历了两次时长超过5d的长期休风，这在全国同类型高炉中并不多见。现将两次休风原因及时长列于表2。
表2 休风时长及原因明细表
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时间
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时长
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原因
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2013年1月
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5.09d（7331min）
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配合烧结机、转炉检修
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2013年8月
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6d（4302min）
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配合烧结厂更换主抽风机电机
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3 休风情况
3.1 2013年1月休风情况
2013年1月10日2:05，退全焦负荷（2.90），缩矿批至42t。3:00（41批），加休风焦6批（14.5*6=87t）带硅石7t，隔四、五再加4批焦（14.5*4=58t）带硅石4t，合计加焦145t，硅石11t。
7:20，停氧、停煤，降风温至1000℃。8:00，打开2号铁口，与5:35打开的3号铁口平行出铁。8：30炉门大吹，开始减风。8:45，高炉休风完成。休风后料线3.0m。休风炉温及渣铁成分见表3。
表3 1月休风炉温及渣铁成分,%
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成分
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[Si]
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[Ti]
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MgO
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Al2O3
|
R2，倍
|
PT,℃
|
|
3号铁口
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0.31
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0.079
|
9.23
|
11.29
|
1.03
|
1463
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3.2 2013年8月休风情况
2013年8月15日12:30，停止使用钒钛球团矿。13:00（123批），缩矿批至42t，退负荷至3.50，同时改配比为烧结矿69%（原为72%），球团矿31%（原为28%）。13:00，加休风焦46.4t，带硅石5t；14:00，再加休风焦34.8t，带硅石4t。合计加焦81.2t，硅石9t。
16:30,打开3号铁口与15:00打开的2号铁口平行出铁。16:40,2号铁口大吹，封炉门后于17:00再次打开，平行出铁。17:40，两铁口放吹，开始减风。17:50（161批），煤粉喷净，停氧、煤，高炉切煤气。18:00，高炉完成休风。休风后料线2.2m。休风炉温及渣铁成分见表4。
表4 8月休风炉温及渣铁成分，%
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成分
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[Si]
|
[Ti]
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MgO
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Al2O3
|
R2，倍
|
PT，℃
|
|
2号铁口
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0.53
|
0.295
|
8.14
|
10.90
|
1.21
|
1459
|
|
3号铁口
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0.50
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0.237
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7.91
|
11.00
|
1.20
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1435
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4 复风情况
4.1 2013年1月复风情况
复风堵风口10个，进风面积为0.2124m2，风速220～230m/s。1月15日，10:56复风，料线4.0m。11:10料动，之后下料顺畅。13:50，组织3号铁口出铁，14:16，渣铁顺利排出。复风后前两炉铁炉温及渣铁成分见表5。
表5 1月复风后前两炉铁炉温及渣铁成分，%
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[Si]
|
[Ti]
|
MgO
|
Al2O3
|
R2，倍
|
PT,℃
|
|
|
14:16～16:42
|
3.80
|
0.398
|
10.00
|
12.92
|
1.18
|
1331
|
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19:32～20:50
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1.27
|
0.280
|
9.42
|
12.14
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1.13
|
1381
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4.2 2013年8月复风情况
复风堵风口10个，进风面积0.221m2，风速为220～230m/s。8月21日，17:46复风，料线4.0m。复风后料一直不动，20:00，坐料（1.7～2.9m），之后料动逐步正常。
21:00，开始第一炉铁的出铁工作，预计使用3号铁口，钻杆开尽后，不见渣铁流出，使用氧枪烧炉门，连烧5根后，只有炽热焦炭吹出，意识到出现渣铁无法正常下达炉缸的情况。此时炉内受风、料动、压量关系良好。因3号铁口在休风前仅投用两天，考虑可能为3号铁口处炉缸不活跃，遂组织2号铁口出铁。钻杆开完，同样不见渣铁。
从两铁口煤气喷出情况来看，风口与铁口相通，预计有少量冷凝渣铁在风口下方与铁口之间，故决定两铁口同时利用氧枪平烧孔道，为渣铁下降缩短落差和提供空间。23：18，3号铁口在持续烧氧下渣铁逐渐流出，并渐趋平顺，遂停止烧氧操作，并封堵2号铁口（未见渣铁）。
此后，连续5炉均使用3号铁口出铁，随着风口的逐步打开，至22日15:25分，决定投用2号铁口，渣铁顺利排出。复风后前两炉铁炉温及渣铁成分见表5。
表6 8月复风后前两炉铁炉温及渣铁成分,%
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出铁时间
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[Si]
|
[Ti]
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MgO
|
Al2O3
|
R2，倍
|
PT,℃
|
|
23:18～0:18
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1.77
|
0.210
|
7.79
|
12.55
|
1.10
|
1324
|
|
1:45～3:40
|
1.79
|
0.335
|
7.73
|
12.31
|
1.12
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1415
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5 经验总结
两次长期休风高炉均未出现较大事故，并且炉况恢复较快，基本均为3d时间就恢复至休风前水平。但事后来看，还有些不尽人意的地方，因而作出如下总结，为今后出现类似情况提供参考。
5.1 保温措施分析
5.1.1 风口密封工作
2013年1月，安全休风后，先用有水炮泥堵严全部风口，在炉顶点火完成后并确认风口无异常后，拆下风口吹管，采用泥-沙-泥的方式封堵风口。
2013年8月安全休风后，只用有水炮泥进行封堵，只到第二天发现料面下降较快，炉顶煤气火过旺时，才采用泥-沙-泥的方式重新封堵风口。
由休复风料线可以看出，两次休风风口密封效果相差较大，这也是影响复风后料动及渣铁排放顺利的重要因素。
因而，建议休风超过72h时，应考虑拆除吹管，采用泥-沙-泥的方式封堵风口。
5.1.2 冷却制度的调整分析
2013年1月10日上午休风时，高炉冷却水量4200 m3/h，进水温度41～43℃；11日，减水量至2900 m3/h；12日，减水量至2700 m3/h；13日，恢复水量至2900 m3/h；14日，减水至2700 m3/h，15日下午复风后，水量恢复至4200 m3/h。
2013年8月15日下午休风时，高炉冷却水量4350 m3/h，进水温39～40℃；16日，水量减至2750m3/h；17日减水量至2450 m3/h，19日减水量至2000 m3/h ，并调整进水温为43～45℃。直到8月21日复风后，水量恢复到4000 m3/h。
由于新区高炉为联合软水密闭循环冷却模式，这就很容易使得休风后炉缸冷却强度偏大，从而造成炉缸热量损失较大。
两次休风前后炉底炭砖与陶瓷杯垫间中心温度变化见表7。
表7 两次休风前后炉底炭砖与陶瓷杯垫间中心温度变化,℃
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1月
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1月7日
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1月14日
|
1月17日
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1月21日
|
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662
|
649
|
616
|
660
|
||
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8月
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8月12日
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8月21日
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8月26日
|
9月2日
|
9月11日
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|
685
|
619
|
610
|
563
|
684
|
由表7可以看出，2013年1月休风后用了半个月的时间炉缸温度恢复到原有水平，而2013年8月休风后用了一个月的时间炉缸温度恢复到原有水平。比较两次冷却制度的调整可以看出，8月休风后水量调整力度明显高于1月，但炉缸热量损失更大，综合分析主要影响因素应该为水温的控制。因而，建议再遇到相同情况时，应及时调整冷却水温度。
5.2 选择合适的加焦位置
由于8月份的休风时间大大超过计划时间（原计划为3d），因而休风焦在休风时到达的位置不够低，只到达炉身下部。而且，1月份的休风较为保守，高炉退至全焦负荷，而8月份的休风，负荷只退至3.5。8月份复风后，因为料动较差且风温过低，喷煤时间较滞后。这就造成渣铁排放困难，直到休风焦到达炉缸，炉况才得以恢复。
因而，建议在今后的长期休风中，可以考虑适当的降低加焦位置，用于改善料柱的透液性、透气性，并能及时补充炉缸的热量损失。
5.3 做好热风管路的保温工作
由于新区是单系统作业，因而休风期间热风炉均使用柴油烧炉，进行保温。从两次休风情况来看，热风炉本体各处温度均未出现较大波动，但复风时风温都很低。分析其原因应该为：热风管路热量损失较大，热风热量无法快速传递到高炉所致。
总体来看，1月复风风温要高于8月。因而，建议下次休风时仍采用拆下吹管、安装盲板的方式做好热风管路的保温工作，同时要密切注意倒流的控制。
5.4 负荷的选取
对于单系统作业的高炉来讲，不可控因素较多，因而建议长期休风还是应该退成全焦负荷。
5.5 做好出铁前的准备工作
复风前炉前的准备工作没有做到位，对8月份复风后炉况的恢复速度影响较大。类似这种超过5d的长期休风，出铁前还是应该做好以下工作：复风后立即打开铁口，使之喷吹煤气并点火，直到见到焦炭喷出后才堵上铁口，然后等待放铁时间的到来。同时，可以适度调小铁口角度，这样有利于加热炉缸和冷渣铁的顺利排出。
6 结语
