八钢2500m3高炉开炉及生产准备实践

八钢2500m3高炉开炉及生产准备实践摘要对八钢A高炉开炉及其生产准备经验进行了总结。A高炉采用PW型串罐无料钟炉顶，铜冷却壁，冷INBA炉渣处理系统，卡鲁金顶燃式热风炉，干法除尘工艺和炉顶煤气余压发电(TRT)等先进技术。由于开炉准备充分，开炉料方案制定合理，开炉操作得当，实现了顺利开炉。关键词高炉开炉生产准备1概况八钢A高炉设计炉容为2500m3，设有2个出铁场，3个铁口，30个风口，年平均利用系数2.0t/(m3.d)，年产铁水175万t。炉顶装料系统采用PW型串罐无料钟炉顶，炉体冷却采用采用薄壁、薄炉衬方式，其中炉缸及风口段采用光面铸铁冷却壁；炉腹、炉腰、炉身下部采用铜冷却壁；炉身中、上部采用铸铁冷却壁；炉喉采用水冷炉喉钢砖；炉渣处理设有两套冷INBA系统。热风炉系统采用3座（卡鲁金）顶燃式热风炉，设计风温1200C。煤气系统采用重力除尘器加布袋除尘的煤气干法除尘技术和炉顶煤气余压发电(TRT)技术。2开炉前的准备2.1技术准备八钢在2500m3高炉管理和操作的技术储备方面较欠，在消化学习初步设计内容和设备操作使用说明书基础上，参考国内同类型高炉的技术资料，结合八钢的实际情况编制了高炉开工方案、高炉达产方案、高炉岗位操作技术规程、高炉岗位操作作业指导书、高炉三停预案、1＃2500m3高炉投产初期高硅铁的运输组织方案等。2.2原料准备高炉开炉原料及焦炭的具体指标如下：表1烧结矿指标对比指标项目TFeC/SSiO2Al2O3FeO转鼓指数RI粒度范围烧结矿稳定率％％%％％％％％(5-50mm)%TFeR2现状53.821.697.321.308.7978.4756.892.4389.154.2表2球团矿指标对比指标项目全铁量粒度（9-粒度抗磨指数常温耐压强度还原率膨胀指数转鼓指数％16mm)%（-5mm)%（-1mm）%MPa％％（+6.3mm）现状63.832.16.6（-0.5）205055.510.491.2表3焦炭指标对比指标项目灰分％M40,%平均粒度CRI%CSR％M10%含硫％现状12.4885.5042.0324.4065.807.530.91３主要工序的开工实绩3.1热风炉烘炉由于本热风炉设计中，在标高19.690～29.770ｍ采用了硅质格子砖，使得本热风炉的烘炉具备了硅质耐火材料烘炉的一般特质。按照硅砖的升温要求，将烘炉时间定为40天连续烘炉（见表４）。表4烘炉升温进度NO烘炉天数阶段升温速度升温时间（h）温度℃122第一升温阶段6.5℃/12h5280-290210第二升温阶段5℃/6h240290-49034第三升温阶段4℃/2h96490-69044第四升温阶段4.5℃/h96690-1100烘炉采用先以临时烧嘴，燃烧焦炉煤气的进行初步升温，待升温至900℃时闷炉，拆除临时燃烧器，转换为热风炉本身的陶瓷燃烧器，使用高炉煤气烘炉，直至拱顶温度达到1100℃。3.2高炉烘炉高炉烘炉目的使高炉耐火材料砌体内的水份缓慢蒸发，并得到充分的加热，提高耐火材料的固结强度，同时也使整个高炉设备逐步加热到接近生产状态，避免生产后，因剧烈膨胀而损坏。3.2.1烘炉准备先将不同水平段长度的烘炉导管装在规定的风口位置。水平段插入风口内约200mm，周边空隙用石棉绳堵死，各烘炉导管之间用拉筋点焊联成一体，务使稳固、送风后不移位。再在其上覆盖一Φ9000的圆盘封板，距炉墙为770mm的环隙。封板采用δ=1—2mm薄板制作，在炉外裁成相应条块，从风口运入后，在炉内点焊连接。整个圆盘搭在烘炉导管上，用点焊固定在烘炉导管或拉筋上。最后，分别在风口前端，风口上方及炉底中心安装４支热电偶。3.2.2烘炉操作高炉采用热风炉热风烘炉，烘炉时间定为15天（见表5）。表5高炉烘炉风温管理基准阶段初次升温保温（前期）再次升温保温（后期）初次降温降温后保温再次降温温度控制5℃/h300℃（2天）5℃/h450℃（2天）5℃/h400℃（2天）20℃/h高炉烘炉曲线以风口前端温度为准，当风口前端温度不符合升温曲线时（两者的升温差在3℃以上），调节风温，使风口前端温度按曲线升温。以炉顶温度和齿轮箱温度相制约，当炉顶温度（300℃）或齿轮箱温度（60℃）超标时，立即减风量控制。3.3气密及耐压试验气密及耐压试验目的是为了检查设备泄漏情况和考核各类管道、工艺设施的结构强度。即通过试压，查出泄漏点后进行堵漏；检查整个高炉本体、热风炉本体、送风系统和煤气系统布袋箱体的工况，做一次整个系统的强度测试。根据各部位工作情况，采用不同的压力，分步进行。第一步对高炉本体、煤气上升管、煤气下降管、重力除尘器、半净煤气管道、布袋箱体、调压阀组前的净煤气管道进行0.270MPa的气密及耐压试验；第二步是冷风管道、热风炉本体、热风主管及围管的试压，系统压力达到0.45Mpa；第三步是用氮气对布袋除尘的1#－11#布袋箱体、大灰仓进行试压，系统压力达到0.3MPa。气密及耐压试验过程中，要及时查漏，并做好记录，待降压后对漏点进行处理，然后再次打压查漏，直至测试合格。3.4冷风吹料由于是冬季开炉，气温零下１５℃，积雪使得炉料平均水分８％在左右，为将高炉内装入的原燃料得到缓慢加热使其水份逐渐吹干，同时带出部分原燃料的粉尘。此次采用全关冷风阀和热风阀，通过开混风阀全送冷风的方式吹料。冷风温度用风量配合炉顶压力来调节，为防止炉内填充的枕木燃烧，严格将冷风温度控制在１２０℃以下，共计吹料４８小时，炉顶温度达到８７℃。3.5料流测定本高炉炉顶装料系统采用PW型串罐无料钟炉顶，为发挥其布料灵活，控制准确的特点，必须在高炉开炉装料时对布料时间、角度、重量和料距进行全面、精确的测量。此次采用了北京神网创新科技有限公司的激光法测定了焦炭、烧结矿和球团矿的料流轨迹，和最后几批料的料面形状，取得了满意的效果。测试结果如下：

图1:焦炭FCG曲线

图2:矿石FCG曲线４主要技术改造项目结合内地高炉先进技术及其经验教训，对工程中发现的一些制约高炉投产和影响劳动强度方面的问题进行了技术改造。4.1增设残铁口开口机设计中，炉前贮铁式主沟残铁以人工开口流放，既增加了炉前工作量，氧烧产生的大量烟气又污染了环境，还可能因不能及时放出残铁引发炉前事故。经过与总包方沟通，在对炉前铁沟和残铁沟的布置稍作调整后，增设可移动的残铁口开口机，开炉后的放残铁工作因此十分顺利。4.2干渣处理改造本高炉干渣处理共设置南北两个干渣场，南干渣场容积为150m3可存放３炉干渣，北干渣场容积为50m3，仅可存放１炉干渣，而且北INBA预计在开炉４０天后方可投入，干渣能否及时处理，将决定高炉点火时间。通过技术改造，在两个干渣场流嘴处各架设一套鸭嘴装置，用高压水对干渣进行冷却，做简单冲制处理，铁口堵口后９０分钟内，即可具备再次流放干渣的条件，解决了制约高炉开炉的一大难题。高炉投产后，INBA故障较多，其中三月十四日南场INBA电机烧坏待备件更换，高炉44小时全流放干渣，而未影响生产。4.3增设鱼雷罐烘烤器本次鱼雷罐修罐库的设计中，仅配置两台烘烤器，鱼雷罐采用铝碳化硅砖砌筑，要求烘烤周期３天，在烘烤温度达到950℃之后才能投入生产运行。由于八钢首次使用鱼雷罐，并无其他热备手段，因此每次只能投入两台鱼雷罐，全部８台鱼雷罐投入运行，最快需要１２天，远远不能满足高炉开炉达产的需求。高炉生产准备组通过查资料，看现场，自行设计和安装了两套临时烘烤器，使得鱼雷罐提前８天全部投入，确保了高炉按照产量爬坡计划组织生产。4.4球团矿皮带系统增设振动筛改造在料场设计中，球团矿和杂矿是用堆取料机取料，通过皮带直供高炉料槽，中间未设筛分装置。根据老区经验，球团矿在过筛时，粒级较小的球团矿或其碎块经常会卡在筛条间，堵住筛板影响筛分，冬季在积雪的作用下堵筛更为严重，仅靠槽下一道筛子是难以保证入炉筛分的。按照八钢的实际情况，高炉的原料结构中，球团矿的比例将达到４０－５０％，其含粉率为８－１０％，当比例加大时大量粉末入炉，严重影响料柱透气性，造成高炉难行。通过上料皮带系统的改造，在T４转运站增设一个振动筛，先对球团矿进行一次过筛，再通过槽下二次过筛后入炉，确保了入炉球团矿粉末在３％以下。５开炉操作5.1开炉方案本次采用的炉缸填充枕木方式开炉．开炉总焦比3.5吨/吨，焦批重14吨，填充料平均负荷0.46，为使填充料负荷能平滑过度，采用15段不同负荷的炉料填充。炉渣碱度0.95－1.05，Al2O3小于14％。风口全开，进风面积0.3114m2。5.2开炉操作2月27日10:45，A高炉正式点火，初始风量1200m3/min，风温700℃，并严格按照计划进行加风，11:45料线开始下降，16:40，引煤气，17：00高炉出现压差升高，料线停滞的现象，高炉采取维持风量，不再加风的操作，17:55崩料后，各参数恢复后，继续加风。22:23，3＃铁口见渣堵口，28日00:10,2＃铁口见渣堵口，2:10，1＃铁口见渣堵口，3:07打开1＃铁