杭钢新1号1250m3高炉开炉达产实践.doc

杭钢新1号1250m3高炉开炉达产实践摘要：杭钢新1号高炉采用了一系列先进实用的技术和设备，通过制定合理的烘炉和开炉方案，确定合理的开炉工艺参数，加强高炉操作调剂等措施，确保了高炉顺利开炉。关键词：高炉 开炉 达产0 前言杭钢1#高炉在2000年6月开炉至今，到2007年10月停炉时单位炉容出铁量达到9700 t/ m3以上，炉体冷却壁、水箱大面积烧损，铁口区域热流强度高等各种迹象表明该炉子已到炉役后期，大修后设计炉容为1250m3。经过紧张的前期准备，杭钢新1号高炉2006年8月30日开始破土动工移地大修，于2008年10月15日点火。新1号高炉采用了一系列先进实用的技术和设备，风机采用陕鼓AV63-15 型全静叶可调电动轴流鼓风机，平均流量Q=3000m3/min ，出口压力P=0.45MPa(A)，风机配一台过滤风量为7000 m3/min 空气过滤器；煤气处理系统采用干法布袋除尘工艺；煤气余压发电（TRT ）采用全干式透平主机，配10000kW 无刷励磁同步发电机；渣处理系统综合分析了INBA、轮法、搅笼等工艺，最后采用沉淀池加底滤池工艺；冷却系统采用全覆盖冷却壁，热负荷较高的炉身中下部、炉腰、炉腹和炉缸二层采用铸钢冷却壁；炉缸2.8m的深死铁层和陶瓷垫加大炭块综合炉底，大炭块加模压小炭块炉缸；炉前采用单矩形平坦化出铁场、贮铁式主沟和摆动流嘴，主要设备为全液压式开口机和300T矮身液压泥炮，同侧布置；槽下焦、矿槽采用双排并列布置，焦炭、烧结矿和球团分散筛分和分散称量，碎焦运至车间外回收焦丁入炉，上料采用主胶带上料；炉顶采用串罐式无钟，多环布料方式；热风炉采用性价比较高顶燃式热风炉和煤气空气预热器等等。新1号高炉于2008年10月15日点火送风，17日1：50第一次开铁口出渣，6:507:10出第一炉铁，铁量约30t，到10月21日日产达2563.8t，利用系数达到2.0，11月4日日产3039.5t，系数超过2.4，达到了高炉设计指标。1 开炉准备工作 （1）制订详细的开炉方案。开炉是一代高炉连续生产的开始，开炉质量的好坏不仅直接关系到高炉能否尽快达到设计水平，同时对高炉一代寿命也有重要影响。由于杭钢1#高炉是杭钢历史上第一座1000m3级的高炉，对大中型高炉开炉经验十分欠缺，本着慎重的角度出发，铁厂多次组织人员到兄弟厂家学习大高炉开炉经验，并对开炉方案经过多次讨论和修改，最后确认新1号高炉开炉采用枕木填充炉缸（底部先加30吨干水渣），烧结加低品位生矿开炉，静态装料，热风点火。（2）设备单机和各系统的联动试车。为新一号高炉顺利开炉，尽快达产达标提供设备保障，9月中旬，一号高炉各系统逐步进行了单机和联动试车。为保证所有设备开炉期间的正常运行，减少由于设备问题产生的停休风，在单机和联动试车期间，要求所有设备能运转的全部按正常生产运转起来，出现问题及时解决。（3）人员安排和培训。由于新高炉建设和试车过程中，老高炉还在继续生产，人员比较紧张。1#高炉从全局出发，积极抽调骨干到新高炉现场查找问题，把设计中不符合生产实际的、不合理的问题汇总，并在大修过程中解决掉。为了保证开炉后各系统的合理稳定运行，技术人员从系统的安全性和合理性及时与设计院联系，保证设计高炉达到生产要求。在人员培训方面，及时组织值班室、炉前、槽下、热风炉等各工种到兄弟厂家跟班培训，为高炉顺利开炉提供符合要求的技术操作人员。（4）热风炉烘炉。顶燃式热风炉是杭钢首次使用的新型热风炉，由于顶部采用了硅砖，间接提高了烘炉的要求。针对硅砖的特点，结合热风炉下部是粘土砖，转换区没有高铝砖，直接硅砖过渡，铁厂结合设计院的设计参数，到兄弟厂家了解情况，根据收集的资料，制定了详细的烘炉方案，并根据烘炉方案，对烘炉用的工器具及时调试，严格控制热风炉烘炉按方案曲线进行，从而达到热风炉砌体水分的蒸发、晶型平稳转变、高炉烘炉储备足够热量的烘炉目的。（5）高炉本体烘炉。其目的是为了使新1#高炉砌体及热风管道内的物理水、结晶水缓慢而充分的排出，防止水分大量快速蒸发引起砌体爆裂；使高炉炉体及热风管道温度提高以利开炉，并均匀、缓慢的膨胀，避免炉体产生过大的热应力和晶型转变，导致炉体的损坏；使炉底、炉缸焙烧碳块和炉身烧成铝碳砖的泥浆发生固化，强化和碳化，从而使炉衬结成整体。新1号高炉烘炉时间预定为9-10天，实际10天。烘炉标准：以测量炉顶废气湿度为准，当废气湿度与大气湿度相等或接近并保持48小时后，烘炉达到要求。图1为新1号高炉本体烘炉曲线（6）高炉、热风炉检漏、试压。试压的目的是为了检验设备泄漏情况和考核各类管道、工艺设备的结构强度。即：通过试压，查出泄漏点后进行堵漏；检查整个高炉、冷风管道、热风炉、煤气系统的流程工况；做一次整个系统的强度试验，炉顶调压设备进行带负荷调试。高炉、热风炉检漏试压工艺流程：从冷风管道到热风炉、高炉、重力除尘、干法煤气处理、TRT入口处闸板阀和至煤气调压阀组进口阀。试压步骤：（a）、先试整个系统，包括高炉、热风炉系统，试压压力达到炉顶设计压力200kpa：包括冷风管、热风管、冷风阀、热风阀、混风阀、倒流阀、空气燃烧阀、煤气燃烧阀、均压阀、废气阀、烟道阀、热风炉本体及各人孔、各连接法兰、热风围管、送风装置、炉体、上升管、下降管、料罐密封阀、均压阀、放散阀、炉顶放散阀、齿轮箱、料罐及各人孔和连接法兰、重力除尘器本体、清灰阀、放散阀、各人孔和连接法兰、燃气管道、干法箱体、TRT入口处闸板阀和至煤气调压阀组进口阀。检漏、试压应分段进行，从50Kpa开始，每次升压不得超过50Kpa，每升一次压最少稳压30分钟，压力到200kpa稳压，在压力达到100kpa时做一次全面检查漏源并及时处理。(b)、热风炉系统，试压压力到风机设计压力350kpa：整个系统试压完毕后，送风支管盲板堵好后，重新送风对热风炉、热风围管试压至350Kpa，同时进一步检漏。当压力升至350Kpa时，三座热风炉逐个关均压阀，开废气阀，对热风阀、冷风阀、燃烧阀、烟道阀、均压阀进行观察，检查泄漏情况。 （6）原燃料准备和成分分析。本次开炉采用枕木静态加料开炉，焦碳粒度要求25-80mm,灰分13.0%，M107.0，M4078，S0.6%。开炉用料为机烧加块矿，空焦加石灰石，为提高炉渣流动性，配加部分蛇纹石。开炉前两天上好仓，同时进行取样分析,开炉前全部测试参数必须到位。2 装开炉料（1）新1号高炉开炉采用枕木填充炉缸（底部先加30吨干水渣），烧结加低品位生矿开炉，静态装料，热风点火。装料原则：死铁层、炉缸用枕木填充，炉腹为净焦，炉腰、炉身下部为空焦，炉身中部、上部为空焦加正常料。（2）全炉焦比3.3T/T，正常料焦比0.9T/T，渣焦比0.35左右。炉渣碱度：正常料碱度0.90，空焦碱度1.2，全炉碱度1.0，生铁Si2.53.5%。炉料压缩率：净焦13%，空焦、正常料12%。开炉用料成分见表1，入炉料组成表2表1 新1号高炉开炉料 成分矿种Tfe(%)FeO(%)CaO(%)MgO(%)SiO2(%)S(%)Al2O3挥发份(%)灰分(%)水分(%)漓球62.770.291.022.675.230.0131.455.8马矿45.250.590.720.4920.120.5431.832烧结矿53.898.5412.423.25.660.0492.55蛇纹石2.2839.3439.330.4211青町焦4.510.4248.720.5132.72.9712.121.8干熄焦3.190.6348.720.533.11.0212.50.3灰石52.752.041.051表2 新1号高炉开炉入料组成段数批数炉料结构种类料批组成（kg）焦炭开炉矿灰石蛇纹石八1010H正常料70001250019201100七93(2H+X)正常料700012500空料700019201100六93(H+2X)同上五123(H+3X）同上四122(H+5X)同上三10X空料700019201100二19K净焦7000一枕木水渣合计80（3）料面、料流测定。从10月6日20点开始，装入水渣30t，接着装枕木一直安装到风口下沿，10月9日至10月12日22点，80余批开炉料安装完毕，装料过程中还进行了料面测量及布料轨迹测量工作。之后通过数据汇总，得出矿石、焦碳料流速度与节流阀开度关系，并计算出布料矩阵。在料面测定的同时，测量料罐的焦炭容量，第一次装入比估计少一吨左右的焦炭，观察堆尖距上密封阀开放位置距离和焦炭坡底距均压入口的距离，根据观察结果，少量装入，到合理位置，确认最大装焦量。矿石料流速度与节流阀开度关系图见图2，焦碳料流速度与节流阀开度关系图见图3。图2 矿石料流速度与节流阀开度关系图3 焦碳料流速度与节流阀开度关系3 开炉操作3.1.1 送风、出铁10月15日 18点18分，新1号高炉正式点火送风，送风前13只风口全开，另7只风口塞竹筒，前期料线不动，风压、风量不适应，坐料数次，至16日16点，风量达到1500 m3/min，风压100Kpa，16点30分，引煤气。第一次出铁时间估算：由于死铁层高度达2.8米，其容积为120m3，被焦炭填充后，取孔隙率为：0.35，经估算，铁水到达设计的铁口中心线其铁量约280吨，按推算，时间约为点火后2430小时，实际由于前期送风高炉坐料数次，实际18点东铁口见渣堵口，17日1点50分出渣，3点50分出第二次渣，6点50分出铁，铁量约30吨。生铁Si=6.72%，Mn=0.31%，S=0.007%，P=0.364%，炉渣R2=1.097。高炉开炉期间，除10月18日炉前西铁口出现事故被迫停风18个小时处理外，所有设备运行基本正常，没有出现由于设备问题休风情况的出现，为成功开炉达产打下坚定的基础，开炉一周内，利用系数达到2.0，开炉一个月后，利用系数达到2.21。3.1.2高炉开炉主要经济指标见表3：表3 新1号高炉开炉主要经济指标日期10.1510.1610.1710.1810.1910.2010.2110.31产量-264.52378.96833.551889.42563.82557.9利用系数-0.210.300.671.512.052.04CO2%7.918.5526.1540.641.341.542.042.4风量m3/min852954143916161917230625012537风温76489681986589296510301029Si%-6.725.643.271.230.650.60焦比t/t-2.2540.7730.8300.610.5260.476煤比t/t-0.1133.2 存在问题1） 由于杭钢炼铁高炉原来均采用焦碳开炉，热风装料，而新1号高炉开炉采用枕木填充炉缸，静态装料，热风点火，所用的焦炭基本为场地焦，水分比较高，冶金性能较差，所以开炉前期，大量水分蒸发后又在上部凝结，造成炉料透气性差，料线不动，坐料频繁。这次开炉实践，我们对枕木静态装料开炉掌握了一定的经验，尤其在开炉料选择上，尽量要选择水分较低、冶金性能较好的原燃料。2） 在料流轨迹测定时，发现料流比较散，与兄弟厂家料流集中度差距较大。查找原因，主要有以下两点原因造成：（a）、本高炉溜槽吊点比较高，溜槽垂直后离钢砖上沿料线零位高1600mm左右，料流运行距离较长；（b）、本高炉溜槽为半圆形，与PW矩形溜槽料流集中度有明显差距。由于溜槽料流较散，对料流轨迹的测定有一定的影响，并且由于溜槽吊点较高，使本高炉矿石最大角位在33度。3） 高炉炉顶采用了石阀三厂WZ型串罐无料钟，该