迁钢高炉非计划停风后的炉况恢复实践

迁钢3#高炉有效容积4000m3，2014年5月6日6：25迁钢3#高炉因热风系统突发故障非计划休风，事故发生后36个风口全部灌渣，当时高炉焦炭负荷5.56，高炉非计划停风37小时39分钟，送风恢复时在准确分析判断炉况的基础上，合理计算调整基本操作制度，细化炉内操作，高效统筹炉外出铁，使得送风恢复顺利完成，高炉很快达到正常生产状态。1、停风前炉况3#高炉停风前炉况顺行，6日夜班（1-6点）风量6266m3/min，透气性指数3943，炉温0.44%，物理热1513。焦炭负荷5.56，矿批119t，停风前装料制度见表1。表1：高炉事故停风前装料制度k角度，35.533.5312825.5圈数33322j角度，3633.5312824.518圈数4332236日夜班3#出铁场3：28出铁，6：02堵口。1#出铁场6：02出铁，6：24见渣，6：25因热风系统故障停风。夜班计算出铁量2603t，实出2700t，铁基本排净。最后一次出铁后22min未见渣，计算亏炉渣48.68t。2、炉况恢复2.1、装料制度调整情况高炉送风时，焦炭负荷由5.56退至4.0，矿批由119t缩小至90t。退负荷同批附加3批焦炭，隔5批再附加2批焦炭，隔5批再附加1批，共附加6批焦炭。停护炉料，加萤石500kg/t。炉渣碱度按1.2校核，炉温0.45%。布料制度调整上适当疏导边缘，具体如表2所示。表2：送风装料制度k角度，35.533.5312825.5圈数23322j角度，3633.5312824.518圈数5332232.2、风口调整情况按计划，送风后将安排1#，3#两个出铁口出铁，在此基础上堵4#、5#、6#、12#、13#、14#、22#、23#、24#、30#、31#、32#十二个风口送风（如图1所示），送风面积0.3127m2。图1：送风恢复风口调整情况2.3、送风后炉况5月7日20：10送风，送风后高炉透气性良好，22：06料尺活动，5h后赶上正常料线，料尺工作趋于正常，此时风量达到2978m3/h，风压1.75kg/cm2。送风前期风温800左右，风速控制在230m/s以内。5月8日0：42，送风累计8批料后出第一次铁，铁水温度1380，Si：0.4%。出铁118min，出铁量400t。5月8日5：10小塌料一次，料线2.4m。5：25出第二次铁，铁间料批17批，铁水温度1402，Si：0.23%。出铁301min，出铁量900t。前两次铁因流动性差，部分铁水由残铁眼排入干渣坑。至第三次铁水温度达到1420，渣铁分离改善，所有铁水入罐。5月9日零点开始双场开始正常交替出铁，此时风量水平在4500m3/h左右，出铁详情如表3所示。表3：出渣铁情况及铁水状况日期炉号铁口位置出铁时间，min出渣时间，min出铁流速，t/min铁间料批，批铁水温度，Si，%5月8日3187521118583.39813800.405月8日31875313012412.991714020.235月8日31875421891732.751014200.755月8日31875522422303.601514451.215月8日318756180664.38514461.005月8日31875711471293.741014651.015月9日31875821711533.271214630.815月9日318759180733.50514640.665月9日318760272573.61514730.805月9日318761198874.49714670.665月9日318762266622.42514810.935月9日318763370543.29514380.515月9日3187643110974.55814550.455月9日3187651103814.66914420.445月9日31876621141033.86714840.615月9日31876731291183.10914680.775月9日318768163554.13414580.885月9日318769288744.09814860.60送风所堵的12个风口5月8日0：00前吹开4个，其余风口随着风量的上升按风口对开的原则在8日逐个捅开，见表4。表4：开风口情况风口号时间风口面积，m24#7日20：30吹开0.325930#7日20：300.33925#7日23：000.352512#7日23：250.365822#8日11：58捅开0.379013#8日13：300.392323#8日15：150.40566#8日16：550.418932#8日18：560.432114#8日19：280.445431#8日22：500.458724#8日23：250.4719送风后4h内有4个风口先后吹开，对初期送风制度造成一定影响，幸亏前期高炉透气性较好，有一定的风量基础。5月8日55批加负荷4.004.34，扩矿批90t96t，并调整装料制度疏导边缘。当时轻负荷料已经下达，风量水平4500m3/min以上，指数4000以上，只是铁水温度偏低，在1450左右。事后看这一步强化手段显得过于仓促，对炉况发展趋势过于乐观，未充分考虑到长时间非计划重负荷停风对高炉的深层次影响，如炉缸亏热、炉墙粘结等。以至于在此次调整不久，高炉即表现出压量关系紧，不接受风量，炉况恢复出现反复（如图2所示）。图2：炉内主要送风参数此外，参照全风水平时风量6300m3/min对应119t矿批，4500m3/min的风量对应的矿批应为85t，第一步强化时的96t矿批相对于当时风量显然是大了。5月9日12批，矿批、负荷重新退回90t、4.0，第17批进一步缩矿批至80t，并取消35.5两圈矿，中心焦角1816，强有力的疏导措施及时扭转了炉况，一个冶炼周期后风量水平重新回到了4500m3/min的水平。此后炉内操作着重控制了强化节奏，直至5月11日白天高炉达到日常全风状态，铁水温度达到1500以上的水平时才开始小幅扩矿加负荷强化，此后在铁水温度稳定到1500左右，七段壁体温度达到正常生产水平状态下加负荷扩矿批，高炉都能够平稳地接受，5月13日高炉负荷达到5.0。此次炉况恢复中的波动表明判断炉况一定要全面、动态地在较长时间周期内仔细权衡，不能因一时压量关系宽松和慢风下的“高”炉温就贸然采取强化措施。清醒地认识到非计划重停高炉，煤气的定型需要更长的周期。恢复期因风量水平低和有意疏导边缘改善透气性，中心十字测温边缘温度相对略高，中心不够稳定。随着风量的上升，矿批的扩大，中心煤气趋于稳定，煤气利用率稳步提高（如图3所示）。需要注意的是，对于送风恢复期的高炉，应积极地以打开中心煤气为首要任务，坚决杜绝边缘气流，避免热制度紊乱，等炉况不顺再调整不但延误时机而且陷入被动。图3：十字测温及煤气利用情况慢风条件下的炉温因冶炼强度低，直接还原充分而虚高，不能准确判断高炉的热状态，与全风下的炉温没有可比性，稳定性低且与铁水温度线性对应关系差，趋势性不明显（如图4所示）。此时铁水温度更能反映炉缸热状态，5月11日铁水温度稳定达到1500以上后高炉接受强化措施的能力明显增强。图4：送风恢复过程中铁水温度与Si情况测量5月5月-5月13日停送风前后冷却壁壁体温度可知，3#高炉正常生产时七至九段冷却壁温度整体稳定，其中位于软熔带根部的七段冷却壁温度最高。5月6日3#高炉非计划重停后及时降低了炉体冷却软水流量防止炉内热量散失，3#高炉复风时采取了诸多边缘疏导措施，24小时后七段冷却壁温度虽有上升但仍低于正常生产值，且上升速度远小于八到十段冷却壁，反映出七段冷却壁在停风后渣铁粘结严重，未能及时恢复正常操作炉型，一定程度上影响了炉内煤气流分布，导致5月8日21时左右的首次炉内强化措施受挫。七段冷却壁温度是否恢复至正常值是该高炉强化的前提条件之一。3、结语迁钢3#高炉此次在重负荷非计划长时间休风后的炉况恢复实践为类似炉况操作提供了诸多有借鉴意义的启示和经验，主要体现在以下几个方面：非计划长期休风，炉缸的活跃和炉腰粘结的清理需要一定过程，不能单凭高炉透气性，过早强化冶炼，导致炉况反复。长冶炼周期大高炉尤其如此。高炉强化要遵循“三看”原则，即“上看顶温、中心温度，中看炉腰温