首钢3号高炉炉冷事故治理实践.doc

2010年全国炼铁低碳技术研讨会论文集首钢1号高炉高效开炉实践王胜 马洪斌 任健(首钢总公司)摘要：本文介绍了首钢1号高炉的开炉过程，开炉工作以定量化开炉理论为基础，合理控制开炉进度，使开炉过程顺利、高效。关键词：高炉 开炉 定量化0前言2009年3月，1号高炉炉体喷涂后，重负荷顺稳生产14个月，进入2010年，随喷涂料的脱落，高炉炉型不规则，并且炉顶气密箱设备老化、布料溜槽变形，高炉煤气稳定性恶化。5月25日，1号高炉降料面至风口带，进行4天计划检修，更换炉顶气密箱及布料溜槽，对炉内炉喉下沿至炉腹部位进行喷涂造衬。1号高炉开炉方案按小时为节点控制高炉恢复进度，细化为三个阶段：软熔带成型阶段、出渣出铁适应阶段、矿批负荷加重阶段，并对各阶段的加风原则、加风步骤、矿批负荷调整以定量化开炉理论为基础进行了规划。5月29日5：08，一高炉送风，15：04，高炉顺利出第一次铁，送风48小时，1号高炉焦炭负荷达到4.77。1、开炉装料1.1开炉配料开炉料分为三段，净焦25批，加至炉腰中部；空焦29批，加至炉身下沿以上5m处；正常料15批，加至料线1.2m，正常料批组成：焦炭干基15t/批、矿批35t/批，负荷2.33。料线到4.0m时，改多环布料J522212(38 36 33 30 27 23)K2421(29 31 33 31)正常料批铁量20.66t，渣铁比0.401t/t，焦比0.726t/t，(CaF2)%2.83，(Al2O3)%=15.3%，(MgO)%=7.0%。全炉焦比3.34t/t，总渣比0.803t/t，总铁量310t，R2=0.80，(CaF2)%4.14，(Al2O3)%=22.97%，(MgO)%=4.55%。1.2装料过程5月28日23：00-5月29日4：00，1号高炉装入开炉料，实际装入净焦25批，空焦27批，正常料15批，实际全炉焦比3.24t/t，总渣比0.785t/t，总铁量310t，R2=0.79，(CaF2)%4.04%，(Al2O3)%=22.90%，(MgO)%=4.60%。装开炉料过程采用雷达探尺测量与人工测量相结合的方式，准确把握了炉料装入过程的料线变化，确保了开炉料在炉内高度方向的准确分布，尤其是第一批正常料在炉内的高度。2、开炉方案2.1软熔带成型阶段1、软熔带成型标志以正常料下降进入炉腰的时间作为软熔带开始成型的时间，计算得出软熔带开始成型时间：送风5小时。以炉顶温度爬升至100以上的时间作为软熔带成型终了的时间，此时炉内软熔带重建基本完成，之后，软熔带主要存在位置的上移。2、加风原则(1)加风在料尺自由活动及压量关系平稳的前提下进行。(2)风温用全（700-1000，1000），软熔带成型终了时压差升高加风困难，风温降至800(送风9小时)，在软熔带开始成型前尽可能提高风量，加速焦炭燃烧，迅速提高炉内热度，促进软熔带的均匀成型。(3)软熔带开始成型至软熔带成型终了期间，尽量维持风量水平的稳定，防止因风量水平突然大幅增加，破坏软熔带的均匀稳定成型。(4)合理高风速，风速不宜偏离正常范围太多，避免过高风速导致风口回旋区畸变，炉缸初始煤气分布不均，软熔带难以均匀稳定成型。3、加风步骤送风开18个风口，用放风阀控制，风压0.6Kg/cm2，风量1800m3/min。送风2小时，18个风口全亮，料尺自由活动，煤气成分取样合格后送气。送气手续完毕，关严放风阀，风量逐步加至2200m3/min。送风4小时，开20个风口，风量逐步加至2600m3/min。送风6小时，开22个风口，风量逐步加至2800m3/min。4、矿批负荷调整送风2小时送气后，风量稳定2200m3/min，料尺自由活动，矿批38吨，负荷2.6。风量达到2800m3/min，矿批41吨，负荷2.9。2.2出渣出铁适应阶段1、出铁控制第一次出铁时间：软熔带成型后生成的渣铁下达至炉缸，在风眼工作良好的情况下，第一次出铁的时间确定在软熔带成型终了的5批料之后，铁量100t左右，计算得出第一次出铁时间：送风10小时。第一次出铁安排：北场，走残铁眼，视渣铁分离情况，临时定是否走小坑。风量达到3200m3/min，渣铁流动性良好，南场出铁。2、加风原则(1)第一次出铁正常后可逐步加风。(2)软熔带稳定成型后，高炉压差升高，送风后加入的正常料产生的渣铁下达炉缸后，炉温大幅转热，风速下降，控制风速在210-230m/s范围。(3)加风在料尺自由活动及压量关系平稳前提下进行，每次加风幅度0.1Kg/cm2，风量100m3/min，加风间隔1小时。3、加风步骤第一次出铁正常后，逐步加风至3200m3/min。送风16小时，开24个风口，逐步加风至3600m3/min。4、矿批负荷调整风量达到3600m3/min，矿批44吨，负荷3.2。2.3矿批负荷加重阶段1、出铁控制风量稳定在3600m3/min以上，渣铁流动性良好，南、北场轮流出铁。2、加风原则(1)南、北场轮流出铁正常。(2)料尺、顶温正常，压量关系平稳。3、加风步骤送风20小时，开25个风口，风量逐步加至3850m3/min，送风26小时，开26个风口，风量逐步加至4100m3/min，送风32小时，开27个风口，风量逐步加至4350m3/min，送风38小时，开28个风口，风量逐步加至4600m3/min，送风44小时，开29个风口，风量逐步加至4800m3/min，送风50小时，风量逐步加至5000m3/min。4、矿批负荷调整风量达到3850m3/min，炉温1.0%，矿批47吨，负荷3.6，风量达到4100m3/min，炉温1.0%，矿批50吨，负荷3.8，视煤气分布情况调整装料制度风量达到4350m3/min，炉温0.8%，矿批52吨，负荷4.0，风量达到4600m3/min，炉温0.6%，矿批54吨，负荷4.2，风量达到4800m3/min，炉温0.6%，矿批56吨，负荷4.4，风量5000m3/min，炉温0.6%，矿批58吨，负荷4.6，5、其它调整装料制度根据具体情况，无必要可暂不调整。负荷达到3.6，萤石减至200kg/批，视渣铁流动性情况，停加萤石。负荷达到3.6，锰矿减至1吨/批，风量达到4600m3/min，停加锰矿。送风后加入的正常料经过一个周期下达炉缸后，炉温下降至1.5以下，可考虑逐步提高风温。煤粉使用根据炉温及负荷水平，临时决定。负荷达到4.0，逐步恢复使用焦丁。3、开炉操作3.1开炉过程南、北铁口上方各开9个，共18个，送风风口为1#、2#、3#、4#、11#、12#、13#、14#、15#、16#、17#、18#、19#、26#、27#、28#、29#、30#，总风口面积0.3883m2，开18个风口面积0.2310m2。5月29日5：08，1号高炉送风，前期风温水平较低，5：18-7：02，风眼陆续点亮，5：58料尺开始活动，7：45送气，炉况顺行状态良好，风量、矿批、负荷的控制符合高炉恢复方案，15：04，高炉顺利出第一次铁，装炉料中将正常料下移确保了铁水及早下达炉缸，将热量带至出铁口，使第一次出铁顺利，避免第一次铁难出对炉内恢复进度的影响，至31日8：00，全开风口冶炼，焦炭负荷4.77。装料制度J522212（38 36 33 30 27 23）K2421（29 31 33 31）适度超前，既确保了开炉过程中炉内上部两边开的煤气，也照顾了风量水平接近正常时对煤气的控制，确保不出现气流、管道，开炉过程炉内气流稳定，顺行状态较好。图 1 送风参数表 1 焦炭负荷及矿批改料批数焦批t/批矿批t/批萤石Kg/批锰矿t/批焦炭负荷29日4315.0353001.82.336415.0353001.82.336615.0353001.82.336714.6383002.02.68314.1413002.02.9110014.1413002.02.9111613.7443002.03.2130日1013.4472001.03.513313.1503.825313.0531004.0883560.54.3188004.3112013.6594.3431日113.0604.623.2出渣出铁5月29日15：04北场出第一次铁（送风后9小时56分），出铁过程顺利，铁水温度1352，渣铁明亮，流动性基本能满足炉前工作。表 2 出渣出铁时间铁场铁量t物理热铁水化学成分%15:04-15:30北场1501352Si=1.34、Mn=0.81、S=0.09716:40-18:18北场2001360Si=1.62、Mn=1.24、S=0.04819:49-22:37北场1001377Si=1.20、Mn=0.77、S=0.03323:30-00:00北场1001403Si=1.38、Mn=1.11、S=0.03301:01-02:40南场4001469Si=1.56、Mn=1.12、S=0.02503:12-04:49北场4001404Si=1.62、Mn=1.08、S=0.02605:34-07:04南场4001479Si=1.20、Mn=0.96、S=0.02207:21-08:40北场2401440Si=0.80、Mn=0.77、S=0.0443.3实际风量与送风方案的对比1号高炉开炉过程，前期实际风量与送风方案切合较好，后期由于炉况较好，实际风量与送风方案相比稍高，但总体符合开炉方案要求。图 2 实际风量与送风方