一高炉2011年中修开炉.doc

武钢科协、湖北省金属协会2011年论文发布会 2011年10月21日一高炉中修开炉达产实践任忠林（武钢股份炼铁厂）1.引言武钢1号高炉有效容积2200m3，是我国第一座采用铜冷却壁（7、8段为铜冷却壁）薄炉衬结构的大型高炉，水冷系统采用串联软水密闭循环系统，于2001年5月19日点火开炉。由于本身炉型设计缺陷，设备严重老化，以及原燃料质量较差，导致炉腹5、6段冷却壁损坏较为严重，冷却能力不足，炉皮温度高，随时可能出现发红开裂隐患,影响高炉安全生产。于是决定一高炉于2011年2月27日停炉中修，中修主要项目见表1。经过33天中修施工后于2011年3月31日9时58分开炉送风，开炉比较顺利，4月2日炉况基本恢复正常，4月6日高炉利用系数达到2.096t/m3.d（高炉恢复进度见表2）。表1 中修主要项目序号名 称1更换冷却壁（5、6段全部和4、7段部分）及部分炉壳2炉身喷涂3主卷扬电气改造4INBA电气改造5碎焦卷扬改造表2 高炉恢复进度项目时间距送风时间差送风时间31日09:58铁口见渣时间1日20:0034小时2分钟送煤气时间1日20:1534小时17分钟第一次出铁1日23:3037小时32分钟过砂口时间2日6:1044小时12分钟喷煤时间2日10:1548小时17分钟算铁次时间2日12:0050小时2分钟2.开炉前的准备工作是开炉达产的基础开炉准备工作包括开炉前的培训工作、设备检查试车以及生产准备。2.1 重视开炉前的培训工作为了使1号高炉能够顺利开炉,技能培训工作相当重要。车间领导根据具体的情况,采取理论与实际相结合的方式,制定出了详细的培训方案,然后有针对性地请原料、炉前、炉顶、水系统、高炉操作等方面的专家进行讲解。培训内容与1号高炉实际情况紧密相关，实用性强。2.2 设备全面充分的调试开炉前对相关设备进行了检查，试压、试漏，单机运转，以及联动试车，包括以下几个方面：（1）槽下检查料车卷扬、焦粉卷扬等设备并进行试车；校对槽下电子秤，使焦碳及矿石秤误差小于1%。（2）热风炉各阀门进行单机和联动试车。（3）无钟炉顶设备单机及联动试车，探尺对零点。（4）检查栈桥皮带，卸料小车，矿槽，振动筛，上料皮带，焦碳和矿石称量斗和闸门等的工作情况。（5）对放风阀、高压阀组、煤气切断阀等进行试车检验；对热风温度、压力、冷风温度、压力、冷风流量、炉顶温度、冷却水流量、压力等进行检查。（6）炉前吊车、开口机、泥炮及INBA试车。（7）检查全部计器仪表和通讯。（8）检查压缩空气、蒸汽、N2、冷却水畅通，无泄露现象。2.3 生产准备生产主要进行以下准备工作：（1）挖好炉缸。从料面挖到铁口水平线下300mm，从炉缸砖衬周围碳砖面保留600mm左右，挖好后在东西铁口通道内各插入一根外径为108mm的钢管作为煤气导管。（2）在风口部位炉皮处开4个排气孔，并焊上短管及阀门。炉顶及围管上安装测量炉体膨胀的标尺。（3）计器调小炉顶压力表量程，接通煤气取样管。（4）送风前烧好热风炉，保证送风前拱顶温度大于1100。（5）准备好开炉料，见表3。表3 开炉用料准备情况品种新烧结东北矿石灰石白云石过筛锰矿枕木数量（T）4002501201403001550根3.开炉方案的制订与实施是开炉达产的保证3.1 配料计算及开炉料的用料结构、装料方式及炉料分布的优化高炉开炉料的计算、装料方式与分布是开炉的核心技术，是快速达产的保证。武钢开炉料的计算，一直沿用高度上分成6段的习惯，1号高炉借鉴了武钢其他高炉开炉经验，在各段焦比、碱度，装料顺序、径向的矿焦比、空料位置等进行优化，使经验参数取值更加合理，使理论计算准确性更高。在配料计算前,对各种原燃料进行了堆比重、自然堆角的精确测量,在配料计算中,为保证炉内各段用料的准确性,对炉料压缩率进行分段选取（见表5）。开炉料相对品种较多，配料相对复杂，装料前期主要是焦碳和空料，槽下人员在配料时，采用手动和自动相结合，从而保证配料品种能够按照规定进行。到炉身中下部，净焦逐步减少，正常料逐步增加，则主要采用计算机自动配料，计算机自动布料，这样可以让布料比较准确地按照要求进行。这也是这次开炉的一个显著特点。在装料过程中注重保持料柱的透气性，原则上中心和边缘不布矿石。从下到上保证中心装入焦碳，为保证中心和边缘不装入矿石，从炉腹开始一直到炉身中部，在装矿石的前一批焦碳都在中心和边缘布入一定量的焦碳，使之形成一定的堆尖，从而避免矿石布到中心和边缘。充分考虑料线的的变化对布料径向位置的影响，随着料线的逐步升高，将矿石的布料角位逐步向边缘推移。本次开炉装料从计算到装料都比较准确，装完开炉计划用料时，料面接近1.6米。本次开炉枕木装入方式与以往不同，枕木从炉底起装，交错平行排列到风口下沿处，间距3050厘米，枕木填充率较低，炉缸未垫水渣。表4 开炉装料情况品种烧结东北矿石灰石白云石过筛锰矿枕木焦炭数量(T)272.6228.3112.7135.130.01360根946表5 炉料压缩率炉缸炉腹炉腰炉身下部炉身中下部炉身中上部炉候1917161514128考虑到中修炉缸死铁层和灌浆的原因，1号高炉开炉料总焦比定为3.5t/t，比以往武钢开炉焦比高，正常料焦比0.9 5t/t，不计净焦碱度0.95。炉料结构:烧结矿+东北矿+石灰石+白云石+锰矿。开炉焦炭全部采用干熄焦 。高炉装料总的原则：科学地控制品种原燃料的落点,满足高炉料面测量需要,确保高炉煤气流畅通,以便顺利开炉。3.2 风口布局及进风率的选择风口布局和进风率是高炉开炉的重要参数，关系到高炉能否快速恢复。开炉采用4个130mm（6#、9#、18#、23#），其余22个120mm，全开风口进风面积0.3019 m2。对称开铁口上的10个风口（1#、2#、3#、12#、13#、14#、15#、16#、25#、26#），2个风口堵死（8#、20#），其它14个风口镶75mm竹筒，风口与竹筒间堵300mm的砂口泥。风口堵完后，用破布将风口堵住。进风面积0.1749m2，进风率为57.93%。如果炉况较稳，出铁顺利，风量加大后可逐步开风口。4.开炉送风达产操作过程3月31日送风前8小时启动风机，装风管前2小时将风送到高炉放风阀；点火前2小时蒸汽通入炉顶及除尘器、回压管、探尺；点火前各冷却设备冷却水按正常生产时的3/4开；热风炉拱顶温度大于1100，点火前各阀门处于如下状态：650放散阀全开；放风阀处于全放风位置；煤气切断阀全关；除尘器后放散阀全开；除尘器清灰阀全开；炉顶下罐均压阀关，放散阀开；高压阀组全开；热风炉冷风阀、冷风大闸及混风调节阀、倒流阀全关。3月31日9：58一高炉按送风程序送风，全关冷风大闸，点火风量2700m3/min,风压0.13 Mpa,风温700，料线1.6m。11:00 7#、9#、19#风口吹开，风量2000 m3/min，风压0.08 Mpa。但随着炉料及炉体耐材中的水分不断蒸发，料柱透气性变差，12:00风量逐渐萎缩到1000 m3/min以下，风压0.08 Mpa。13:00风量430 m3/min，风压0.088 Mpa。14:00风量390 m3/min，风压0.095 Mpa。随后随着枕木不断燃烧，腾出空间，风量逐步上升，风压下降。15:30风量逐步增加到1650 m3/min，热风压力0.09Mpa。此时东场煤气导管煤气很大，西场煤气导管煤气较小。16:00拔出东场煤气导管，堵东铁口。此时风量1700 m3/min，风压0.095 Mpa。16:25料动，料线由1.60m下降到3.20m，风量上升到2600 m3/min，风压降为0.073 Mpa。但是之后风量逐渐减少到1000 m3/min以下，风压0.140 Mpa，而且有半数以上的风口、二套有水迹，且部分风口、二套漏水量较大，送风以来顶温一直在70左右，表明炉内仍有大量水分，导致料柱透气性恶化。22:30高炉被迫加风，23:00风量1250 m3/min，风压0.160 Mpa。24:00风量1130 m3/min，风压0.171 Mpa。从17:30到24:00料一直未动，料线3.50m。4月1日1:00风量1650 m3/min，风压0.149 Mpa，顶温降至50。1:30高炉坐料，料下，料线7.54m。2:00风量1450 m3/min，风压0.159 Mpa。之后风量逐渐萎缩，3:30风量萎缩到0m3/min，热风压力0.220 Mpa。5:45 高炉第二次坐料，料未下，恢复热风压力至0.220 Mpa，风量仍为0 m3/min，之后一直风量都是0 m3/min，风压0.220 Mpa，顶温100。13:40 高炉休风90min堵14个风口恢复，进风面积：0.1357 m2。15:15送风，此时风口、二套漏水情况大为改善，恢复比较顺利。16:00风量1140 m3/min，风压0.084 Mpa，顶温70，之后风量逐渐上升。19:30料动，20:00风量2000 m3/min，风压0.102 Mpa，顶温90。20:00西铁口见渣，拔导管堵口。20:15送煤气改高压操作，并开始上料，上料制度为C876541 322215O8765 2331，矿批为27000，负荷O/C=2.45。21：00风量2260 m3/min，风压0.152 Mpa，顶压0.050 Mpa，顶温80。23：00风量2260 m3/min，热风压力0.158MPa,顶压0.050 MPa。23:30西场开第一次铁口，排出渣铁混合物约70吨，出铁时间20min。4月2日1:30东场铁口打不开，动氧。西场于2:00、3:55连续开铁口，各排出渣铁混合物约80吨。6:00风量2460 m3/min，风压0.160 Mpa，顶压0.060 Mpa，顶温280，风速302m/s。6:10西场过砂口，出铁30吨。6:25东场开铁口，因动氧时间长，铁口通道受损，铁口跑大流，排出渣铁混合物约90吨。7:00开10#、17#风口，9#风口吹开，进风面积0.1962 m2。9:00风量2500 m3/min，风压0.235 Mpa，顶压0.120 Mpa，顶温280。高炉根据出渣铁情况逐步开风口，并且加风提压，到21:10开6#、18#风口，进风面积0.2567 m2，风量3200m3/min，风压0.305 Mpa，顶压0.180 Mpa，顶温330，富氧4000 m3/h，风速208m/s，喷煤22 t/h。高炉视恢复及渣铁排放情况逐步调整矩阵和焦炭负荷，矩阵：C876541 322215O8765 2331C876541 222215O8765 2331C876541 222215O8765 2332,负荷由2.472.573.003.173.573.70。至2日24：00高炉堵4个风口，进风面积0.2567 m2，风量3300 m3/min，风速215m/s，顶压0.200 Mpa，压差0.130 Mpa，富氧4000 m3/h，喷煤22 t/h，炉温充足，渣铁流动性良好，炉况已基本恢复正常，进入正常生产状态。4月6日全天出铁4611.1吨，利用系数2.096t/m3.d,完成开炉达产目标。5.本次开炉经验与教训经验：（1）本次开炉枕木装入方式改变，间距扩大为3050厘米，炉缸枕木填充率相对较低，容易燃烧腾出空间。（2）本次开炉采用的布料矩阵直接以生产矩阵为基础，从而使气流分布合理，达产快，同时保证了风口、二套无一损坏。（3）炉前工作准备充分，措施到位，仅出6次铁，两边铁口就全部过砂口并计铁次。不足：（1）工期紧，烘炉时间太短，20小时左右。而且在烘炉过程中冷却壁同时在灌浆。大量的水份未及时排放，导致送风初期料柱透气性恶化，风量急剧萎缩,料难行。 （2） 新式送风支管质量不过关，送风后即发生大面积的漏风、发红现象。在4月3日到4月5日3天中由于送风支管原因休风5次，休风时间共计880min，严重影响了炉况恢复及达产进度。（3）装料初期，没有控制好装料角度，导致