安钢7号高炉炉凉事故的分析和处理[修改稿]

1、安钢 7号高炉炉凉事故的分析和处理牛卫军 1,2(1.安阳钢铁股份有限公司 ;2. 武汉科技大学 摘 要 安钢 7号高炉由于原燃料变化,连续塌滑料和长期亏料线,高炉调整和操作不到位,炉前出 铁出渣的影响,引起炉凉事故。通过采取集中加焦提炉温等措施,炉况得到了恢复。关键词 高炉 炉凉 分析 操作Analysis and treatment against cold furnace condition of No.7 BF in Anyang SteelNiu Weijun1,2(Anyang Iron & Steel Stock Co.,Ltd; Wuhan University of Scie

2、nce and TechnologyABSTRACT It happens that the accident of cold furnace condition of No.7 BF in Anyang Steel, because of changing in raw material and fuel,frequent burden collapse and slip,long-term diminishing the stock rod,incorrect adjustment and operation, effect of tapping. Measures are taken s

3、uch as adding coke all together and increasing temperature of blast furnace hearth and so on, furnace conditions are restored.KEY WORDS blast furnace cold furnace condition analysis operation安钢 7号 450m 3高炉, 14个风口, 1个铁口,重力除尘器和干式布袋除尘,取消了放上 渣。第二代炉役自 2008年 4月 3日开炉投产以来,炉况一直保持着稳定顺行,但是已经有 四块冷却壁漏水,进入 2011年

4、12月中旬,高炉出现了波动, 16日夜班后期发生连续塌滑 料,白班操作不到位,炉顶打水塌料后发生爆震, 在紧急休风过程中, 损坏了重力除尘器遮 断阀,风口全部灌渣,酿成了炉凉事故。后来通过采取集中加焦提炉温等措施,到 12月 18日炉况得到了恢复。1炉凉的过程2011年 12月 8日, 7号高炉趁检修对风口进行了调整, 增加 4个长风口, 扩了 1个风口 (见表 1 ,但是上部装料制度几乎未相应作调整,炉况开始出现异常,具体情况如下。 表 1 7号高炉调整前后风口布局对比项目 风 口 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14调整前 长度 ,mm 230 260 230

5、230 260 230 260 230 230 230 230 230 230 260 直径 ,mm 100 114 114 100 114 100 114 100 114 114 114 114 100 114调整后 长度 ,mm 230 260 260 230 260 230 260 230 230 260 230 260 260 260 直径 ,mm 100 114 114 100 114 100 114 100 114 114 114 114 114 114炉底温度下滑,风量开始萎缩, 13日休风调整 6号风口,由长 230mm 100mm 改为长 260mm 100mm 。送风后,全

6、风风压由 240kPa 控制为 230kPa ,稍许减风降低压差,维护顺行。 (2 15日高炉炉墙渣皮脱落,风压风量关系紧张,矿批由 15000kg 退至 13000kg ,焦炭负 荷 由 4.60退 至 4.50, 高 炉 仍 然 未 控 制 住 滑 料 , 中 班 前 期 调 整 装 料 制 度 , 由 O 33.5232.5330.5328.52C 332312292242改为 O 333313292C 332312292242, 中班后期到 16日夜班前半班高炉顺行 可以。(3 16日夜班 4:55高炉滑料, 6:20再次出现滑料,高炉减风压至 200kPa ,负荷由 4.50退至 3

7、.80,赶料线时加 6车净焦。 7:30停煤,煤量由 7t/h减为 0。白班接班后维持原矿批 继续赶料线,负荷由 3.80加至 4.40,走 15批后,退至 3.99。期间分两批加 6车净焦,大幅度增加氧量后一直没有恢复喷煤, 9:05风压减到 160 kPa 。 铁水物理热第一次铁为 1405, 第二次铁为 1401。 11:15出铁时, 4#、 13#风口挂渣严重,怀疑前几天有漏水未更换的 4#风口和已经漏水的冷却壁向炉内漏水,水压由 0.33MPa 降至 0.25MPa ,但高炉透气性急剧下 滑,开始不进风,风量萎缩(16日风量变化情况见图 2,炉前仅出少量铁,渣出不来,接 着 5#、

8、6#、 7#风口相继灌渣。 图 1 7号高炉 12月 1日 15日炉顶温度变化 图 2 7号高炉 16日 114点综合焦炭负荷和风量变化 (4 11:05高炉仍然塌滑料持续不断, 11:35退矿批为 9000kg ,负荷 2.76,集中追加 12车净焦。为控制顶温,关气密箱回水,往炉内打水。在 15:00时料面突然塌下,引起炉顶 爆震。在紧急休风过程中, 14个风口全部灌渣。2 事故分析(1安钢进行低成本炼铁,进入 2012年 12月份,高炉原燃料发生了变化,焦炭配煤有所 变化,焦炭 M 10上升 (见图 3。高炉原来一直是以 400m 2烧结为主,顺行状况可以, 15号中 班开始吃部分 90

9、m 2烧结, 16日夜班集中吃 90m 2烧结。由表 2、表 3知, 90m 2烧结和 400m 2烧结对比,转鼓强度低,小于 5mm 粉末较高,成分中 MgO/Al2O 3比值降低,致使渣中 Al 2O 3升高 , 炉渣成分 MgO/Al2O 3比值降低 (见表 4 。高炉终渣成分中 Al 2O 3增加, MgO 降低,炉渣 性能变差 1,诱发高炉发生滑料。高炉采用长风口、缩矿批应对原燃料变化,但是下部送风 制度和上部装料制度不匹配,顶温长期偏低, 边缘气流较重, 持续多次小滑料,降低了炉缸 活跃度,高炉应对原燃料变化的能力降低。(2连续塌滑料和长期亏料线。高炉发生塌滑料后,要减风至能控制住

10、塌滑料连续发生的 水平。 由图 4可知从 6:20到 15:00高炉休风, 高炉几乎未见到正常料线, 长期亏料线操作, 彻底破坏了上部煤气流的正常分布,煤气利用率非常差。 图 3 7号高炉 12月份耐磨强度变化表 2 90m 2和 400m 2烧结成分对比表 3 90m 2和 400m 2烧结粒级组成和转鼓强度对比烧结 种类 40mm % 40-25mm% 25-16mm% 16-10mm% 10mm % 5mm % 平均粒度mm 强度 % 90m 23.66 6.98 24.36 37.1 24.99 7.89 14.83 76.41 400m 217.2421.9322.9719.1418

11、.724.1122.3280.71表 4 7号高炉 15日和 16日平均炉渣成分对比 图 4 7号高炉 16日 4:4516:45高炉操作画面截屏(3炉前出铁出渣的影响。高炉铁水物理热降低后,白班出铁出渣量较少,未采用空喷铁 口和适当扩大铁口通道的措施, 尤其是从白班第三次铁开始, 仅出少量铁, 几乎未出渣,炉 缸内积存凉渣铁太多,加速了风口自动灌渣。 15:00高炉休风后,用氧气烧开铁口,扩大 了铁口通道,又出来约 20t 铁, 10t 渣,这就印证了出铁出渣对炉凉有影响。(4综合焦炭负荷控制不到位。高炉发生连续塌滑料后,顺行差未继续向下减风,而是 7:30停煤,直到 9:05才继续减风。

12、8:25大幅度提高富氧量后,一直未送煤,尽管加了数车净 焦,但是焦炭负荷期间有所反复,停煤后综合焦炭负荷加重, 811点钟四个小时综合焦炭 负荷均大于夜班平均综合焦炭负荷 3.27(16日全天综合焦炭负荷变化见图 2,所加轻负 荷料下不来,导致炉缸亏热较多,最终风口自动挂渣灌渣。烧结 种类 TFe % CaO % SiO 2 % MgO % Al 2O 3 % S % MgO/ Al2O 3 R90m 254.60 10.96 6.03 2.50 2.86 0.014 0.87 1.82 400m 255.4111.636.292.442.420.0161.011.85项目 SiO 2 % C

13、aO % Al 2O 3 % MgO % TiO 2 % S % R 2R 3R 4MgO/Al2O 312月 15日 33.87 37.77 15.23 10.31 0.73 0.983 1.121.420.980.68 12月 16日 32.9637.5516.619.400.721.0861.14 1.42 0.95 0.57(5高炉悬料后,炉顶打水顶温控制不当。 16日白班,高炉不下料,顶温高,开始开大气 密箱出水,关气密箱回水,往炉内憋水,这种方式降低顶温,进入炉内的水未经过雾化,顶 温控制不好,高炉塌料后,大量的水瞬间变成蒸汽,致使炉顶发生爆震,高炉紧急休风,加 速了风口全部灌渣。

14、3 恢复炉况的措施高炉休风后, 打开炉顶人孔, 炉顶点着火后, 排查所有煤气管道和干法除尘箱体防爆板, 组织人员更换重力除尘器遮断阀和全部灌渣的风口,到 17日夜里 5:25全部处理完毕。 第一阶段提炉温。高炉封炉顶人孔时,发现料线亏得太深,有 10米多,炉墙在 8#、 9#到 13#风口上面有粘结。赶料线时先集中加焦炭 12车, 5:55高炉开铁口两侧 1#、 2#、 3#、 14#、 13#五个风口,堵其它 9个风口,矿批 9000kg ,负荷 2.53送风,加风至 100kPa 重新装 料。同时加强组织炉前出铁,只要清理完渣铁,一具备出铁条件就出铁,并且每次都空喷铁 口,尽量多出凉渣铁。

15、料制采用 O 284264C 31.5229.5227.5225.52,发展边缘和中心煤气流,配加萤石 200kg/批。 由于料线亏达 10米多,料面实际在炉腹部位,高炉又采用大氧量、 全风温操作, 直到 10:00才赶上料线,此时铁水物理热提至 1378,渣铁逐渐有所分离。 12:20捅开了 4#和 11#风口( 12#风口多次捅但未捅开。 13:15料线不动,顶温从 80上升至 180, 打开铁口, 风压加至 200kPa ,大喷铁口后, 高炉和风机房同时放风坐料, 料线塌落大约 4m , 11#风口灌渣。第二阶段调整炉况。 坐料后确认除 11#外其它捅开的风口没有灌渣。 高炉恢复风压 6

16、0kPa , 再次空喷一段时间后堵住铁口,集中加净焦 8车,料线设定 4m 、 3m 、 2m ,逐步一边加风一 边赶料线至 2m ,此时风压风量平稳,料线走势较好, 17:00风压加至 150kPa ,根据高炉正 常操作参数范围 (见表 5 中实际风速, 维持该参数不变, 逐步从铁口两侧边捅风口边加风, 料制改为 O 31129.5328326.52C 31.5229.5227.5225.52,矿批加至 11000kg, 焦炭负荷调整为 3.0,净焦下 达炉缸后炉温上行,风压逐步加至 230kPa , 22:00除 7#和 11#风口未捅开, 其余风口全部送 风,铁水物理热也提至 1463,

17、高炉在 23:00送煤。在 18日夜里 4:25,高炉休风处理剩 下的两个风口, 4:50高炉全部风口送风,料制改为 O 32230.5329327.52 C31.5229.5227.5225.52,矿批加 至 13000 kg,负荷 4.00,炉况逐渐转入正常。表 5 7号高炉正常生产操作参数范围项目 调整范围铁水温度 , 147515风量 , 万 m 3/h 6.50.2热风压力 ,kPa 240全压差 ,kPa 115炉渣 MgO/Al2O 30.70.05综合焦炭负荷 ,t/t 3.40.1炉渣 R 31.450.1实际风速 ,m/s 22015S,% 0.0150.035O/C,t/

18、t 4.404.70风温 , 1030,全用4 存在的问题和经验教训4.1存在的问题经过一段时间运行,高炉解决了顺行问题,但是还不稳定,主要存在以下问题。(1高炉风口调整幅度太大,炉况还经常有小滑料,炉底温度与 12月初相比下降约 15, 风量较小,被迫采取高炉温运行。(2炉料结构中增加高 Al 2O 3烧结矿,生矿配比高达 20%,尽管配加了蛇纹石,控制炉渣成 分中 MgO/Al2O 比值,但是在焦炭变差时高炉如果退的幅度小,还容易导致炉况异常。 (3测量铁口角度为 12,随着高炉渣铁比增至 450kg/t以上,炉况在铁前憋风,铁后料 快,出铁均衡率较差,铁口深度不好维护。4.2经验教训(1

19、高炉操作在任何条件下必须以炉缸热量为基础,同时要针对现有的炉缸热量,考虑好 炉缸热量的发展趋势, 来确定调剂的方向。 高炉炉缸热量充沛, 工作均匀活跃是高炉抵抗原 燃料变化的首要条件。早动、少动,争取主动。事故前期出现小滑料,未引起高度重视,频繁的小滑料已经影 响了高炉炉缸工作。如果前期退煤比、提炉温、适当放 S,都可以改善炉缸工作状态。炉 缸工作不好,炉况波动一旦调剂不到位,就会引起较大的炉凉事故。(2炉前按时按量出净渣铁,是高炉生产管理的重中之重。 16日白班后期,大量的凉渣积 存于炉缸, 炉缸空间小, 下料不畅通,引起炉缸原始煤气流发生变化。 关气密箱回水向炉内 打水需要规范,当顶温低于

20、 200,必须停止打水,防止大量来不及蒸发的水变成蒸汽时发 生爆震。(3矿批和风量有一定的对应关系,高炉大幅度减风时一般要退矿批 2,文献 3总结矿批 是风量 (m3/min的 1.00%1.25%。 本次处理连续塌滑料, 在前期赶料线操作时未及时减风退 矿批,而是急于赶料线,赶明料线,料线呆滞,被迫减风促塌,塌后再赶,料线再次呆滞, 形成了恶性循环, 严重影响上部煤气流的正常分布, 后来减风后采取集中加焦, 小矿批次第 设定料线逐步赶料线,效果较好。(4高炉在炉役后期,发生了冷却壁漏水,炉况一旦大幅度长时间减风,只要漏水的冷却 壁未堵死,就须适当控制水压。本次事故前期高炉减压后, 4#风口早已漏水,未及时控制水 压、水量,也不利于恢复炉况。5 预防措施(1掌握高炉原