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八钢欧冶炉单气化炉生产实践

2015-12-25田宝山

新疆钢铁 2015年4期
关键词:竖炉炉温皮带机

田宝山

(宝钢集团八钢公司炼铁分公司)

八钢欧冶炉单气化炉生产实践

田宝山

(宝钢集团八钢公司炼铁分公司)

八钢欧冶炉生产期间上料工序出现故障,为避免炉缸冻结,采取了单气化炉生产模式。生产实践表明,单气化生产方案可行,并获得了大量单气化炉生产运行数据。

欧冶炉;气化炉;熔炼率

2015年7月8日八钢欧冶炉因矿垂直皮带机故障无法上料,于凌晨01∶21分休风,判断垂直皮带机抢修处理时间需一周以上。因长时间休风炉缸热量散失,复风时炉况恢复会非常困难,为避免长时间休风造成的炉况恢复困难,本次垂直皮带机故障抢修期间,准备采取单气化炉生产方式运行一段时间,渣铁出净,同时保证炉缸储热充足。

1 复风前状态

7月8日01∶21分休风,至7月12日12∶30分送风,累计休风时间6429min,气化炉拱顶温度已降至350℃,料位04623满但04624空。煤线料单配比仍为休风前料,且三个料罐均满(约12批料)。竖炉因垂直皮带机停止上料后,DRI螺旋仍维持0.3rpm低速运行直至休风,同时在休风4天时间里为防止竖炉结料,累计多次转动螺旋排料,导致竖炉亏料线约3.3m(约150m3)。为此在进行单气化炉生产前必须将煤线三个料罐内燃料排入气化炉,同时为防止空烧,必须配合转入一定量的竖炉铁料。

2 单气化炉生产实绩

7月12日12∶30分工厂复风,打开预设风口,风口氧气总量投入35000Nm3/h,粉尘线氧气不投入,工厂压力升至 250kPa。13∶00分煤螺旋启动3.5rpm,14∶00分煤螺旋升至5.0rpm,同时启动DRI螺旋0.3rpm(总转速2.4rpm),15∶00分DRI螺旋停。同时因气化炉料位04623低至18%,把矿垂直皮带机停为节点,到复风2个半小时后视为一个料层,此段料层为复风00129铁次后期到达风口,16∶00北场铁口打开,第一罐铁水温度1306℃,到堵口时测温已升至1475℃,铁水硅含量3.42%,因此认为此段料层的加入为复风炉热恢复创造了较好的条件。

气化炉第二个料段共加入20批料。从00130铁次反应来看炉温1451℃(堵口1445℃),铁水硅含量4.89%,物理热仍略欠,出铁261t,出渣3.5t。

气化炉第三个料段共加入19批料。从00131铁次反应来看较为合适,炉温开口1541℃,堵口温度已达到1571℃,出渣130t。

气化炉第四个料段18∶00入,6.5小时到达风口,后发现炉热不足,在加入28批料后重新改为第二个料段燃料比。从00132铁次看炉温向凉,最低温度1368℃,未能排渣。后期第二个料段到达风口(约03∶10)冶炼后,从00133铁次反应来看后期温度已明显回升,且开始出渣。单气化炉冶炼期间出铁情况见表1。

表1 单气化炉冶炼期间出铁情况统计表

本次气化炉冶炼共计1379min。出铁5个铁次,共计1336.9t,出渣233.5t,铁出净,但欠渣约400t。

3 单气化炉生产时的现象分析

3.1 冷煤气H含量变化

因气化炉三个料罐炉料均有燃料粉,故需要先将其排入气化炉,导致前期煤气H含量一直偏高。从13∶00分开始煤螺旋启动,H含量迅速升高,14∶05分成分含量达到最高10.1%之后缓慢下降。15∶00分燃料粉已全部排入气化炉,全焦段到达气化炉拱顶,H含量进一步降低,到17∶00分以后H含量已逐步恢复到正常的2%~4%水平

3.2 气化炉料位长时间低

复风前气化炉04624料位空,而04623料位满。12∶30分通氧后,拱顶温度缓慢上升,直到13∶00启动煤螺旋3.5rpm,此时04623料位已降低到18%。14∶00煤螺旋提速至5rpm,15∶00提速至6rpm,16∶03分提速至7rpm,16∶50提速至8rpm,因煤线上料能力不足,17∶21降速至7rpm,17∶35气化炉04623料位满,17∶50气化炉04624料位满。料位补满后,18∶02降速至6.5rpm,18∶14进一步降速至6rpm。气化炉料位变化趋势见图1。

图1 气化炉料位变化趋势图

炉缸储热不够,焦床大量消耗。休风时DRI螺旋转入气化炉料段集中到达风口后进一步消耗焦炭,导致气化炉料位长时间低,低料位时间长达5小时20分钟。低料位一定程度上减少了气化炉冶炼时间,炉热更加难以恢复。

3.3 气化炉冒尖频繁

复风后气化炉较为稳定,但在15∶52气化炉冒尖15kPa,此时工厂压力设定200kPa,15∶57冒尖14kPa,16∶05冒尖10kPa。这段时间气化炉料位偏低,而气化炉压差也不高,且全焦情况下不存在透气性不均导致冒尖的可能。认为,此段时间是竖炉DRI料段集中到达风口所导致。

此后在19∶10工厂压力冒尖至164kPa(设定150kPa),19∶45冒尖至120kPa(105kPa),19∶57冒尖至121kPa(105kPa),20∶14冒尖至127kPa(105kPa)。此段时间集中冒尖主要是工厂压力设定过低,单气化炉生产时煤气全部走过剩线,压力过低导致煤气体积增大,流速加快,大小锥全开后气量仍无法有效排走,导致气化炉憋压冒尖。具体见图2。

图2 工厂压力和大小锥开度趋势图

由图2看到在19∶45开始工厂压力由150kPa设定值进一步下调过程中,工厂压力冒尖频繁,特别是19∶52降至120kPa以下时,大小锥已经全开,对煤气量的调节已经失去作用,导致之后频繁冒尖。

3.4 炉温低,渣铁难行

复风第一炉恢复较好,但焦床消耗过多,且后续料层的焦比偏低,导致炉温一直偏低,特别是1450℃以下排渣难度加大。渣铁流动性变差,积聚在炉缸内影响透气性,进一步影响冶炼效果。最后一炉出铁时间长,后期炉热已经明显恢复,但因判断欠妥提前堵口,导致大量炉渣留在了炉缸内,最终休风停氮后,7个风口2#、6#、7#、12#、14#、26#和27#灌渣。

4 结语

(1)在矿垂直皮带机故障或者其他原因导致竖炉无法上料,而抢修时间较长的情况下,采取单气化炉冶炼一段时间,保证炉缸储热,为复风创造条件,生产实践表明该方案可行。

(2)在单气化炉冶炼过程中,建议将复风料层焦比控制在较高水平,出渣铁正常后视炉热情况微调。

(3)单气化炉冶炼时,生产煤气全部走过剩线,会造成冷填和过剩文氏锥负担较大,应尽量提高工厂压力,压缩煤气体积,降低流速,可减小煤气量波动对工厂压力影响。同时认为维持较高工厂压力有利于气化炉冶炼。

(4)本次单气化炉冶炼主要问题是渣没有出净,炉温向凉引起排渣困难,最终积累了近400t渣滞留炉缸无法排出,休风后多个风口及氧枪灌渣。今后要特别注重休风出净渣铁,渣铁不出净不休风。

(5)在长时间休风前,必须保证气化炉料位,这样在复风时可以先不启动煤/DRI螺旋,尽快加热拱顶温度,可投入粉尘线氧量,拱顶热量充足后再启动螺旋。

[1]张先棹主编.冶金传输原理.北京∶冶金工业出版社.

[2]王筱留主编.钢铁冶金学.北京∶冶金工业出版社.

Production Practice of Only Gasifier of OY Furnace in Bayi Steel

TIAN Bao-shan
(Ironmaking Branch,Bayi Iron&Steel Co.,Baosteel Group)

When feeding system breaks down in the production process of OY furnace,in order to avoid hearth freeze-up,the only gasifier production mode is used.Through the production practice,this a great deal data of only gasifier is gained,the production mode of only gasifier is feasible.

OY furnace;gasifier;smelting rate

TF557

B

1672—4224(2015)04—00018—03

联系人:田宝山,男,40岁,大学本科,高级工程师,乌鲁木齐(830022)宝钢集团八钢公司炼铁分公司第一炼铁分厂

E-Mail:tianbs@bygt.com.cn

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