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山西建龙5#高炉炉况波动快速恢复生产实践

2023-01-12李海斌高志军吕国明

山东冶金 2022年6期
关键词:炉况炉缸风压

李海斌,高志军,吕国明

(山西建龙实业有限公司,山西 运城 043801)

1 前言

山西建龙实业有限公司(简称山西建龙)5#高炉1 080 m3,南北双铁口。2022年7月出铁时受炮泥质量影响,高炉出铁不均,冶炼强度逐步降低,炉底温度持续下行;到9月初,炉底最低温度505℃,炉况顺行状态变差,9月6—9日累计悬料5次,9月9日16:30-16:48休风堵4个风口后,快速恢复;截止到9月10日13:00,炉底温度逐步上升到521℃,炉况顺行,历时20 h 12 min,达到全风水平。

2 炉况恢复过程

2022年9月6日15:27 5#高炉风压409 kPa,风量3 137 m3/min;15:39中压氧波动,风压417 kPa,15:53风压快速升高,悬料,15:58迅速减风处理;21:21崩料、悬料,减风处理,定压操作,稳定气流,炉况恢复顺利。9月7日2:40风压380 kPa,风量2 770 m3/min,机前富氧4 286 m3/h,机后富氧5 386 m3/h;7:00加蛇纹石每批200 kg,后续增加到300 kg,16:50加锰矿每批500 kg,后续增加到600 kg。9月8日2:20、10:20风压加至390 kPa,悬料;9月9日11:25风压加至382 kPa,11:53悬料,减风,谨慎缓慢加风恢复。13:25风压353 kPa,风量2 550 m3/min,富氧6 000 m3/h,顺行。15:00风压加至375 kPa,风量2 720 m3/min后,崩料,炉况不稳,减风控制。鉴于炉况顺行状态变差,16:30休风堵4个风口(4#、8#、14#、18#),16:48复风,蛇纹石停用,锰矿每批600 kg继续搭配使用。炉况恢复顺利,截止9月10日13:00风压405 kPa,风量3 035 m3/min,历时20 h12 min达到全风水平,炉底温度上升至521℃,炉况持续稳定顺行[1-2]。

2.1 矿批、焦炭负荷调整

矿批、焦炭负荷变化情况见表1。

表1 矿批、焦炭负荷变化

2.2 料制调整

恢复过程料制变化情况见表2。

表2 料制变化

以“稳定边缘、打开中心”“稳定中心、照顾边缘”的十六字方针为指导[1],采取上下部调剂相结合,富氧喷煤,维持较高的风速和动能,使炉缸工作均匀活跃,热量充沛,透气、透液性良好,形成两道气流,快速恢复,确保炉况持续稳定。

3 原因分析

3.1 炉底5.698 m温度持续降低

炉底5.698 m温度持续降低,炉缸逐步堆积,如图1所示。

图1 炉底5.698 m温度变化

炉底5.698 m温度持续降低原因:

(1)风口漏水影响。7月29日发现5#风口漏水,按照水温差9~10℃进行减水控制,8月3日休风更换,炉缸漏水增加,对炉缸工作状态产生影响,炉底温度从538℃下降到527℃。

(2)炮泥影响(主要原因)。8月4日炉前双场恢复使用A炮泥,全天出铁次数在18次以上,最多时出20次,19次常态化;铁口合格率在30%~40%,最低在20%,出铁时间不稳,导致气流不稳定,炉缸稳定状态降低,造成高炉冶炼强度降低。同时,出铁次数增加以及每次打泥量多,炮泥消耗量多,在炉缸内飘移,渣中Al2O3增加,影响炉渣流动性,从而影响炉缸状态。8月4—10日,5#、6#高炉出铁情况对比分析分别见图2、图3、表3(5#、6#高炉炉料结构基本相同,6#高炉为1 350 m3)。

图2 5#炉出铁次数、产量、炉渣变化

图3 6#炉出铁次数、产量、炉渣变化

表3 5#、6#高炉出铁对比分析

5#炉相对6#炉日产铁少332.41 t,而出铁次数多2.8次,打泥多,炮泥带入渣中Al2O3增加0.31%,对高炉渣相产生不利影响,影响炉缸状态。从7月下旬到9月初,根据高炉炉况需求,从6#高炉协调B炮泥给5#高炉北场使用,在短时间内改善北场出铁,但B炮泥主要供应6#炉使用。5#炉北场使用B炮泥不连贯,高炉出铁没有从根本上改善,高炉冶炼强度持续降低,炉底温度持续下降。8月初到9月初,炉底温度由538℃下降到505℃。

(3)其他原因,如原料变化、气温变化、炉龄等。

3.2 采用熔剂料洗炉,渣铁比相对增加

9月3—5日每批配蛇纹石200 kg,炉底温度由505℃逐步上升至510℃,初见效果。

9月6日为加大高炉降本增效幅度,煤比由155 kg/t提升至160 kg/t,块矿配比增加1%,提高冶炼强度(高炉风压410→415 kPa),高炉出现2次难行,炉底温度下降。

9月7日7:00蛇纹石每批200 kg,后续增加到每批300 kg。16:50锰矿每批500 kg,后续增加到每批600 kg进行洗炉。炉底温度逐步上升,截止到9月9日炉底温度上升到516.1℃。相对9月7日上升6℃,初见效果。熔剂料用量增加后,渣铁比变化见表4。

表4 配熔剂渣铁比变化

渣铁比较正常生产配料增加12~23 kg/t,下部透气性降低,渣量过大,产生液泛[2],恶化下部透气性及炉缸堆积,鼓风动能增加,需要较大的风速。9月7—9日风加到380~390 kPa后,高炉相对初始煤气量增加,但风速217 m/s较正常风速251 m/s低,鼓风吹向中心穿透力减弱、边缘煤气增加,持续提高冶炼强度,边缘煤气量增加造成边缘上升煤气流通路不畅,恶化下部透气性,出现炉况难行悬料。

9月9日16:30—16:48休风堵4个风口(4#、8#、14#、18#),提高风速,增加鼓风动能,以及复风后停用蛇纹石,保留锰矿600 kg/批,渣铁比降低,相对正常配料只增加3~8 kg/t。加风恢复过程,风速维持在240~250 m3/s,炉况恢复顺利。截至9月10日13:00,风压405 kPa,风量3 035 m3/min,炉况顺行,达到全风水平,炉况持续稳定顺行。14:30风口全开,炉底温度上升至521℃,中班第46批锰矿停用。

4 技术总结

4.1 关注炉缸状态

(1)结合高炉炉缸实际状态,有计划排碱。炉渣碱度比基准碱度降低0.03~0.04,渣中镁铝比按照0.70~0.75选择蛇纹石配比量;轻负荷,煤比降低5~10 kg/t,[Si]0.40%~0.60%,[S]0.025%~0.045%,以物理热≥1 490~1500℃为准,密切关注渣衬变化,异常情况果断采取控氧、减风,确保热量充沛。

(2)采取用蛇纹石、锰矿相结合洗炉。炉渣碱度R2=1.10~1.15、料制进行微调;渣中镁铝比按照0.65~0.70,选择蛇纹石配比量;铁水[Mn]0.70%~0.90%选择锰矿配量,富氧控制<(6 000~7 000)m3/h。

(3)轻负荷,煤比(120±5)kg/t,[Si]0.45%~0.65%,[S]0.025%~0.045%,以物理热≥1 490~1 500℃为准,密切关注渣衬变化,异常情况果断采取控氧、减风,确保热量充沛。

(4)洗炉过程出现炉况波动,悬料、崩料,造成冶炼强度持续降低,果断休风堵4个风口,提高风速,增加鼓风动能;并结合实际情况,适当降低熔剂用量。

4.2 料制调整

料变差时及时把矿石平台缩小1~3°,以“稳定边缘、打开中心”“稳定中心、照顾边缘”的十六字方针为指导,上下部调剂相结合,富氧喷煤,维持较高的风速和动能,使炉缸工作均匀活跃,热量充沛,透气、透液性良好,形成两道气流,确保炉况稳定。

4.3 改善炮泥质量

加快对南场试验炮泥工作,持续改进炮泥质量,铁口合格率达到85%,保持出铁时间≥(60~70)min,出铁均衡。全天出铁次数15~16次,以减少炮泥消耗,降低高炉成本,为炉况持续稳定创造条件。

4.4 降本措施

(1)降本增效是当前企业生存之本,各项降本措施应主次分明,循序渐进、逐步稳妥推进,要以高炉“持续、稳定、顺行”为前提条件。

(2)根据市场变化情况,先确定主流矿结构,然后需要建立合理库存量,最大减少烧结变料频次,稳定烧结理化性能,保持良好粒级,保证料柱透气性。同时,要增加焦炭采购量,确保主焦结构稳定。

5 结语

山西建龙5#高炉于2022年9月6日炉况波动难行悬料,主要原因是炉缸堆积,强化冶炼造成难行悬料,9月9日采取堵风口与加熔剂料搭配使用处理炉缸,高炉快速恢复,炉况顺行。经历20 h 12 min达到全风水平,后续炉况持续保持稳定顺行。

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