新钢10号高炉开炉及达产实践
发布时间： 2010-12-21 浏览次数：100
文字颜色:
字号:TTT 视力保护:
傅曙光罗铭
(新余钢铁股份有限公司)
摘要：新钢l0号高炉通过精心而周密的开炉准备，采用填焦法开炉，并不断优化高炉操作，实现了开炉和快速达产。 关键词：大型高炉开炉达产
新钢l0号高炉(2500m3)为新钢集团三期技改的重点建设项目，由中冶南方设计。在设计中，以“先进、实用、可靠、经济、环保”为原则，为实现优质、低耗、高产、长寿、环保的目标，采用了一系列先进的工艺技术以及节能、降耗措施。为适应本公司原、燃料条件，炉型为矮胖型，高径比Hu／D=2．208。设有3个铁口，30个风口，设计一代炉龄15年，高炉利用系数2．4，年产铁210万t。高炉采用了串罐无料钟炉顶，炭砖+陶瓷杯炉底炉缸结构，关键部位使用进口德国SGL微孔炭砖；炉体全冷却，采用联合软水密闭冷却、薄内衬冷却壁；明特法+备用干渣坑渣处理工艺；高炉与炼钢转炉采用“钢连接、一罐制”紧凑布置，即铁水采用电动宽轨平板车运输至炼钢的加料跨，高炉采用240 t大罐出铁，与转炉兑铁和脱硫罐公用；顶燃式热风炉，多层强混短焰高效燃烧器；炉内料面红外雷达+2台紧凑式机械探尺、十字测温等先进设备。10号高炉开炉，从烘炉、试车、试漏、试压、装料以及料面测试、逐步强化冶炼直至达产，都做到了安全、科学。2009年11月9日16：18点火，虽然开炉有些波折，但在整个开炉达产过程中，完全消除了崩悬料、烧坏风口、非计划休风等诸多现象，丰富了新钢大型高炉开炉及操作经验。
l开炉前准备工作
1．1制订详细开炉方案及操作规程
(1)合理、完善的开炉方案是安全开炉、快速达产的重要因素，针对此次开炉专门成立了10号高炉系统周密的开炉准备方案。主要包括以下内容：①热风炉的烘炉方案；②高炉本体、热风炉管道及煤气系统试压、试漏方案；③高炉烘炉方案；④开炉料计算方案；⑤装料、测料面方案；⑥高炉开炉送风、点火方案；⑦高炉强化达产方案。
(2)组织相关职能部门提前编写了设备、工艺、安全三大规程，及时下发相关人员并进行考核。
1．2热风炉烘炉
热风炉高温部位采用硅砖，针对于硅砖特性，制定了热风炉烘炉制度。烘炉温度严格按照要求进行，烘炉时间长达32．4天，在拱顶900℃以下用焦炉煤气烘炉，大于900℃转换为高炉煤气。烘炉进度见表l。
表1新钢l0号高炉热风炉烘炉进度
升温过温度区升温程℃ 间℃ 度℃/h 25~100 100 100~300 100 恒温 200 2 0 0.5 1.5 4 7 速需要时间/天 2.7 3.5 16.6 3.5 3.1 3 300~400 100 400~700 300 700~1200 500
1．3高炉烘炉
烘炉的目的是缓慢地脱除高炉内衬中的水分，提高固结强度，避免开炉因升温过快水汽逸出导致砌体爆裂和炉体剧烈膨胀，从而损坏炉衬和设备。烘炉重点是炉底、炉缸。
烘炉前。安装了直径φ108mm的无缝钢管，外径与风口小套内径基本相同，焊接成“L”型的弯管与风口间的缝隙用石棉绳封死，垂直下端为喇叭型，距炉底1．0 m。其中4500 mm× 5 500 mm的4根，3700mm×5500mm的13根，2700mm×5500mm的12根，用φ108mm×5mm的3根无缝钢管制作3个铁口煤气导出管，插入炉内6．7 m，炉内部分开φ30mm孔若干，煤气导出管按铁口角度安装。1号 铁口插2根热电偶，l根至中心，另1根至铁口边缘，2、3号铁口各装1根电偶至铁口边缘200mm位置。烘炉时温度的控制：炉顶温度<350℃，炉顶气密箱温度<70℃，热风压力<30 kPa。高炉烘炉的原则：以风温为调剂依据，以风量为调剂手段，炉顶温度制约，按烘炉曲线严格控制。10号高炉烘炉温度曲线如1所示。
1．4试漏、试压
高炉、热风炉系统进行了各3次试漏、试压，其中1次带干法布袋除尘系统，炉顶最高压力达到0．250MPa，且持续1 h，检验炉顶放散在超过规定的压力能及时打开。每次试压完毕，组织施工单位对漏点及时处理，这些确保开炉后炉体周围的安全。
1．5开炉料选择
经过讨论，确定开炉料采用：烧结矿+良山球团矿+井冈矿，用硅石调整炉渣碱度(成分见表2)。
1．6参数设定
全炉焦比2．3t/t，正常料焦比0．7t／t，正常料碱度1．0，空料碱度0．96；预定生铁成分[Si]3．0％，[Fe]92％，回收率99．6％；料线1．7m，且压缩率净焦为17％，空料为15％，正常料为14％。
表2 新钢10号高炉开炉料主要分及堆密度 项目 烧结矿 良山球团矿 井冈矿 锰矿 白云石 萤石 硅石
Tfe% Mn% SiO2% CaO% MgO% Al2O3% CaF2% 堆比重t/m3 1.67 2.16 2.1 1.49 1.6 1.8 1.59 56.40.3 5.13 9.7 7 62.8 2.42 1.7 6.88 0.74 0.37 1.39 12.71.42 0.41 5.35 6 40 0.48 0.88 0.31 6.5 50.60.02 8 15.12.3 2 31.519.80.13 1 6 28.1 9 65 92.60.5 4 0.54 2.05 1．7炉料填充顺序
10号高炉采用填焦法开炉。炉缸至1／2炉腹填充焦炭，1／2炉腹以下至炉身下部装空焦，炉身下部以上装空焦和正常料。装料顺序为40K+16H+2N+6H+3N+3H+3N+2H+20N(K一净焦，H一空焦，N一正常料)，从下向上空焦装入比例逐渐减少，过渡到全部正常料。
1．8料面形状的测定
(1)目的。实践表明，料面的形状主要对上部煤气流的分布起主导调节作用。焦平台一旦确定，靠微调矿石矩阵可以达到煤气流的合理分布，达到维持矿焦比合理分布的控制目标。
(2)测定时间。装料后期，料线达到6m以下。
(3)测定方法。使用每小格50mm X 50mm的类似于坐标网格，并
焊接在炉喉钢砖上，待炉料放下后，测量料面与网格的距离，反复测几批料直到料线正常。将每次测得数据处理后，就可以得到料面的形状，即“平台+漏斗”。
(4)测量结果。当焦批13．2 t，料流阀开度36．3°左右，布料参数同定的情况下，焦平台1．3m，中心窝半径0．35m，窝深达2．42m，中心无矿，负荷加在高炉中间环带，边缘次之，中心最轻，这样有利于形成中心主导气流，有利于炉况的稳定顺行。
1．9布料矩阵的确定 在开炉装料时，应用了等面积法确定了炉料落在不同环位时所对应的角度，焦批13．2 t，料线1．7m，装料制度1．10送风参数的选择
风1：3小套均选用φ120mm×585mm，30个风口，全开时风口面积0．339 l m2，点火送风时堵10个风口，送风面积0．2261m2，进风率达66．7％
2开炉操作
(1)送风操作。2009年11月9日，16：18送风点火，送风压力50kPa，风量1 520m3／min，全关混风阀风温1010℃。17：05，20个风口全亮，分次逐步加风至2540m3／min，风压155 kPa。风温在风口全亮后至700℃达18h，18：36料尺开始松动，20：10开始正常上料。16：48，2号铁口空吹，17：00，3号铁口空吹，17：10，1号铁口空吹，见渣后分别堵上。11月10日04：22引送煤气，04：50干法除尘投入箱体。10日据炉外出铁情况加风温至900℃。整个开炉及其强化达产过程炉况顺行，未出现悬、塌料现象。
(2)出铁出渣操作。按照计划出铁量200t，点火18 h后出第一炉铁，11月10日10：00用1号铁口未见渣铁，11：20开2号铁口仍未见渣铁，随后相继开l、2号铁口依旧空喷煤气火。于15：36开2号铁口出铁27．8t，铁水物理热1265℃，热量明显不足(开炉后的出铁情况见表3)。从开炉出铁、出渣情况来看，铁水物理热太低，炉缸储热严重不足，渣铁
流动性差。但外围组织比较好，没有影响炉内。
3达产过程及措施
11月10日22：40，沿铁口周围逐个开风口，11月12日计划休风845 min，处理送风系统设备，虽然制约了强化达产过程，但消除了设备隐患。
(1)送风制度调整主要是把握好时机渐开风口，增加风量，提高冶炼强度，沿工作铁口依次开风口，每开1个风口增加156m3／rain风量，保证理论风速230—240m／s。
。
(2)根据风量的变化及原燃料条件情况进行装料制度调整，矿批原则上是风量的1．3倍，同时逐步调整矿、焦布料环位及圈数，引导中心煤气流。开炉过程中，装料制度变化见表4。
表3新钢10号高炉开炉出铁情况 铁次 1 2 3 4 5 6 7 8 9
时间 15：36~15:50 17:15~20:00 21:26~21:55 23：30~00:50 02:43~03:50 05:20~06：25 08:47~11:28 13:10~20:17 18:09~20:17 [Mn] 0.41 0.52 0.83 1.03 1.04 1.11 1.04 1.01 0.74 [S] [P] [Si] 铁水温度 铁量t 0.87 1.14 2.05 2.33 2.5 2.55 2.51 2.27 1.52 1265 1299 1336 1370 1379 1473 1414 1425 27.8 515.9 127.3 230 210 170 350 485 520 0.128 0.178 0.109 0.174 0.036 0.172 0.061 0.157 0.052 0.161 0.035 0.153 0.034 0.145 0.051 0.104 0.046 0.221 铁口号 2 2 2 2 2 2 2 3 2 表4新钢10号高炉开炉过程装料制度变化 日期 11日 11日 11日 11日 15日
布料矩阵 矿批，t 30 35 38 40~53 ＞53 (3)炉温控制以高炉长寿和减轻炉前劳动量，逐步降低生铁[Si]，前3天维持在1．5％
以上，随后增加负荷增加风温，确保铁水物理热≥1480℃。