八钢B 高炉炉况失常的处理
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八钢B高炉炉况失常的处理
张文庆,陶宏
(新疆八一钢铁集团有限责任公司)
摘要:对八钢B高炉炉况失常原因进行了分析,认为气流失常、原燃料质量变化、原燃料过筛差、炉缸活跃度不断降低是炉况失常的主要原因,并对炉况失常处理过程进行了总结。关键词:大型高炉;炉顶煤气流;炉况失常;负荷
宝钢集团八钢公司新区B高炉(2500m3)于2009年2月27日点火投产。经过近2年生产实践,在高炉操作上取得较大进步。2011年2月,B高炉出现异常炉况,高炉不接受风量。期间,炉身中上部有结厚现象,高炉崩悬料频繁,高炉炉况完全失常。此次事故经过20天处理,高炉才逐渐恢复正常。
1炉况失常过程
2011年2月11日,B高炉计划检修24 h。2月10日中班12:00,加入休风料。因当时高炉负荷较轻,故休风料负荷选择较低。至2011年2月12日04:02顺利开风,比计划提前7 h。休风前中心气流没有,边缘气流强。开风后,在开风料反应期间,气流分布较好。但开风轻负荷料反应完后,中心气流逐渐减弱。具体操作如下:复风后恢复正常负荷3.966。07:40风量逐步加到4100m3/min,K值在5.4左右,之后K值维持在6.5~7.0之间(正常炉况K值<5)。说明在休风料逐步反应完后,高炉料柱透气性逐渐变差。2月12日中班,高炉出现2次崩料,1次悬料,且风量逐渐萎缩到3700m3/min,炉身静压力波动大且频繁,造成加风困难。13日夜班,出现连续性崩滑料,风量维持在3700m3/min。白班11:10调整负荷至3.933,期间炉况有所好转,风量加到4300m3/min。14日10:11,恢复负荷至3.966,但到当日中班炉况出现异常,出现连续崩悬料并伴有管道,高炉越来越不接受风量,风量一直萎缩。于是逐步退负荷至3.006,全焦冶炼恢复炉况,风量有所恢复。15–19日,高炉一直退负荷操作维持,负荷从3.7退至3.0,炉身静压力波动频繁剧烈,高炉越来越不接受风量,炉况趋于恶化。至20日高炉风量维持在2500~3000Nm3/min。20日中班,高炉连续悬料,不下料,高炉连续坐料,铁水温度严重不足。
观察高炉风口15号至5号风口发红,炉缸温度严重不足。同时,9号风口漏水灌渣,20中班悬料后坐料造成6个风口灌渣,炉缸有趋凉现象,高炉炉况完全失常。
2炉况失常的处理
本次炉况处理从开始到炉况恢复分为三个阶段。第一阶段,为一般炉况处理阶段,从2月11日休风到14日。当时高炉检修完开风后,高炉压差偏高,炉身静压力波动大,气流分布紊乱,高炉风量只能维持在3000~3700Nm3/min(正常风量4400~4500Nm3/min)。同时,每班有悬料、管道和大量小崩料。2月13日退负荷到3.933,14日退负荷到3.66,白班炉况尚可,风量维持在3900~4100Nm3/min,但K值较高在6.0以上。中班炉况突然恶化,19:20悬料后高炉不接受风量,风量萎缩,连续悬料,炉况恶化,第一阶段处理炉况失败。第二阶段,按炉况异常严重处理。14日,中班退负荷3.0(低于正常全焦负荷3.30),同时停煤、停氧。到16日,白班风量基本恢复4100Nm3/min,煤气流分布渐正常,负荷恢复3.741,崩料、悬料减少,炉况趋于好转。但19日中班炉况又严重恶化,连续悬料,依靠坐料走料。第三阶段,按炉身中上部结厚处理,退负荷3.0高炉风量继续萎缩至2000~3000Nm3/min。20日中班连续悬料,处理过程中2、9、11、12、13、14、15号风口来渣并灌死。同时,9、22号风口漏水严重,坐料后连续低料线加料,料线恢复至2.5m就悬料,渣铁物理热严重不足,风口近半发红,炉缸有趋凉现象。21日,夜班补焦共计24批,22日,白班11:27预计净焦过高炉软熔带后休风更换风口。复风后退负荷2.5,同时配加锰矿洗炉,提[Si]到1.5%,洗炉期间逐渐恢复风量。28日,高炉恢复风量至4500Nm3/min,炉况逐渐恢复正常。
3炉况失常的原因
从炉体温度、冷却壁温度、热负荷以及气流的变化特点分析,本次炉况异常的主要原因就是煤气流长期分布不合理,十字测温温度分布呈锅底状,边缘温度较高(300~400℃),中心气流无,煤气流长期失常,导致高炉炉身中下部结厚所致。
3.1煤气流失常
B高炉计划检修前,炉况顺行。2月1–10日,矿批重60t,焦批重14.9t,负荷4.026,小焦1.2t,布料矩阵,风量使用维持在4500~4600m3/min,富氧8000m3/h,
风温1200℃,压差169kPa,热风压力390kPa。但期间气流表现不正常,W值1.1,Z值1.0。十字测温温度分布呈锅底状,高炉中心气流没有,边缘温度、次边缘温度两点在300~400℃,气流完全走边,导致软熔带根部逐步上移。检修后复风,由于休风料反应,气流分布发生变化,炉墙黏结物不断下滑,造成炉身静压力波动频繁剧烈,高炉透气性非常差,崩滑料非常多,不接受风量,从而导致炉况失常。
2月1–10日热负荷出现阶段性偏低现象(如图1所示),炉身中上部整体温度偏低,水温差2℃左右偏低。正常情况B高炉热负荷维持在9000~11000kJ/h,到2月10日,热负荷降到8000kJ/h以下,最低达到5000kJ/h,严重偏低,说明高炉炉体温度处于异常状态。
2月1–12日,炉身中上部(第10、12、14、15段)铸铁冷却壁壁体温度异常稳定,不波动,温度明显偏低,水温差≤3℃(正常情况水温差大于4℃),判断炉身中上部出现炉墙结厚现象(如图2所示)。
3.2原燃料质量变化
由于冬季生产组织困难,焦炭配煤不稳定,焦炭质量(热态指标)波动较大(如图3所示),
高炉透气性差,维持高压差操作,高炉气流分布变化大,对恢复炉况不利。
3.3原燃料过筛差
2010年11月入冬后,返矿率在逐步下降,但期间筛板未更换过,而且检查过筛情况良好。说明入冬后,由于上冻的原因,造成粉末黏结在矿的表面。尤其是球团矿,造成过筛无法将黏结在矿表面粉末筛去。且由于T4筛子过筛效果差,致使入炉粉末大量增加,返矿率由正常13%左右降到8.80%,高炉透气性变差,气流失常更容易发生黏结现象(如图4所示)。
3.4炉缸活跃度不断降低
进入冬季生产后,高炉炉芯温度不断下降,并创出新低,从357℃下降到检修前242℃(如图5所示)。炉前出铁次数大幅增加,出铁时间相应降低。
同时,铁水温度波动较大,上下两炉温差达50℃。铁水温度经常处于较低水平,提高高炉炉温不容易,炉缸蓄热能力较差,边缘环流较强,炉缸中心透气性及透液性极差,高炉炉缸活跃度不断下降,对外界条件变化抵抗力非常低。