马钢2号高炉炉况处理实践
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表 2 2010 年各月小套破损情况 时间 / 月 小套破 损/ 个 1 5 2 4 3 1 4 0 5 5 6 1 7 6 8 4 9 10 11 12 0 3 7 5
2. 2
炉况长期波动因素分析 1) 原燃料质量波动分析。 马钢二铁总厂 2 高炉经过多年操作, 也经历了
#
外部焦炭质量波动和长时间干熄焦检修影响及烧结
#
及烧损, 同时又干扰了操作的延续性, 给调节带来很 大困难。近年来 , 通过加强对炉型的监控和管理, 尤 其针对冬季操作 , 特别制定了一些调整措施来保障 操作炉型的合理。要求炉腹区域温度在 36 以上 , 炉腰在 41 , 炉身 80 以上 , 炉喉 60 以上。但由 于炉型自身的不足, 操作调整在冬季并未能实现控 制要求, 11 月 份 以 后墙 体 温 度 炉 腹 区 域 下 行 至 30 , 增加了炉缸的热负担。 5) 送风因素分析。 2# 高炉自开炉以来, 高炉送风制度的变动非常 频繁 , 使用风口数目 28~ 30 个 , 风量的使用目标在 4 000~ 4 600m 3 / m in, 风口长度由开炉 625mm 缩短 到目前 525mm , 送风面积开炉时期 0. 319m , 实际 操作风口面积由于受开风口影响变动很大, 最小风 口面积 0. 27m , 最大风口面积 0. 328m , 没有稳定 下来。2003~ 2009 年风量与风口面积变化 情况见 图 1。从图 1 可知 , 自 2003 年以后, 风量使 用水平 逐年下降, 为了保证风速及鼓风动能风口面积也随 之缩小, 随着高炉炉役的发展 , 这种匹配关系有待商 榷。一方面 , 需要合适的风速和鼓风动能来保障炉 缸工作活跃 , 但动能的保障如果缺少风量作为前提 , 那高炉炉缸煤气量波动可能会带来炉缸状态长期不 稳定 ; 另一方面 , 高炉边缘气流不足又要采取发展边 缘的措施来缓和炉墙压力 , 两者矛盾突出。通过理 论风量的计算, 没有发现计量偏差。因此 , 风量水平 的下降是真实的 , 炉缸出现问题也在所难免了 , 解决 问题的切入点是稳定边缘气流的情况下打透中心。
18
ANHUI METALLURGY 由表 1 可知 , 本次炉况波动来得较快, 11 月高
2011 年第 2 期
矿质量波动, 每次原燃料质量波动, 炉况必然也出现 波动, 往往因为炉况波动带来的还有长周期炉况不 顺 , 直至炉况失常。如果不从长远的炉况因素去查 找症结 , 可能又要重蹈覆辙 , 依然无法解决过去存在 的问题。短期的因素分析是当前的原燃料质量波动 冲击了目前的炉况顺行 , 但从长远看 , 面临的一些长 期因素或结果还是要寻找办法解决, 这也是本次炉 况波动出现以后要面临解决的问题。 2) 炉缸因素分析。 2 高炉炉缸问题一直是困扰高炉操作的主要 矛盾。上部气流中心强度大小、 是否确实要靠两道 气流维持稳定以及上部气流中心强与弱 , 多与少的 分歧也是多方各有观点, 给炉况调整造成分歧。没 有一个确确实实良好工作状态的炉缸 , 很难让这些 观点统一, 而炉缸工作状态的好坏也确实影响到上 部气流的表征。处理好炉缸能容易统一观点 , 找对 思路。 2010 年炉缸维持了一定水平 , 但非常奇怪是 炉芯温度及炉缸热量却不能上来 , 相比以往稳定 , 水 平却缓慢下降。日常生产操作中, 高炉对炉温的波 动反应激烈, 容易憋风憋压 , 并且还容易影响到出铁 时间。总之, 炉缸不像工作了 8 年的炉缸, 没有随着 炉役发展变大 , 还越来越狭小。 3) 上部气流因素分析。 上部气流边缘中心合理与否争论 大。 2010 年 的十字测温边缘温度总体维持较稳定 , 但中心点由 于受设备结灰及维护影响波动较大, 客观上给中心 气流的判断增加了困难 , 整体看 , 中心欠缺稳定。 上部装料制度近年来基本遵循矿石平铺在 9、 8、 7 三档为基础 , 根据风量水平及强化程度尽量增 大矿批 , 正常矿批大于 60t, 保持焦炭批 重, 达到焦 层厚度稳定合适, 同时中心保持一定比例中心加焦 来配合打开中心的操作思想, 主要使用的装料制度 见表 3。 通过上部装料制度的调整, 基本能够保持上部 气流的稳定, 炉顶料面距离边缘保持了一定的堆尖 距离, 中心漏斗深度尚可。 4) 炉型因素分析。 2# 高炉炉型先天不足, 造成墙体 渣皮不稳, 强 化状态下极易自动加重边缘, 长期强化操作容易造 成炉腹结厚, 甚至炉况失常。正是由于 2# 高炉炉型 的特殊因素, 在操作上限制了上部调节功能 , 同时又 对下部风口区送风产生了影响, 经常造成风口变形
6) 风口变形因素。 2 高炉因为炉型的问题一直困扰操作的是风 口区域富集锌带来的风口上翘。风口上翘原因明确 就是因为锌在风口区的富集, 其带来的恶劣影响也 是十分明显, 风口回旋区变化, 风口烧蚀严重 , 炉缸 容易堆积。 2010 年 6 月 后, 通 过对风 口中套 的测 量 , 发现上翘超过 4 的风口达到 16 个 , 超过一半 , 风 口变形已经严重影响到初始气流的分布及炉缸状态 的维持。
表 1 2010 年 11 月 ~ 2011 年 1 月 2 # 高炉各项指标 氧量 / ( m 3 min - 1 ) 7 791 6 484 5 852 5 208 5 334 4 722 3 726 7 970 7 405
作者简介 : 聂长果 , 高级工程师 , 安徽省马鞍山市 ( 243000) 马钢第二炼铁总厂
aj 10 9 8 7 6 5 3( 2 2 2 2 1 1 3) 10 9 8 7 6 5( 2 2 2 2 3) 10 9 8 7 6 5 3( 2 2 2 2 1 1 3) 10 9 8 7 6 5 3( 3 2 2 2 1 1 3) 10 9 8 7 6 5 2( 3 2 2 2 1 1 4) 10 9 8 7 6 5 4( 2 2 2 2 2 2 2) 9 8 7 6 5 4 3( 2 2 2 2 2 1 3) 9 8 7 6 5 3( 2 2 2 2 2 3) 9 8 7 6 5 3( 3 2 2 2 2 3) 9 8 7 6 5 3( 1 2 2 2 2 3) 9 8 7 6 5 4 2( 2 2 2 2 1 1 3) 9 8 7 6 5 2( 2 2 2 2 2 3) 8 7 6 5 3( 2 2 2 2 3) 8 7 6 5 3( 2 2 2 2 4) 图1 2003~ 2009 年风量与风口面积变化情况
2011 年第 2 期
安
徽
冶
金
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生产实践
马钢 2 号高炉炉况处理Fra Baidu bibliotek践
聂长果 姚本洪
( 马鞍山钢铁股份有限公司)
摘 要 马钢 2# 2 500m 3 高炉于 2003 年投产 , 由于炉型设计上 的不足 , 高炉经 常处于 炉况波 动的不 稳定期 ,
处理炉况期间造成炉况不顺甚至失常 。 2010 年 , 针对炉况 波动因素 , 总结归 纳原因 , 避免了 炉况失 常 , 快 速恢复 了 生产 , 实现了高炉炉况短时间处理快速度恢复的目标 。 关键词 高炉 炉况处理 快速 恢复
#
炉上中旬生产保持正常水平, 下旬风量开始萎缩, 前 期通过分析查找原因调整稳定炉况 , 后期对炉况症 结集中处理措施得当, 仅用 2 周时间高炉炉况即恢 复到了原有水平 , 炉况恢复避免了以往的反复 , 为后 续炉况处理提供了宝贵的经验。
2 2 高炉炉况波动的原因
#
近年来 , 2 高炉试图通过探索操作制度的完善 来达到高炉长周期稳定顺行的目的 , 但效果却一直 不尽如人意。 2010 年高炉生产总体能够维 持一定 的稳定状态 , 但进入 12 月份以后 , 外部生产条件发 生了一些变化, 加上高炉自身抗波动能力不足 , 未能 通过局部调整化解矛盾 , 最后被迫 进行炉况处理。 本次炉况处理既是对此阶段外部条件变化的一次合 理应对, 也是通过近年的操作分析总结, 有针对性地 结合 2 高炉特质进行了一次有力探索 , 并取得了一 定效果。 2. 1 炉况短期波动因素分析 从两大主要炼铁用料跟踪来看 , 烧结返粉总体
# # 3
烧蚀增加等重复性问题 , 集中治理, 高炉逐步走出低 谷 , 恢复到一定水平。以下对炉况处理情况作一总 结 , 供有关人员参考。
1 炉况波动期间主要指标
2010 年 11 月~ 2011 年 1 月炉况处理期间高炉 主要指标见表 1。
风温 / 1 174 1 160 1 158 1 150 1 153 1 044 997 1 165 1 182 风压 / kPa 382 375 362 373 373 334 325 369 377 顶压 / kP a 199 195 188 195 193 167 168 198 202 V 标 / ( m s- 1 ) 244 240 238 245 245 240 218 232 232
日 2010 年 11 月 2010 年 12 月 2011 年 1月 期 上旬 中旬 下旬 上旬 中旬 下旬 上旬 中旬 下旬 实际风量 / ( m 3 min- 1 ) 4 565 4 503 4 292 4 444 4 443 3 908 3 785 4 561 4 717 产量 /t 6 126 6 030 5 750 5 915 5 663 4 610 4 145 5 940 6 155
Treatment of Operation Instability at Masteel s No. 2 Blast Furnace
Nie Changguo Yao Benhong ( Maanshan Ir on & Steel Co. Ltd. ) Abstract Due to shor tcomings in furnace profile design, Masteel s 2 500 m3 blast furnace, which started produc tion in 2003 , used to run into operative i nstabili ty which even led to operati on failures. In 2010, thi s problem of abnor mal furnace condition was solved through analyzing and countering i ts fundamental causes. Normal operation was soon resumed, realizing fast producti on recovery of a blast furnace. Key words blast furnace treatment of furnace conditi on quick recovery
#
#
水平平稳, 只是在炉况波 动的 12 月出现偏高达 到 200kg/ t 以上水平。焦 炭返粉 12 月较原来水平 上 升近 20kg / t , 而且周期长, 持续有一个多月。 11 月 以后 , 焦炭质量存在整体下降趋势 , 烧结阶段含粉增 加并与焦炭质量波动交织。 在炉况波动期间烧结矿含粉水平偏高, 但总体 水平平稳。焦炭则自 11 月后粉量逐步上升, 而且两 座高炉数据同步拉升 , 持续周期长 , 高炉槽下取样集 中在 12 月粒度明显偏低 ( 1# 、 2 # 高炉使用烧结、 焦 炭为同一系统料 ) 。原燃料质量波动引起了高炉炉 况的波动 , 表 1 中 风量 从 4 500m 3 / m in 萎 缩到 4 400m 3 / min, 产量水平下滑明显。 2010 年各月风口 烧损情况见表 2。
0 前言
马钢第二炼铁总厂 2 2 500m 高炉受 炉型因 素影响, 在处理炉况波 动过程中 , 经常出现炉况 失 常、 长时间炉况不顺 , 恢复困难等现象。针 对此现 象, 高炉操作者从炉况调整入手, 归纳分析各炉役阶 段炉况变化 , 总结恢复过程 , 2010 年针对 2 高炉炉 况出现波动 , 频繁管道及悬料, 风量严重萎缩, 风口
2011 年第 2 期
表3 2010 年 2 # 高炉装料制度使用基本情况
安
徽
冶
金
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ak 9 8 7( 3 3 3) 9 8 7( 3 4 3) 9 8 7 6( 2 3 3 2) 9 8 7 6( 3 3 3 1) 9 8 7 6( 3 3 3 2) 10 9 8 7 6( 1 2 3 2 2) 10 9 8 7 6( 1 3 3 2 1) 9 8 7 6 5( 1 3 3 2 2) 9 8 7 6 5( 2 3 3 2 2) 9 8 7 6 5( 1 3 3 2 1)
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炉况长期波动因素分析 1) 原燃料质量波动分析。 马钢二铁总厂 2 高炉经过多年操作, 也经历了
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外部焦炭质量波动和长时间干熄焦检修影响及烧结
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及烧损, 同时又干扰了操作的延续性, 给调节带来很 大困难。近年来 , 通过加强对炉型的监控和管理, 尤 其针对冬季操作 , 特别制定了一些调整措施来保障 操作炉型的合理。要求炉腹区域温度在 36 以上 , 炉腰在 41 , 炉身 80 以上 , 炉喉 60 以上。但由 于炉型自身的不足, 操作调整在冬季并未能实现控 制要求, 11 月 份 以 后墙 体 温 度 炉 腹 区 域 下 行 至 30 , 增加了炉缸的热负担。 5) 送风因素分析。 2# 高炉自开炉以来, 高炉送风制度的变动非常 频繁 , 使用风口数目 28~ 30 个 , 风量的使用目标在 4 000~ 4 600m 3 / m in, 风口长度由开炉 625mm 缩短 到目前 525mm , 送风面积开炉时期 0. 319m , 实际 操作风口面积由于受开风口影响变动很大, 最小风 口面积 0. 27m , 最大风口面积 0. 328m , 没有稳定 下来。2003~ 2009 年风量与风口面积变化 情况见 图 1。从图 1 可知 , 自 2003 年以后, 风量使 用水平 逐年下降, 为了保证风速及鼓风动能风口面积也随 之缩小, 随着高炉炉役的发展 , 这种匹配关系有待商 榷。一方面 , 需要合适的风速和鼓风动能来保障炉 缸工作活跃 , 但动能的保障如果缺少风量作为前提 , 那高炉炉缸煤气量波动可能会带来炉缸状态长期不 稳定 ; 另一方面 , 高炉边缘气流不足又要采取发展边 缘的措施来缓和炉墙压力 , 两者矛盾突出。通过理 论风量的计算, 没有发现计量偏差。因此 , 风量水平 的下降是真实的 , 炉缸出现问题也在所难免了 , 解决 问题的切入点是稳定边缘气流的情况下打透中心。
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ANHUI METALLURGY 由表 1 可知 , 本次炉况波动来得较快, 11 月高
2011 年第 2 期
矿质量波动, 每次原燃料质量波动, 炉况必然也出现 波动, 往往因为炉况波动带来的还有长周期炉况不 顺 , 直至炉况失常。如果不从长远的炉况因素去查 找症结 , 可能又要重蹈覆辙 , 依然无法解决过去存在 的问题。短期的因素分析是当前的原燃料质量波动 冲击了目前的炉况顺行 , 但从长远看 , 面临的一些长 期因素或结果还是要寻找办法解决, 这也是本次炉 况波动出现以后要面临解决的问题。 2) 炉缸因素分析。 2 高炉炉缸问题一直是困扰高炉操作的主要 矛盾。上部气流中心强度大小、 是否确实要靠两道 气流维持稳定以及上部气流中心强与弱 , 多与少的 分歧也是多方各有观点, 给炉况调整造成分歧。没 有一个确确实实良好工作状态的炉缸 , 很难让这些 观点统一, 而炉缸工作状态的好坏也确实影响到上 部气流的表征。处理好炉缸能容易统一观点 , 找对 思路。 2010 年炉缸维持了一定水平 , 但非常奇怪是 炉芯温度及炉缸热量却不能上来 , 相比以往稳定 , 水 平却缓慢下降。日常生产操作中, 高炉对炉温的波 动反应激烈, 容易憋风憋压 , 并且还容易影响到出铁 时间。总之, 炉缸不像工作了 8 年的炉缸, 没有随着 炉役发展变大 , 还越来越狭小。 3) 上部气流因素分析。 上部气流边缘中心合理与否争论 大。 2010 年 的十字测温边缘温度总体维持较稳定 , 但中心点由 于受设备结灰及维护影响波动较大, 客观上给中心 气流的判断增加了困难 , 整体看 , 中心欠缺稳定。 上部装料制度近年来基本遵循矿石平铺在 9、 8、 7 三档为基础 , 根据风量水平及强化程度尽量增 大矿批 , 正常矿批大于 60t, 保持焦炭批 重, 达到焦 层厚度稳定合适, 同时中心保持一定比例中心加焦 来配合打开中心的操作思想, 主要使用的装料制度 见表 3。 通过上部装料制度的调整, 基本能够保持上部 气流的稳定, 炉顶料面距离边缘保持了一定的堆尖 距离, 中心漏斗深度尚可。 4) 炉型因素分析。 2# 高炉炉型先天不足, 造成墙体 渣皮不稳, 强 化状态下极易自动加重边缘, 长期强化操作容易造 成炉腹结厚, 甚至炉况失常。正是由于 2# 高炉炉型 的特殊因素, 在操作上限制了上部调节功能 , 同时又 对下部风口区送风产生了影响, 经常造成风口变形
6) 风口变形因素。 2 高炉因为炉型的问题一直困扰操作的是风 口区域富集锌带来的风口上翘。风口上翘原因明确 就是因为锌在风口区的富集, 其带来的恶劣影响也 是十分明显, 风口回旋区变化, 风口烧蚀严重 , 炉缸 容易堆积。 2010 年 6 月 后, 通 过对风 口中套 的测 量 , 发现上翘超过 4 的风口达到 16 个 , 超过一半 , 风 口变形已经严重影响到初始气流的分布及炉缸状态 的维持。
表 1 2010 年 11 月 ~ 2011 年 1 月 2 # 高炉各项指标 氧量 / ( m 3 min - 1 ) 7 791 6 484 5 852 5 208 5 334 4 722 3 726 7 970 7 405
作者简介 : 聂长果 , 高级工程师 , 安徽省马鞍山市 ( 243000) 马钢第二炼铁总厂
aj 10 9 8 7 6 5 3( 2 2 2 2 1 1 3) 10 9 8 7 6 5( 2 2 2 2 3) 10 9 8 7 6 5 3( 2 2 2 2 1 1 3) 10 9 8 7 6 5 3( 3 2 2 2 1 1 3) 10 9 8 7 6 5 2( 3 2 2 2 1 1 4) 10 9 8 7 6 5 4( 2 2 2 2 2 2 2) 9 8 7 6 5 4 3( 2 2 2 2 2 1 3) 9 8 7 6 5 3( 2 2 2 2 2 3) 9 8 7 6 5 3( 3 2 2 2 2 3) 9 8 7 6 5 3( 1 2 2 2 2 3) 9 8 7 6 5 4 2( 2 2 2 2 1 1 3) 9 8 7 6 5 2( 2 2 2 2 2 3) 8 7 6 5 3( 2 2 2 2 3) 8 7 6 5 3( 2 2 2 2 4) 图1 2003~ 2009 年风量与风口面积变化情况
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生产实践
马钢 2 号高炉炉况处理Fra Baidu bibliotek践
聂长果 姚本洪
( 马鞍山钢铁股份有限公司)
摘 要 马钢 2# 2 500m 3 高炉于 2003 年投产 , 由于炉型设计上 的不足 , 高炉经 常处于 炉况波 动的不 稳定期 ,
处理炉况期间造成炉况不顺甚至失常 。 2010 年 , 针对炉况 波动因素 , 总结归 纳原因 , 避免了 炉况失 常 , 快 速恢复 了 生产 , 实现了高炉炉况短时间处理快速度恢复的目标 。 关键词 高炉 炉况处理 快速 恢复
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炉上中旬生产保持正常水平, 下旬风量开始萎缩, 前 期通过分析查找原因调整稳定炉况 , 后期对炉况症 结集中处理措施得当, 仅用 2 周时间高炉炉况即恢 复到了原有水平 , 炉况恢复避免了以往的反复 , 为后 续炉况处理提供了宝贵的经验。
2 2 高炉炉况波动的原因
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近年来 , 2 高炉试图通过探索操作制度的完善 来达到高炉长周期稳定顺行的目的 , 但效果却一直 不尽如人意。 2010 年高炉生产总体能够维 持一定 的稳定状态 , 但进入 12 月份以后 , 外部生产条件发 生了一些变化, 加上高炉自身抗波动能力不足 , 未能 通过局部调整化解矛盾 , 最后被迫 进行炉况处理。 本次炉况处理既是对此阶段外部条件变化的一次合 理应对, 也是通过近年的操作分析总结, 有针对性地 结合 2 高炉特质进行了一次有力探索 , 并取得了一 定效果。 2. 1 炉况短期波动因素分析 从两大主要炼铁用料跟踪来看 , 烧结返粉总体
# # 3
烧蚀增加等重复性问题 , 集中治理, 高炉逐步走出低 谷 , 恢复到一定水平。以下对炉况处理情况作一总 结 , 供有关人员参考。
1 炉况波动期间主要指标
2010 年 11 月~ 2011 年 1 月炉况处理期间高炉 主要指标见表 1。
风温 / 1 174 1 160 1 158 1 150 1 153 1 044 997 1 165 1 182 风压 / kPa 382 375 362 373 373 334 325 369 377 顶压 / kP a 199 195 188 195 193 167 168 198 202 V 标 / ( m s- 1 ) 244 240 238 245 245 240 218 232 232
日 2010 年 11 月 2010 年 12 月 2011 年 1月 期 上旬 中旬 下旬 上旬 中旬 下旬 上旬 中旬 下旬 实际风量 / ( m 3 min- 1 ) 4 565 4 503 4 292 4 444 4 443 3 908 3 785 4 561 4 717 产量 /t 6 126 6 030 5 750 5 915 5 663 4 610 4 145 5 940 6 155
Treatment of Operation Instability at Masteel s No. 2 Blast Furnace
Nie Changguo Yao Benhong ( Maanshan Ir on & Steel Co. Ltd. ) Abstract Due to shor tcomings in furnace profile design, Masteel s 2 500 m3 blast furnace, which started produc tion in 2003 , used to run into operative i nstabili ty which even led to operati on failures. In 2010, thi s problem of abnor mal furnace condition was solved through analyzing and countering i ts fundamental causes. Normal operation was soon resumed, realizing fast producti on recovery of a blast furnace. Key words blast furnace treatment of furnace conditi on quick recovery
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水平平稳, 只是在炉况波 动的 12 月出现偏高达 到 200kg/ t 以上水平。焦 炭返粉 12 月较原来水平 上 升近 20kg / t , 而且周期长, 持续有一个多月。 11 月 以后 , 焦炭质量存在整体下降趋势 , 烧结阶段含粉增 加并与焦炭质量波动交织。 在炉况波动期间烧结矿含粉水平偏高, 但总体 水平平稳。焦炭则自 11 月后粉量逐步上升, 而且两 座高炉数据同步拉升 , 持续周期长 , 高炉槽下取样集 中在 12 月粒度明显偏低 ( 1# 、 2 # 高炉使用烧结、 焦 炭为同一系统料 ) 。原燃料质量波动引起了高炉炉 况的波动 , 表 1 中 风量 从 4 500m 3 / m in 萎 缩到 4 400m 3 / min, 产量水平下滑明显。 2010 年各月风口 烧损情况见表 2。
0 前言
马钢第二炼铁总厂 2 2 500m 高炉受 炉型因 素影响, 在处理炉况波 动过程中 , 经常出现炉况 失 常、 长时间炉况不顺 , 恢复困难等现象。针 对此现 象, 高炉操作者从炉况调整入手, 归纳分析各炉役阶 段炉况变化 , 总结恢复过程 , 2010 年针对 2 高炉炉 况出现波动 , 频繁管道及悬料, 风量严重萎缩, 风口
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表3 2010 年 2 # 高炉装料制度使用基本情况
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