安钢6号高炉生产7年多的长寿经验付文亮牛卫军唐丽霞(安阳钢铁集团公司)摘要对安钢6号高炉生产7年多的长寿经验进行了总结。
通过采用一系列长寿措施,优化高炉操作及管理,不断进行设备技术、革新,在7年零2个多月的时间内,目前实现单位炉容累计产铁8864.40t/m3。
关键词高炉长寿设计操作维护管理Experiences of long campaign life of more than seven years onAnyang Steel’s No.6 BFFu Wenliang Niu Weijun Tang Lixia(Anyang Iron & Steel Group Co.,Ltd)Abstract Experiences of long campaign life for more than seven years on Anyang Steel’s No.6 BF are summarized. They are as follows: a series of long campaign life measures, high quality material, optimizing BF operation and management, continuous adopting equipment and technology innovations.The first campaign life of Anyang Steel’s No.6 BF has reached more than seven years and two months ,the production per unit volume is 8864.40t/m3 at present.Key words BF long campaign life design operation maintenance management1 概况安钢6号高炉始建于1998年下半年,1999年元月22日开炉投产。
设计有效容积380m3,液压双钟炉顶,采用了长寿高炉本体、陶瓷杯综合水冷炉底、微机自动上料、干法除尘等中小型高炉先进实用成熟技术。
高炉配置离心式鼓风机,风量1300m3/min,风压214kpa。
由于安钢当时炼铁生产能力小于炼钢生产能力,投产以后,按照“高产、优质、低耗、长寿”的原则,不断采取各种措施强化冶炼,到2006年3月底为止,高炉已安全生产7年零2个多月,至今仅有炉身下部3块冷却壁发生漏水,单位炉容累计产铁达8864.40t/m3,其生产以来主要经济技术指标见表1。
高炉在2002年12月份抢修更换炉顶设备,2003年4月实行加湿富氧鼓风,2005年4月底开始富氧喷煤,计划2006年5月停炉大修,在炼铁厂一代炉役生产达7年多,炉龄相对较长。
表1安钢6号高炉历年主要经济技术指标时间年利用系数t/m3. d综合冶强t/m3. d焦比t/t煤比t/t风温℃休风率%[Si]%[S]%煤气CO2%1999 2.95 1.69 556 0 987 2.69 0.70 0.024 17.19 2000 3.37 1.79 528 0 1004 0.88 0.56 0.023 17.64 2001 3.43 1.82 522 0 987 1.49 0.58 0.026 17.56 2002 3.39 1.81 534 0 962 0.90 0.63 0.027 17.21 2003 3.29 1.84 557 0 974 0.71 0.63 0.030 18.04 2004 3.54 1.98 550 0 946 1.54 0.61 0.035 18.45 2005 3.62 2.03 504 62 943 1.38 0.60 0.034 18.84 2006 3.80 2.05 412 153 1024 1.22 0.57 0.033 19.28 备注;表中统计2006年为该年一季度主要经济技术指标2 长寿措施2.1长寿高炉设计高炉趋于矮胖型Hu/D=2.95。
设计一个铁口、一个渣口、14个风口,死铁层高度888mm。
高炉内型尺寸:炉缸直径5300mm,炉腰直径6160mm,炉喉直径4200mm,有效高度18200mm ,炉腹角81°50′35″,炉身角83°55′11″。
炉体为框架式,高炉炉缸为三层光面冷却壁,炉腰、炉腹用镶砖冷却壁,炉身采用冷却板和镶砖冷却壁间隔布置。
炉底设计为水冷炉底,炉缸采用自焙炭砖棕刚玉陶瓷杯技术,可提高铁水温度,减少渣铁侵蚀,有利于延长高炉寿命。
炉体冷却采用工业水开路循环。
2.2贯彻精料方针安钢2000年之前就成立了铁前攻关组,在高炉精料方面下了很大功夫。
烧结厂先后投建了105m 2和360m 2烧结机,不断开展技术攻关,加强自动化配料,烧结品位和质量都有所提高。
焦化厂优化配煤工艺,改进炼焦过程,焦炭质量稳步改善[1]。
此外,安钢近几年扩建了大型原料厂,在铁精矿和主焦煤采购上严把质量关。
实行铁精矿堆放,进行平铺直取配料,尽管目前原燃料价格不断上涨,但是烧结矿碱度大多控制在 1.80~2.10,SiO 2含量较低,而MgO 含量有所增加,品位仍能够稳定在58%左右,6号高炉历年入炉综合品位见图1(图中2006年为该年1季度综合入炉品位)。
焦炭质量M 40可达到82%,M 10降至8%以下,灰份13.5%左右,为高炉长寿生产奠定了良好的基础。
5757.55858.55959.519992000200120022003200420052006时间/年综合入炉品位/%综合入炉品位图1 安钢6号高炉历年入炉综合品位2.3 加强高炉施工监督、炉体维护在高炉投建初期,炼铁厂就提前抽调许多生产骨干,加强设备验收,施工监督,多次进行职工技术培训,现场施工改造。
高炉生产后,树立长寿生产理念,合理处理长寿和强化冶炼的关系,特别在高炉出现上部结厚初期,果断降料面休风用吊炮炸掉,避免炉况持续恶化,维护了高炉稳定顺行。
在炉役中后期,将水压由原来的0.25MPa 升到0.27MPa ,提高炉体的冷却强度。
炉体局部温度或冷却壁水温差较高时,采取了炉外喷水冷却、灌浆造衬、改进原来的冷却方式等措施,还针对炉底温度的上升情况进行了炉底灌浆[2],这些都取得了延长炉役寿命的良好效果。
高炉炉体各部位破损状况及处理情况见表2。
同时,制定了严格周密的管理措施,定期加药剂改善水质,沙洗冷却壁和倒换过滤器,防止管道结垢;要求配管工加强炉体和冷却设备的检查,每班2人8小时不断巡视,发现异常情况,及时汇报工长立即处理,避免冷却设备向炉内漏水。
表2 安钢6号高炉各部位破损状况及处理措施部位 炉体或冷却设备状态采取措施炉喉炉喉钢砖底部上翘,钢壳变形严重、温度高炉喉钢壳和钢砖之间灌浆造衬;钢壳外部立焊25mm 劲板24块,外部喷水冷却炉身7层-3、7层-6、两扁水箱漏水;8层-2镶砖冷却壁漏水;8层-3镶砖冷却壁冷却水管根部跑煤气堵死漏水冷却壁,外部喷水冷却;跑煤气处灌浆造衬、休风补焊炉腰 6层-5镶砖冷却壁处钢壳开裂休风挖开炉皮填耐火材料,补焊并加筋板 炉腹 5层-6镶砖冷却壁冷却水管根部跑煤气灌浆造衬、休风补焊炉缸1层-8、1层-9、1层-10、1层-11、1层-14四块光面冷却壁水温差偏高由双联改为单联,灌浆造衬,外部喷水冷却炉底 局部炉皮温度偏高外部喷水冷却3高炉操作及管理3.1使用计算机,为全方位监控提供可靠依据6号高炉采用了计算机自动检测与控制,包括高炉本体、热风炉、上料装料、煤气干法布袋除尘、高炉循环水。
热风炉实行微机自动换炉,燃烧自动控制。
高炉值班室实现网络通讯,做到集中控制,并可完成各种数据的采集,特别是可对炉体温度变化、原料配料称量、上料、放料全方位监控,为高炉工长操作提供了良好的依据。
3.2 合理热制度下低硅铁冶炼,使渣铁物理热、流动性良好随着原燃料条件的改善,全风温及富氧的使用,在高炉操作上逐步降低了生铁[Si]含量,[Si]由0.70%降至0.55%左右,[S]控制在约0.035%。
安钢炉渣中Al2O3含量在13%以上,有时达15%以上,要求渣碱度按中上限控制,严禁高碱度操作,避免炉缸堆积,同时还必须保证渣铁物理热、流动性良好,6号高炉在炉役后期低硅冶炼主要参数控制范围见表3。
表3 安钢6号高炉在炉役后期低硅冶炼主要参数控制范围正装比例,% >70风温, ℃≥1000顶压, kPa75+5[Si], % 0.40~0.60碱度,R 1.15+0.03风压, kPa195+5铁水温度, ℃约1480顶温, ℃≤200水冷炉底冷却水温度, ℃≤1.23.3及时上中下部调剂,确保高炉长期稳定顺行上部调剂以加大正装比例、加大矿批为主。
从开炉到现在,正装比例都较大,矿批由11t多逐步扩大到13t左右,原燃料条件好时,采用大矿批正分装,矿批最高达21.3t,达到提高煤气利用率,抑制边缘气流保护炉衬的作用;中部调剂则以炉身下部、炉腰、炉腹水温差为对象,控制合适的热流强度,防止炉墙结厚;下部调剂以使用大风量、高风温、大煤比、合适顶压、高富氧等手段,相对适当发展中心气流,全面活跃炉缸,有效保护炉墙,降低炉顶温度。
在不同时期,针对不同的外围条件,制订了不同的切实可行的操作方针,既适应了合理强化冶炼,又满足了长寿生产的需求,使高炉一直长期稳定顺行。
3.4 科学配料、维护合理操作炉型6号高炉先后实行烧结分仓化验、定时取样,高炉工长依据可靠数据,采用无熔剂微机配料计算入炉,炉料结构一般选择80%烧结、10%球团、10%块矿,后来实验烧结和球团全熟料入炉。
开炉后不久,取消了放上渣,通过调整风口面积(ø100mm、ø114mm)和长度(L200mm、L230mm、L260mm),保证合理的风速和鼓风动能,维护合理的操作炉型。
3.5 加强日常操作、管理(1)以稳定炉况为中心,四班为一体,统一操作,严格执行既定操作方针,在交接班上实行“三交、三不交”制度(三交即交上级指示和碰头会决议、交上班和本班的操作、交设备的运行情况;三不交即要求下一班做的事说不清不交、原始记录不完整不交、区域卫生不整洁不交)。
(2)应用“三勤”(勤观察、勤分析、勤调整)和“三动”(早动、少动、争取主动)的操作思想,在炉况出现变化征兆初期,做到及时调剂,首先稳定热制度,尽量避免炉况出现失常。
(3)为了提高值班工长的综合素质,厂部还每年进行过1~2次综合考核,按照理论、答辩、实操、日常成绩四方面进行考试,实行竞争上岗,末位淘汰。
建立激励机制,拉大奖金发放距离,调动职工的主观能动性。
3.6 其它方面高炉长寿冶炼,必须加强炉前及设备管理,要求炉前按时出净渣铁,保证铁口深度在1500mm以上,并且改进炮泥质量,对炉前小坑及主铁沟采用新型耐火材料,杜绝出铁跑大流、小坑冻结等恶性事故发生。