【技术文摘】保留死铁层残铁的高炉开炉方案探索
来源:ob网站 发布时间:2025-11-27 13:32:31产品介绍
摘 要 泉州闽光1号高炉扒炉料至铁口区,保留死铁层残铁进行检修开炉,通过制定新型氧枪开炉方案,复风前各项工作的充分准备及复风过程中的精细化操作,确保高炉开炉安全、有序、科学、高效,复风后26h全开风口作业。
泉州闽光钢铁有限责任公司炼铁厂1号高炉于2012年7月投产使用,有效容积550m³,设计单个出铁口,16个风口,投产后高炉炉况保持长期稳定、顺行。2021年12月22日,1号高炉按计划降料线层冷却壁、炉内喷涂造衬、风口带重新浇注等工作,炉料扒到铁口位置。为实现复风后高炉炉况顺行和各项指标迅速恢复,制定了详细的休、复风方案。
开炉准备阶段主要有烘炉、开炉料的选择、开炉料的填充以及高炉初始制度的选择等,开炉料需要保证开炉后炉内充分升温,以保证初渣铁的温度和流动性。合理的高炉装料方案和高炉初始制度,是在高炉送风初期形成合理的软熔带保持良好炉况的基础,也是高炉顺利开炉的关键。
1月1日13点开始按计划对高炉进行烘炉。采取升温-恒温-再升温-恒温-降温形式,至5日13点共计4天,目的是缓慢蒸发炉缸死铁层炉料和高炉内喷涂料的水分,使炉体及设备逐渐加热至生产状态,避免生产后因剧烈膨胀而损坏炉体及设备。
本次开炉料分段装入。炉缸至2/3炉腹处装入净焦,最大的目的是为了加热炉缸温度。1/3炉腹至炉腰处装入空焦,最大的目的是为了加热炉缸温度以及造渣。炉身部分填装负荷料与空焦交叉。负荷料结构为:焦批4060kg,矿批重9000 kg(80%烧结+20%球团),锰矿160kg,萤石110kg,蛇纹石800kg。各种物料成分如表1所示。
本次开炉料全炉焦比设定为3.17t/tFe,合理的开炉焦比,不仅仅可以保证炉缸的迅速加热升温,有助于送风后的快速加风,也是形成稳定的软熔带、快速达产的良好基础。装料表如表2 所示。
设定空焦碱度0.97,主要是基于开炉后低物理热的高硅铁流动性以及大渣量有利于炉缸加热两方面考虑。R空=(4.06×0.6%+1.1×66.08×56÷78)÷(4.06×6.37%+1.1×27.5%)=0.97。(数据有误)
理论炉渣成分如表3所示。全炉全渣铁比0.85t/tFe,二元碱度为 0.98倍。
1号高炉采取分段装料形式,保证装入炉料不碰撞炉墙,装料制度如表 4 所示。同时为增加炉料透气性,装料至风口后,带风装料,风压30kPa左右。点火前装料至料线m,剩余开炉料点火后再装料。
风口送风面积的选择,结合现有原燃料条件、设备可靠性以及1号高炉的真实的情况进行综合考虑,在铁口上方两侧各开3个风口送风,其余风口采用红砖和有水炮泥封堵,进风面积 0.0519m2。
风口长度的选择,采用原有430mm长度,风口回旋区向中心延伸,更加有助于煤气流穿透中心,为发展中心气流和开炉炉况顺行创造了条件。
02:06送风,料线℃,风口没有着火,此时顶温在40℃左右。04:30送风6个风口全部着火,风压90KPa,风量630m3/min。5:00铁口打开,堵口后,开口机装上新型氧枪马上插入,调整空气流量70m³/h,氧气流量60m³/h。11:38氧枪氧气流量计指针摆动剧烈,拔氧枪出第一炉铁,铁多渣少(出铁量5t),生铁含[Si]0.19%、含[S]0.447%,由生铁的成份可以判定第一炉铁大多数来自是死铁层熔化的残铁。铁口吹氧化残铁的目标实现。同时使用氧枪开炉较铁口吹煤气开炉更为环保,减少煤气排放以及噪音污染。
送风初期操作是炉况迅速恢复的关键,要做到“稳中求快”,以用“风量”为纲,尽快把风量加至一定水平,避免长时间小风量低风压操作[1]。初期送风风压90kPa,风量630m³/min,风温按最大能力配送。同时风量要与送风面积匹配,避免加风过大引起煤气流失常。根据煤气利用情况及压量关系的匹配情况逐步上风量,风压、风量、透气性指数关系合适,加风过程一次成功,不进行大幅度的气流调整,无悬料,本次开炉的初始制度选择合理。风压 24小时到达220kPa以上,风口26小时全部捅开。风口送风个数与风压风量关系如图1所示。
第2炉生铁含[Si]1.26%、含[S]0.241%,炉渣R20.98,与理论炉渣对比如表6所示。复风前期是炉温低谷期[2]。因炉缸温度低,大量吸热造成渣铁温度低,前六炉铁均硫高号外。根据出铁情况,铁水温度、含硫量变化,逐步捅风口加风,6日白班后期焦炭负荷加到2.60。16:32出第5炉开始过撇渣器。第6炉生铁含[Si]升到3.59%、硫下降到0.066%,铁水温度1318℃。6日中班前期焦炭负荷加到2.8,矿批扩到8t,剩余CaO-28kg/tFe。中班后期生铁[Si]上升到4.77%,铁水温度1410℃,焦炭负荷加到3.0,剩余CaO-8kg/tFe。7日夜班开始矿批扩至13.5t,焦炭负荷加到3.2,剩余CaO-6kg/tFe。风压至207kPa左右。夜班整体生铁含硅逐步下行,后期富氧2000m3/h,05:27开始少量喷煤,至06:35风口全开,共用时26h29min。此时风压加至220kPa左右,焦炭负荷加到3.3,剩余CaO+3kg/t。在整个恢复过程中,锰矿配比保持20kg/tFe,萤石10kg/tFe,蛇纹石从初期45kg/tFe逐步降低到后期20kg/tFe,此期间渣铁流动性好,为高炉迅速恢复创造有利条件。焦炭负荷与[Si]关系如图2所示。
高炉检修复风,炉前的生产组织直接决定着整个恢复进程[3]。因开炉初期渣铁物理热低,渣铁流动性较正常生产时差,虽然配加了部分萤石,锰矿,但铁水仍有粘沟和铁水罐结底的情况。及时采取一定的措施处理,每次出完铁,优先送往炼钢厂倒罐。铁水罐有结底送至另2座正常生产高炉出铁冲罐,避免铁水罐结底加剧,提高罐容。同时炉前及时清洗整理渣铁沟,在规定时间范围及时排净渣铁,避免因渣铁出不净,造成炉内憋风的现象,进而影响高炉加风过程。通过有效组织管理,确保炉前各项工作顺利开展,为高炉快速达产提供有力保障。
(1)使用氧枪开炉对前期炉缸加热以及熔化死铁层渣铁扩大炉缸起到很明显作用。同时使用氧枪开炉较铁口吹煤气开炉更为环保,减少煤气排放以及噪音污染。
(2)保留死铁层残铁前期会吸收大量热量,开炉料净焦要确保充足,避免前期渣铁物理热不足影响炉况恢复进度。
(3)开炉初期保持较低的炉渣碱度以及后续的剩余CaO控制,能有效保持炉渣较好的流动性,为高炉迅速恢复炉况提供有利条件。
(4)通过炉况、焦炭负荷调整、[Si]和碱度平衡、加强炉前出铁组织、优化铁水罐配罐等措施,可确保开炉快速达产。
[3] 肖为站. 金鼎高炉快速休复风操作实践及教训总结[J]. 山东冶金, 2017(5).
