高爐降料面噴涂及快速復(fù)風(fēng)的技術(shù)研究

1、首秦全干法除塵高爐降料面及快速復(fù)風(fēng)的技術(shù)研究2009年10月一、前言一、前言v 首秦公司一號高爐2004年6月6日投產(chǎn)，有效容積1200m3，設(shè)有18個風(fēng)口，兩個鐵口；二號高爐2006年5月31日投產(chǎn)，有效容積1780m3，設(shè)有26個風(fēng)口，兩個鐵口。 v 兩座高爐均為薄壁爐襯設(shè)計，在高爐年修降料面噴補爐襯和送風(fēng)恢復(fù)過程中，針對干法除塵、全軟水密閉循環(huán)冷卻等特點，在干法入口溫度控制、快速低溫引氣、冷卻水量調(diào)劑、降料面風(fēng)量匹配和清理爐內(nèi)殘留物等方面進行了多項創(chuàng)新摸索和實踐，自07年以來的（兩座高爐共計）五次年修均實現(xiàn)了高爐的快速復(fù)風(fēng)并保持優(yōu)異指標(biāo)，尤其是09年5月份一號高爐年修取得了不損壞一條布袋

2、情況下送風(fēng)33小時全面恢復(fù)爐況的佳績。二、降料面及送風(fēng)恢復(fù)過程中重點控制內(nèi)容二、降料面及送風(fēng)恢復(fù)過程中重點控制內(nèi)容 v 2.1 降料面過程重點控制內(nèi)容降料面過程重點控制內(nèi)容 2.1.1 保證干法箱體布袋安全平穩(wěn)使用的煤氣溫度控制方法保證干法箱體布袋安全平穩(wěn)使用的煤氣溫度控制方法 2.1.2 出鐵量及出鐵時機的改進出鐵量及出鐵時機的改進 2.1.3 選用合理的風(fēng)量過剩系數(shù)控制降料面總風(fēng)量選用合理的風(fēng)量過剩系數(shù)控制降料面總風(fēng)量v 2.2 降料面結(jié)束后爐內(nèi)清理維護、爐缸保溫及干法布袋維護方面重點控制內(nèi)容降料面結(jié)束后爐內(nèi)清理維護、爐缸保溫及干法布袋維護方面重點控制內(nèi)容 2.2.1 干法布袋維護工藝的改

3、進干法布袋維護工藝的改進 2.2.2 爐缸冷卻水量控制爐缸冷卻水量控制 2.2.3 爐內(nèi)清理維護爐內(nèi)清理維護 v 2.3 噴涂結(jié)束復(fù)風(fēng)過程重點控制內(nèi)容噴涂結(jié)束復(fù)風(fēng)過程重點控制內(nèi)容 2.3.1 快速低溫送氣技術(shù)的實現(xiàn)快速低溫送氣技術(shù)的實現(xiàn) 2.3.2 控制合理風(fēng)速，根據(jù)爐溫、料尺狀態(tài)、壓量關(guān)系加風(fēng)、恢復(fù)負(fù)荷控制合理風(fēng)速，根據(jù)爐溫、料尺狀態(tài)、壓量關(guān)系加風(fēng)、恢復(fù)負(fù)荷 2.1.1 保證干法箱體布袋安全平穩(wěn)使用的煤氣溫度控制方法保證干法箱體布袋安全平穩(wěn)使用的煤氣溫度控制方法 降料面過程干法除塵的安全平穩(wěn)運行，是保證高壓降料面時間、促進降料面進度的最大限制性環(huán)節(jié)。為了實現(xiàn)對干法入口溫度的平穩(wěn)控制，主要做好

4、以下幾個方面工作： 適當(dāng)降低最大風(fēng)量值，有利于氣流穩(wěn)定。及時微幅調(diào)整打水量，保證停氣前頂溫控制在300-350（從爐頂下降管經(jīng)重力除塵器、旋風(fēng)除塵器及煤氣換熱器后溫降可達(dá)到120）。在大風(fēng)量時，通過打水控制總管煤氣溫度不能超過230-250，因為荒煤氣總管噴涂層厚度約為 50 mm，一旦超溫時間長蓄熱較多，即使控制了頂溫（煤氣溫度），熱交換后，仍有可能是管道內(nèi)煤氣溫度降不下來，影響干法設(shè)備正常運行。圖1 2008、2009年降料面期間干法入口溫度控制圖 2.1.2 出鐵量及出鐵時機的改進出鐵量及出鐵時機的改進 降料面結(jié)束后爐缸殘留的渣鐵量大，復(fù)風(fēng)后需要熔化的渣鐵量就大，渣鐵熔化所吸收的爐缸熱量

5、增加，造成爐渣溫度低、流動性和滲透性差，窩在風(fēng)口前甚至能夠?qū)L(fēng)口糊死，不但影響復(fù)風(fēng)進度，而且增加了爐前出鐵的難度。為此，在09年5月的一號高爐年修過程中，首秦摸索出控制出鐵的成功經(jīng)驗，即：“第一次鐵在送風(fēng)后1.5小時左右組織，出鐵量不控制，要求必須噴花出凈后才能堵口，盡可能多地排放渣鐵；第二次鐵根據(jù)風(fēng)量、風(fēng)壓控制實際出鐵時機，保證在停氣前出完；第三次鐵在確認(rèn)多數(shù)風(fēng)口見空后組織?！北? 2008年2009年期間首秦高爐四次降料面過程出鐵的控制項目1號高爐2號高爐2008年5月2009年5月2008年7月2009年4月小修送風(fēng)時計算全爐鐵量 t510574472547第一次鐵出鐵量 t180 13

6、0 + 300220220第二次鐵出鐵量 t200306075 小修結(jié)束時爐內(nèi)余鐵 t130114192252 送風(fēng)后全風(fēng)耗時 小時35334144 2.1.3 選用合理的風(fēng)量過剩系數(shù)控制降料面總風(fēng)量選用合理的風(fēng)量過剩系數(shù)控制降料面總風(fēng)量降料面過程總風(fēng)量的合理控制，是保證降料面效果的決定性因素。根據(jù)首鋼北京地區(qū)高爐以往經(jīng)驗，計算全爐總風(fēng)量時過剩系數(shù)選取1.30，但根據(jù)首秦高爐的五次降料面實踐來看，風(fēng)量過剩系數(shù)選用1.40效果更加理想。 表2 2008年以來四次降料面后料面與實際風(fēng)量過剩系數(shù)對比高爐年修時間降料面后料面情況風(fēng)量過剩系數(shù)1號高爐2008年5月料面處在風(fēng)口下沿以下，且料面圓周方向均勻

7、平整；1.442號高爐2008年7月料面中心殘留死焦堆，中部高約3米，底面距爐墻約1.5米，近似于下部直徑7米，上部直徑1米的圓臺體。1.222號高爐2009年4月風(fēng)口前料面低于中心線,中心料面存在略微坡面,偏西南，高約0.5米，直徑約3.5米；1.431號高爐2009年5月料面處在風(fēng)口下沿以下，且料面圓周方向均勻平整；1.43 2.2.1 干法布袋維護工藝的改進干法布袋維護工藝的改進 07年一高爐年修時，發(fā)生了布袋灰自燃和燒壞布袋現(xiàn)象，經(jīng)分析研究制訂了相應(yīng)的解決方案： 干法除塵箱體入口煤氣溫度的控制必須平穩(wěn)； 加強反吹，加強反吹，反吹由原來正常時的每小時反吹一次調(diào)整為連續(xù)反吹，盡可能的將布袋

8、的板結(jié)灰吹掉。 連續(xù)輸灰，連續(xù)輸灰，由原來的每班一次輸灰改為連續(xù)輸灰，盡可能將積灰在第一時間排出，灰沒有在箱體內(nèi)板結(jié)的時間。 充壓卸灰，充壓卸灰，在停氣后用錐體吹掃氮氣給箱體充壓至工作壓力（一爐0.16Mpa,二爐0.2Mpa），用氮氣代替煤氣，繼續(xù)給箱體卸灰，同時還冷卻了布袋。通過09兩次檢修實際檢驗來看，效果十分明顯，均沒有發(fā)生布袋燒壞和卸運落地灰現(xiàn)象。 2.2.2 爐缸冷卻水量的控制爐缸冷卻水量的控制 首秦高爐爐缸采用薄壁設(shè)計，爐缸13段耐火材料為美國UCAR碳磚，其導(dǎo)熱性能良好，高爐停風(fēng)后，如果繼續(xù)用兩臺水泵給爐缸供水，會加劇爐缸的冷卻，所以停一臺軟水泵，水量控制在10001500m3

9、/h.；爐門高壓水量也相應(yīng)降低，保證水溫差平穩(wěn)略下降。這樣可以大大減少爐缸熱量損失，還節(jié)省水泵運行消耗。圖2 2009年1號高爐停風(fēng)后爐缸水溫差控制實例2.2.3.1 通過組織一次扒料清理爐內(nèi)風(fēng)口帶殘留物通過組織一次扒料清理爐內(nèi)風(fēng)口帶殘留物 降料面結(jié)束后，一般情況下爐內(nèi)風(fēng)口帶上沿部位會殘留較厚的碳渣混合物，我們認(rèn)為噴涂前必須清理這部分殘留物，否則在送風(fēng)后此部位噴涂料和殘留物短時間內(nèi)脫落進入爐缸，一方面給爐缸的透氣透液性造成不利影響，另一方面將造成新爐型的迅速破壞，不利于高爐保持長時間的順行穩(wěn)定并打出優(yōu)異指標(biāo)。因此，在五次的年修過程我們均組織了一次扒料（殘留物）工作。2.2.3.2 對清理反彈料

10、的技術(shù)改進對清理反彈料的技術(shù)改進 技術(shù)改進的主要內(nèi)容：降料面結(jié)束后在料面補加適量焦炭，將風(fēng)口帶凹陷填平，然后再進入爐內(nèi)將堆尖扒平，并噴覆蓋劑保溫；在覆蓋劑上滿鋪鐵板并固定，然后在兩個風(fēng)口中間放入預(yù)先焊接好的架子，使反彈料可以順架子落到風(fēng)口前。 這些技術(shù)改進措施的實施，有效的避免了反彈料與焦炭混合,凈化了爐缸焦炭；同時縮短了清理反彈料的時間，進而縮短工期。 2.2.3 爐內(nèi)清理、維護方面的創(chuàng)新操作爐內(nèi)清理、維護方面的創(chuàng)新操作 2.3.1 快速低溫送氣技術(shù)的實現(xiàn)快速低溫送氣技術(shù)的實現(xiàn)2.3.1.1 裝爐料的控制裝爐料的控制 主要是控制入爐料溫度和水分：采用干熄焦裝爐，把焦炭水分從6-7%降低到0.

11、5%左右。裝爐結(jié)礦采用新生產(chǎn)出來的燒結(jié)礦，溫度從60左右升高到120左右。其它裝爐礦石中，取消含水分較高的澳塊（水分2-3%），保留海南礦（水分0.5%左右），錳礦盡可能在干燥季節(jié)入倉。根據(jù)實踐驗證，這樣可以使高爐頂溫升到100的時間縮短近6小時。2.3.1.2 選擇適當(dāng)?shù)乃蜌鉁囟冗x擇適當(dāng)?shù)乃蜌鉁囟?09年4月二爐恢復(fù)時，選用布袋已經(jīng)超過使用壽命的三個箱體進行低溫引氣試驗，送風(fēng)不到8小時做送氣手續(xù)，當(dāng)時爐頂溫度在43左右，大幅低于100要求，送氣后采用增加反吹次數(shù)和及時輸灰措施，最高壓差達(dá)到20KPa25KPa （正常壓差控制范圍2.5KPa-4KPa），一直持續(xù)了13.5小時，頂溫才上升到1

12、00。爐況正常后，這三個箱體雖然經(jīng)常有壓差易升高現(xiàn)象，但又堅持使用，其中一個箱體布袋目前仍在服役，另兩個箱體布袋于6、7月間進行更換，低溫引氣技術(shù)取得初步成功。09年5月一高爐恢復(fù)爐況，借鑒二爐上月情況，在頂溫90左右、送風(fēng)9小時送氣，未對箱體布袋產(chǎn)生任何影響，爐況恢復(fù)進程達(dá)到預(yù)期要求。2.3.1.3 用累計耗風(fēng)總量進行頂溫趨勢預(yù)測用累計耗風(fēng)總量進行頂溫趨勢預(yù)測 為了提早送氣爭取主動，又不能在高爐送氣后長時間低溫易造成干法工序故障，對送風(fēng)后爐頂煤氣溫度趨勢預(yù)測顯得非常重要。通過幾次降料面后風(fēng)量恢復(fù)分析，兩座高爐頂溫穩(wěn)定達(dá)到80和100時耗風(fēng)量統(tǒng)計如表5。 年修高爐頂溫升到80時耗風(fēng)量 m3頂溫

13、升到100時耗風(fēng)量 m3備注1號高爐2008年466057591818干熄焦1號高爐2009年502156609454干熄焦2號高爐2008年8211601021980干熄焦2號高爐2009年11571201217940濕焦、風(fēng)口工作差表3 2008年2009年四次年修送風(fēng)后頂溫及耗風(fēng)量情況 2.3.2 控制合理風(fēng)速，根據(jù)爐溫、料尺狀態(tài)、壓量關(guān)系加風(fēng)控制合理風(fēng)速，根據(jù)爐溫、料尺狀態(tài)、壓量關(guān)系加風(fēng) 基本原則是： 出第一次鐵后，開始增加負(fù)荷礦批，每次增加負(fù)荷要在風(fēng)量指數(shù)平穩(wěn)前提下，4.50以下焦炭負(fù)荷，隨礦批上升每次增加負(fù)荷0.400.50（礦批大小依據(jù)風(fēng)量而定），間隔料批2030批； 在4.50

14、5. 00焦炭負(fù)荷水平時，每次增加負(fù)荷0.20.3； 在5.005.30焦炭負(fù)荷水平時，每次增加負(fù)荷0.100.20。圖3 1號高爐2008、2009年年修送風(fēng)后負(fù)荷與風(fēng)量變化三、結(jié)語三、結(jié)語 降料面過程中通過控制最大風(fēng)量和打水量，保證爐頂、重力除塵器到干法箱體入口各部分溫度平穩(wěn)，從而實現(xiàn)干法除塵系統(tǒng)設(shè)施的安全運行，避免了糊布袋和燒布袋。 干法除塵工序在停氣停風(fēng)后，應(yīng)用氮氣加壓輸灰和冷卻箱體的工藝技術(shù)方法，可以保證箱體不存灰、布袋不損壞，減少檢修工作量。 通過控制裝爐料性能、采用特定的干法箱體操作以及對頂溫趨勢預(yù)測等技術(shù)手段，成功實現(xiàn)了低溫引氣，使送氣改高壓時間大大縮短。 降料面期間由兩次鐵改進為三次鐵，盡可能排出爐缸所存渣鐵，復(fù)風(fēng)后風(fēng)口工作狀況明顯好轉(zhuǎn)，可以順延第一次鐵時間，為快速加風(fēng)恢復(fù)提供了條件。 降料面過程中適當(dāng)增加風(fēng)量過剩系數(shù)，比采用憋渣鐵的方法更能有效保證降料面效果。 停風(fēng)后爐內(nèi)清理和維護方面的創(chuàng)新技術(shù)（壓面焦、鋪鐵板）對凈化爐缸焦炭、縮短工期、降低勞動強度、延長爐襯壽命大有益處。 應(yīng)用本技術(shù)以后，基本