京唐1號高爐爐缸運行狀態(tài)及控制對策

京唐1號高爐爐缸運行狀態(tài)及控制對策

北京唐1號高管（5500m3）直徑15.6m，4個鐵口，42個開口，高徑比1.93。2009年5月投產(chǎn),初期生產(chǎn)狀況良好,技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)節(jié)節(jié)攀升;2010年4月以后,受外圍影響較大;進入7月,高爐爐況惡化,氣流管道頻繁,風(fēng)量逐步萎縮,退負荷從5.45到2.94(全焦負荷),仍不順行;7月14日,爐況徹底失常。1焦?fàn)t狀況的轉(zhuǎn)變(1)頻繁停送風(fēng)且時間較長。2010年4、5、6三個月總計休風(fēng)約229.4h,休風(fēng)率高達10.5%,而且以重負荷無計劃休風(fēng)居多。由于2、3月爐況較好,指標(biāo)水平也較高,所以外圍影響后高爐多是采取快速恢復(fù)、快速打指標(biāo)的策略,高爐穩(wěn)定的時間較短,尤其5月高爐長時間重負荷無計劃停風(fēng)的成功恢復(fù),增加了工作人員對爐況的樂觀判斷。在條件不是特別充分的條件下,選擇了積極加重焦炭負荷、力爭完成生產(chǎn)任務(wù)的思路,忽視了爐缸受到的創(chuàng)傷和影響。(2)原燃料質(zhì)量較差。焦炭質(zhì)量曾在4月有明顯的變差跡象,特別是熱性能方面,之后雖有所改善,但與3月以前相比,整體質(zhì)量還是有所變差。特別是2號高爐開爐后,入爐的大塊焦比例,由50%退到了25%左右,回收的小焦塊比例由25kg/t左右增加到了33kg/t左右,焦炭平均粒級由60mm以上降至56.5mm左右。(3)爐況失常前風(fēng)量較小,一定程度上影響了爐缸均勻工作。爐況失常前基礎(chǔ)不佳,抗干擾能力差,生產(chǎn)在低水平徘徊,在慢風(fēng)減風(fēng)條件下,焦炭負荷保持在較高水平5.29,至6月26日平均風(fēng)量不足8400m3/min(正常時8700m3/min),壓差趨高明顯。長時間風(fēng)量不全,導(dǎo)致爐缸狀態(tài)惡化,爐底溫度及側(cè)壁溫度滑落幅度甚至比5月的無計劃重負荷7天半的停風(fēng)還要嚴(yán)重,導(dǎo)致爐缸空間縮小、中心透氣透液性極差,使得吃風(fēng)能力下降,初始煤氣流分布紊亂。2第一階段:以穩(wěn)定邊緣為目標(biāo)布置中心(1)第一階段(2010年7月21日-2011年4月27日)。高爐在本階段主要目標(biāo)是處理爐缸焦堆肥大,活躍爐缸。主要根據(jù)以前生產(chǎn)經(jīng)驗,采用常規(guī)的治理方法:①堵風(fēng)口,縮小風(fēng)口面積;②配加錳礦和螢石洗爐;③減輕負荷(O/C);④降低頂壓。期間,還嘗試了各種裝料制度:①疏松邊緣,中心加焦打開中心,保證邊緣和中心兩條煤氣通路?；謴?fù)初期尚可,但負荷到一定程度后無法持續(xù),全風(fēng)和爐溫矛盾。②采用“中心-漏斗”裝料模式,并加錳礦、螢石洗爐。實際效果較差,高爐不接受風(fēng)量,氣流管道頻發(fā),最高風(fēng)量僅7000m3/min左右,并且壞風(fēng)口嚴(yán)重。③穩(wěn)定邊緣,打開中心,高爐很快全風(fēng),但加負荷困難,打水量劇增影響干法除塵。第一階段布料矩陣的變化:發(fā)展兩道煤氣流→取消中心焦,“平臺+漏斗”模式→開放中心,適當(dāng)控制邊緣。(2)第二階段(2011年4月28日-7月)。采用較大的動作來疏松邊緣氣流,同時進行熱洗爐,以消除或減弱爐墻黏結(jié)。適當(dāng)疏松邊緣,使十字測溫邊緣溫度上升到150～200℃(如圖1所示),邊緣煤氣量增多,改變了長時間中心過開的裝料模式。發(fā)展中心邊緣兩道煤氣流,并適時減少中心焦量,中心煤氣溫度降到700℃左右,形成邊緣和中心煤氣流合理的比例。同時,力求守住8000m3/min風(fēng)量,以增強洗爐效果,治理爐墻黏結(jié)。開放邊緣,以形成穩(wěn)定的煤氣通路,達到規(guī)整爐型的目的。逐漸減少中心焦,消除中心焦肥大,使邊緣的軟熔帶上移,這樣高爐透氣性得以改善,煤氣利用率得以提高,爐況逐漸走向良性循環(huán)。第二階段布料矩陣的變化:(3)第三階段(2011年8月-10月22日)。明確思路頂住壓力,進行突破積極進攻,逐漸加重負荷,強化冶煉,提高指標(biāo),負荷從2.8→5.11,高爐各項指標(biāo)節(jié)節(jié)攀升(如圖2所示)。逐漸縮小礦焦角差,向正常生產(chǎn)時的裝料制度靠攏,控制邊緣溫度100℃以下,最終走出長達1年多的生產(chǎn)困境。在這過程中,高爐適當(dāng)降低鐵水[Si]含量在0.2%左右,鐵水溫度保持在1470℃以上。適當(dāng)降低爐溫有利于保持爐缸清潔度,并維持合理的壓差,1470℃以上的鐵水溫度保證了鐵水的流動性,使得爐缸活躍度逐漸改善。第三階段布料矩陣的變化:3降低爐腹煤氣量,提高爐器質(zhì)量(1)抓住爐況失常要害,及時調(diào)整治理方向。1號高爐長期生產(chǎn)失常,并且邊緣溫度長期偏低,不可避免的會造成爐墻結(jié)厚。及時調(diào)整治理方向,從治理爐缸轉(zhuǎn)到治理爐墻結(jié)厚,爐型逐漸趨于規(guī)整。(2)送風(fēng)制度的改變。高爐長時間生產(chǎn)不順,爐缸工作狀態(tài)不佳,接受爐腹煤氣量能力較低。為了減少爐腹煤氣量,降低煤氣阻力,送風(fēng)制度上采取了低風(fēng)量、高富氧的措施(如圖3所示),達到了改善煤氣利用、降低爐腹煤氣量、高產(chǎn)的效果。而且,高產(chǎn)有助于爐缸的活躍。(3)適時加重負荷、強化冶煉。爐型規(guī)整后,頂住壓力積極進攻,及時調(diào)整煤氣流分布、改善原燃料,加速了高爐的恢復(fù)進度,1號高爐逐漸有了順行狀態(tài),指標(biāo)節(jié)節(jié)攀升(見表1)。(4)渣系控制。京唐高爐使用的多數(shù)是進口礦,渣中(Al2O3)含量較高,平均在15%以上,高時甚至超過17%。(Al2O3)過高導(dǎo)致爐渣黏稠,流動性差,對爐缸治理不利。為了提高爐渣流動性,采用了外加螢石、硅石的辦法,控制(Al2O3)≯16%,以保證渣鐵流動性(如圖4所示)。(5)提高操作水平,預(yù)防、處理好異常爐況。多總結(jié)分析,提高操作水平,加強綜合判斷,準(zhǔn)確判斷爐溫趨勢和氣流、管道,掌握好風(fēng)量、風(fēng)溫、頂壓的調(diào)整時機,在高爐進攻過程中減少了管道的發(fā)生,推進了治理進程。4爐墻黏結(jié)原因(1)對于爐況長時間不順的高爐應(yīng)當(dāng)從爐型方面考慮,明確思路、統(tǒng)一思想,避免糾結(jié)于細節(jié)問題,延誤治理。(2)高爐生產(chǎn)的最終目的是生產(chǎn)高效優(yōu)質(zhì)鐵水,低負荷、高消耗、低產(chǎn)量不是煉鐵,所以不能長期低負荷運行,爐況好轉(zhuǎn)時積極進取,邊生產(chǎn)邊治理。(3)高爐爐缸活躍必須要有充足的熱量及流動性良好的渣鐵。京唐1號高爐在治理爐墻黏結(jié)的過程中附加組焦熱洗爐,出現(xiàn)了高[Si]、高堿度、渣鐵黏,未達到洗爐效果。因此,在任何時候都要保證渣鐵的流動性。1號高爐從開始失常至2011年10月恢復(fù),經(jīng)歷了15個月。期間,爐況多次反復(fù),造成了重大損失。2011年8-9月,在公司各部門的共同努力下,爐況逐步恢復(fù),走出困境。長時間的治理均以失敗而告終,高爐對沒有中心焦的裝料制度無法接受。但是,中心加焦時,發(fā)現(xiàn)恢復(fù)初期較好,能夠很快全風(fēng),但是影響高爐煤氣利用率,燃料比偏高。2011年4月,2號高爐渣皮大面積脫落,造成風(fēng)口曲損,