寶武集團中南鋼鐵廣東韶鋼松山股份有限公司(以下簡稱“韶鋼”)8號高爐3200m3于2009年10月開爐,配4座高溫長壽內(nèi)燃式熱風爐,吸取國內(nèi)外長壽熱風爐成功經(jīng)驗,采用偏心圓弧形熱風爐拱頂砌體結(jié)構,“饅頭形”燃燒室、柵格式陶瓷燃燒器,凹凸槽的七孔高效格子磚(蓄熱室)等。設置空煤氣雙預熱裝置。在燃燒混合煤氣(高爐煤氣配加焦爐煤氣)的條件下,熱風溫度達到1200~1250℃。
熱風爐破損狀況
韶鋼8號高爐2018年熱風爐燒爐過程出現(xiàn):單爐燒爐煤氣流量低,廢氣溫度高,拱頂溫度低,風溫不耐送,熱風爐廢棄含氧量超標等異常情況。2020年1月利用休風機會對4座熱風爐進行內(nèi)窺鏡檢測,發(fā)現(xiàn)普遍存在隔墻塌磚、燒穿的現(xiàn)象,打開爐箅子入孔發(fā)現(xiàn),大量格子磚塌落在爐底,爐箅子支撐柱傾斜,且磚中夾雜有少量燒損的爐箅子。鑒于4座熱風爐破損,存在安全隱患,2020年對4座熱風爐逐一輪修。
低風溫下的應對措施
2020年6月21日對1號熱風爐定修,所有閥門下盲板,改造成頂燃式。熱風爐退出維修120d,高爐送風模式由“兩燒兩送”變成“兩燒一送”。如果在1號熱風爐定修期間,3號熱風爐工況惡化,風溫繼續(xù)大幅度下降,甚至出現(xiàn)退出情況,將導致一燒一送。為避免這種不良后果,采取了以下管控措施。
2.1不同風溫區(qū)間,制定煤比的控制上限
風溫低于1000℃,高爐負荷不超過4.5t/t;礦批小于、等于85t/ch,爐渣堿度:1.20±0.03。風溫低于950℃時,煤比不大于150kg/t,最大煤量不超過55t/h,盡可能全風口噴煤,確保均勻噴吹。當風溫低于800℃時,全停噴煤,按全焦冶煉逐步下調(diào)負荷。低風溫期間高爐重力除塵灰、布袋灰每2d取樣檢測一次,指導高爐操作,評價噴吹煤粉的燃燒效果,具體見圖1。

2.2優(yōu)化送風參數(shù)、保障低風溫后煤粉燃燒效率
根據(jù)風溫下降、爐況接受富氧的情況,適當提高理論燃燒溫度,富氧量逐步提高到23000~25000m3/h,彌補風溫低大噴煤狀態(tài)下風口前溫度的不足;低風溫操作期間嚴格控制風量不大于5800m3/min;利用休風機會調(diào)小2個風口,縮小進風面積,風口面積按<0.42m2;視爐況的實際情況,退負荷的同時采取開放中心的裝料制度調(diào)整,中心溫度CCT1控制在500℃以上,降低次中心溫度,控制在350℃以下,邊緣氣流指數(shù)控制在0.6~0.85,風溫低至850℃以后,時間長容易造成爐墻結(jié)厚,邊緣氣流受阻,風溫低至下限后,邊緣指數(shù)往上限靠;優(yōu)化布料矩陣,布料角度起始角度由43°退到目前的39°,實現(xiàn)高爐內(nèi)煤氣流均勻分布,同時提高爐料透氣性。實現(xiàn)煤粉在爐內(nèi)充分燃燒,減少低風溫后未燃煤發(fā)生量。
2.3操作爐型的維護
低風溫后,軟熔帶上移,軟熔區(qū)間變寬,料柱透氣性變差,容易引起熱負荷(Q值)波動,爐墻溫度報警,造成大塊渣皮掉入爐缸,引起高爐爐溫波動。長時間的熱負荷大幅波動會引起下料爐型破壞,造成爐況失常;風溫低至850℃后,關注爐體Q值的下限,避免長時間Q值過低,引起爐墻結(jié)厚。風溫大幅下滑時,關注熱負荷波動,依據(jù)熱負荷Q值波動的大小及波動的頻次,進行階梯性壓差、風量、燃料比管理。具體見表1。

2.4造渣制度調(diào)整
風溫降低后,出現(xiàn)高爐渣鐵物理熱與化學熱不匹配現(xiàn)象,呈現(xiàn)鐵水溫度低、鐵水含硅高等特點。鐵水不好流,爐渣中夾雜未燃煤粉,流動性變差。為保證渣鐵的流動性,當風溫<900℃或渣鐵流動性不好時,視具體情況加硅石、錳礦改善流動性。同時鐵水溫度下調(diào),按1505~1525℃控制,硅數(shù)上提至0.35%~0.65%,爐渣堿度下調(diào)至1.15~1.20,鐵水含硫上調(diào)至0.025%~0.035%,渣中Al2O3含量控制在15%以內(nèi),鎂鋁比保持在0.6以上。關注現(xiàn)場渣流實物中未燃煤粉情況。爐外操作針對鐵水硅高、流動性差,制定出渣出鐵方案,確保渣鐵及時排放。
2.5送風管系異常狀況監(jiān)控及處理
熱風爐隔墻塌陷,大部分碎磚塌落在燃燒器火井上面,送風期間被熱風吹到熱風閥,致熱風閥關不到位,吹到圍管,堵塞送風系統(tǒng)。
1)熱風爐熱風閥出現(xiàn)卡磚的處理
出現(xiàn)熱風閥卡磚,來回開關熱風閥砸磚,超過1h未處理好,須休風處理。設備室組織優(yōu)化搶修,檢修人員和工器具、備件等現(xiàn)場準備,縮短無計劃休風時間。熱風閥底部排污口制作箱體。利用休風機會定期清理箱體內(nèi)部熱風閥砸碎掉落的耐火材料。
2)高爐風口及送風系統(tǒng)堵磚、堵煤的監(jiān)控碎磚隨氣流易在中節(jié)、吹管部位堵塞,影響高爐進風均勻性和風口噴煤,可能造成風口、吹管燒穿,影響爐況順行。制定送風系統(tǒng)檢查巡查方案,按照煤槍噴煤狀況,風口明亮程度,中節(jié)、吹管溫度從定性和定量上嚴格標準化作業(yè),以便在檢測手段有限條件下發(fā)現(xiàn)堵磚隱患。休風定期檢查風口是否堵磚,風口攝像應全部恢復使用。
低風溫措施實施后效果
2019年9月韶鋼8號高爐爐腹、爐腰段銅冷卻壁集中大面積破損,與此同時熱風爐出現(xiàn)隔墻塌磚、燒穿,造成風溫低。針對這兩大不利因素,通過對冷卻壁漏水規(guī)范管控、風溫低后的爐內(nèi)操作調(diào)整,未引起燃料比、置換比大幅上升,爐況整體順行,高爐各項指標基本維持。2019~2020年韶鋼8號高爐指標見表2。

