莱钢1880m高炉炉前操作技术进步.pdf

第32卷 第2期 2010年4月 山东冶金 Shandong Metallurgy Vol.32 No.2 Apirl 2010 摘要 莱钢1 880 m3高炉通过铁口维护， 单场出铁操作， 炉前及时出净渣铁， 长期休风后快速复风， 改造主沟及撇渣器等， 改善了炉前作业状况， 提高了炉前作业效率， 保证了高炉顺行。 关键词 高炉； 炉前操作； 技术进步 中中图分类号号 TF546文献标识码 B文章编号 1004-4620 （2010） 02-0037-02 1前言 莱钢1、 21 880 m3高炉分别于2004年6月和 2005年2月份投产， 设有2个铁口， 无渣口， 采用以 YYG250液压式开口机和DDS泥炮。高炉在生产过 程中存在浇注主沟、 流铁沟、 渣沟单场出铁， 长期休 风后高炉复风炉前操作铁口难开等情况， 易造成炉 内憋风， 高炉频繁加、 减风操作， 严重影响了高炉炉 况顺行和长期休风后复风。针对炉前操作出现的 问题与不足进行分析、 总结， 采取了针对性的解决 措施。20052009年1、 21 880 m3高炉生产主要技 术经济指标见表1。 表11 880 m3高炉主要技术经济指标 年份 2005 2006 2007 2008 2009 炉号 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 产量/ 万t 144.6 128.47 168.30 168.28 176.50 178.42 178.90 141.62 181.01 161.37 利用系数/ （t m-3 d-1） 2.11 2.22 2.45 2.45 2.57 2.60 2.61 2.59 2.63 2.35 煤比/ （kg t-1） 0 0 118.0 120.0 122.6 127.0 136.9 134.0 164.7 158.6 燃料比/ （kg t-1） 590.0 580.0 538.0 540.0 535.6 533.0 531.0 530.0 529.7 523.6 ［Si］ / 0.70 0.65 0.57 0.55 0.62 0.66 0.47 0.49 0.43 0.46 2炉前操作技术 2.1铁口维护 2.1.1铁口深度 高炉铁口由铁口框架、 炉墙及炉缸内铁口附近 炮泥的堆积所形成的泥包组成， 一般来说， 高炉容 积越大或炉缸死铁层越深， 高炉的铁口越深。高炉 铁口所处的工作环境恶劣， 长期受高温渣铁侵蚀和 冲刷， 一般情况下， 高炉投产后不久， 铁口前端的砖 衬即被侵蚀， 在整个炉役期间， 铁口区域始终由泥 包保护着。因此， 在高炉实际生产过程中， 保持足 够且稳定的铁口深度， 不仅是保证生产顺行， 作业 稳定的需求， 更是确保高炉长寿的重要手段之一。 1 880 m3高炉从开炉初期就严格要求铁口深度 保持在2 800～3 200 mm， 随着炉龄的延长、 炉底的 侵蚀、 实际死铁层的加深， 铁口深度逐步靠上限控 制。同时根据生产强化的需要， 尤其是2006年以 后， 粒煤比由100 kg/t提高到160 kg/t， 逐步改进炮泥 质量， 由SiC改为SiN， 提高了炮泥烧结后的强度和 抗渣性能， 促进了高炉长期稳定顺行。 2.1.2泥套 铁口泥套是在铁口框架内距离铁口保护板200 mm的空间内， 用泥套泥填实压紧的可容纳炮嘴的 部分。泥套是铁口堵口时铁口与泥炮的工作接触 面。铁口泥套的作用 1） 泥套完整， 能够保持炮嘴 与泥套严密接触； 破损或过深， 堵铁口时因炮嘴与 泥套边缘接触不严， 失去密封作用， 造成铁口深度 下降或封不住铁口。2） 铁口泥套必须保持一定厚 度， 堵铁口时避免炮头直接撞击铁口组合砖。3） 铁 口泥套能够防止组合砖裸露而受急冷急热、 氧化及 发生物理化学变化， 影响铁口整体结构强度。 1 880 m3高炉投产初期， 泥套用捣打料制作寿 命短， 一般7 d左右。采用浇注泥套料技术， 不仅降 低了泥套制作时间和劳动强度， 延长了泥套的使用 寿命， 更有利高炉作业的稳定。目前泥套寿命在30 d左右。 2.1.3铁口异常情况 1） 铁口红渣段较长。因炮泥耐火度低， 导热系 数稍高， 当炮泥中温材料烧结温度达到1 250 ℃以 上， 处于半软熔状态。此时炮泥具有黏结性， 钻具 钻至此段时， 钻头导风口易堵塞， 渣末吹不出来， 钻 头合金片脱落， 铁口难开。采取的措施 对炉前开 口机进行改造， 通水雾化冷却钻具， 有利于提高钻 􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀧘 􀥘􀧘 􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀧘 􀥘􀧘 生产技术生产技术 莱钢1 880 m3高炉炉前操作技术进步 刘文杰， 陈怀波， 刘元意， 刘卫国， 郎达惠 （莱芜钢铁集团有限公司， 山东 莱芜 271104） 收稿日期 2009-07-30 作者简介 刘文杰， 男， 1973年生， 2000年毕业于山东大学机电一体 化专业。现为莱钢11 880 m3高炉车间副主任， 工程师， 从事高炉 工艺管理工作。 37 山东冶金2010年4月第32卷 具的切割力， 同时对耐火材料起到了冷却降温、 增 加炮泥热脆性的作用； 改善炮泥质量， 提高炮泥耐 火度， 增加体积密度， 增强炮泥的抗渣性， 马夏值达 到6 kg/cm2， 气孔率＞20， 以防铁口渗铁； 维护好铁 口泥套， 杜绝堵口炮泥； 降低炮泥的透气性， 保证铁 口有少量的潮泥， 减缓铁口难开。 2） 铁口前端渗漏铁， 铁口难开时操作。①退炮 后， 将炮头扣干净， 并打水冷却， 20～30 min 后装 炮。②顶泥到炮口时， 检查炮泥温度， 以防炮口处 温度高， 造成烧焦， 使泥柱不圆。③不要将硬泥和 较软的炮泥装入炮堂。④3班统一操作， 铁口角度 及泥量适宜稳定。⑤开口前检查泥炮运行情况， 稍 顶泥炮的泥柄来检查泥炮内的泥柱是否完整。⑥ 严禁潮泥出铁， 以防铁口孔道不规则， 铁口拉断， 下 次出铁时， 铁口过浅或漏铁。 2.2单场出铁操作 在高炉浇注主沟， 单场出铁期间， 炉前及时出 净渣铁， 保证不憋风、 不减风。 1） 炉前保证40 min以内打开铁口， 开口时间不 大于 10 min。为进一步优化缩短铁间时间， 按以下 制度组织管理 ①退炮前， 首先做清理主沟两边渣 铁、 挡好大闸沙坝等准备工作。②退炮后， 清理铁 口四周残渣铁， 并检查泥套完整情况， 必要时进行 修补。同时检查泥炮、 开口机、 油管子等运行是否 正常， 发现问题， 及时处理。③准备工作完毕， 配罐 后要求10 min内打开铁口。 2） 炉前班长每炉铁开口和堵口时， 必须现场观 察监督， 保证铁口深度在 2 8003 200 mm， 杜绝跑泥。 3） 根据以下情况， 采取相应措施， 保证出铁速 度与炉内冶炼速度适宜， 在出净渣、 铁的前提下， 出 铁时间控制在 90120 min。①渣铁流动性差时， 选 择φ55 mm钻头， 防止出铁时间过长。②单场出铁 时， 每炉铁间隔时间相对延长， 炉温或碱度适宜时， 如实际出铁时间短， 采取开口时留得厚一些的办 法。反之， 留得薄一些。如果效果不明显， 可通过 调整钻头的大小来控制出铁速度。③炮泥强度较 高时， 选用较大的钻头开口， 留的厚度小一些， 确保 顺利出铁。 2.3长期休风后复风炉前操作 高炉长期休风后复风， 炉况的恢复进程快慢取 决于炉前能否及时将炉内的凉渣铁排放出来。具 体措施如下 1） 休风前堵铁口打泥量的控制， 休风 前因减风出铁， 炉内风压低， 堵口时减泥至填满通 道为止， 一般0.5个泥。2） 适当降低炮泥强度， 确保 复风后第1炉铁好开口。3） 复风后第一炉铁选用大 钻头， 确保炉内凉渣铁排放顺畅。4） 复风后， 炉内 渣铁较凉、 流动性差， 铁口不宜大喷， 以防堵不上铁 口或粘住炮头。另外铁口过喷易造成炉前工作量 大， 耽误第2次快速出铁， 影响炉况恢复。5） 复风后 第1炉铁投运撇渣器， 以减少铁损。6） 随着炉况恢 复， 视风量大小逐步恢复炮泥强度， 但铁口不宜过 深， 以防发生泥包脱落、 铁口断及渗漏铁现象。 通过以上操作， 加快了炉况恢复进度， 一般50 h 以内的休风， 8～24 h即可恢复高炉正常冶炼水平。 2.4主沟、 撇渣器的维护 2.4.1主沟、 撇渣器改造 高炉投产初期， 因设计缺陷， 高炉主沟长度不 足且较窄， 开口后铁流急， 渣铁不能充分分离， 易造 成下渣过铁， 烧损粒化轮设备； 主沟两侧冲刷严重 且不均匀， 影响主沟寿命。为此， 对主沟模具进行 改造加宽， 并加高、 加宽撇渣器过道眼。通过改造， 缓冲了渣铁对主沟两侧的冲刷， 确保了渣铁的充分 分离， 下渣带铁明显减少， 降低了粒化设备烧损概 率， 提高了设备寿命， 同时降低了员工浇注作业频 次与劳动强度， 提高了主沟一次通铁量， 主沟一般 30 d浇注1次。 2.4.2生产过程中撇渣器的管理 撇渣器畅通标准 铁水温度＞1 300 ℃， 流动性 良好； 撇渣器小井和主沟槽末端1 m内不结壳； 撇渣 器过道畅通。 休风后撇渣器畅通的措施 1） 短期休风后 （10 h 以内） 可不放撇渣器， 但出完铁后必须立即向主沟 槽内及小井中加入充足的保温剂， 以减少铁水温 降， 防止铁水表面结壳。堵口后将砂坝降低， 减少 主沟存铁， 防止堵口粘住炮头。同时停炉前除尘， 吊走撇渣器除尘罩， 减少铁水温降。并每小时测一 次铁水温度， 计算出小时温降。2） 根据休风后铁水 温降规律， 预计复风后首次铁打开铁口时撇渣器内 铁水温度不低于1 300 ℃， 可保证撇渣器畅通； 低于 1 300 ℃， 立即放撇渣器。3） 复风后出铁前保证撇 渣器小井和主沟槽末端1 m内无硬壳。4） 长期休风 后 （10 h以上） 放撇渣器。 3结语 莱钢大型高炉经过5 a的生产与发展创新， 高炉 炉前操作技术取得了明显进步 1） 铁口状态维护稳 定， 为高炉作业的稳定和高炉长寿、 高效打下了良 好的基础； 2） 高炉浇注主沟单场出铁操作， 实现了 对高炉零影响， 高炉炉况稳定， 全风作业； 3） 长期休 风复风后， 炉前科学安全操作， 促进了炉况的快速 恢复； 4） 主沟、 撇渣器的合理改造与维护， 改善了炉 前作业状况， 提高了炉前作业效率。（下转第40页） 38 山东冶金2010年4月第32卷 统， 并将风口、 热风阀的用水也串联起来， 形成两级 冷却系统串联的全软水联合闭路循环冷却系统。 设计全系统总循环水量3 600 m3/h， 第一级冷却回路 包括冷却壁直冷管水量3 040 m3/h， 炉底及冷却壁蛇 形管串联回路水量560 m3/h， 第二级冷却回路风口 小套水量为840 m3/h， 风口二套水量为600 m3/h， 直 吹管水量为72 m3/h， 热风阀 （含倒流休风阀） 水量为 465 m3/h， 合计1 977 m3/h （见图3） 。 冷却壁直管 炉底水泵房 风口小套 热风阀等 膨胀罐 脱气罐换热器水泵 840 m3/h 1 137 m3/h 1 613 m3/h 560 m3/h 3 040 m3/h 3 600 m3/h 图3高炉全软水闭路循环冷却系统水量分配 高炉软水由动力泵房送至高炉本体后， 分成两 路供水， 其中约3 040 m3/h供软水用来冷却炉体冷却 壁直冷管， 560 m3/h供软水冷却炉底及冷却壁蛇形 管系统。为此， 将冷却炉底及蛇形冷却管系统的回 水， 通过增加加压泵提升压力后循环利用于冷却炉 体冷却壁直冷管系统， 这样冷却炉体冷却壁直冷管 的软水流量可以增加到4 000 m3/h， 全软水闭路循环 冷却系统改造示意见图4。 去动力 主供水 810段 蛇形管 冷却壁 去动力 主供水 炉役后期泵房 闸阀 DN300 手动蝶阀 DN250 泵 单向阀 电动蝶阀 DN250 810段 蛇形管 冷却壁 改造前改造后 图4全软水闭路循环冷却系统改造示意 改造后， 炉体冷却壁直冷管水流量4 000 m3/h， 水速25 m/s， 高炉炉缸冷却壁水温差下降， 热流强度 下降， 炉缸8.095 m G1点温度也下降 （见图5） 。 1 100 1 000 900 800 10-14 10-20 10-26 11-0111-0711-1511-23 G1点温度/℃ 日期 图5炉缸侧壁8.095 m G1点温度 通过采取喂线护炉和冷却水系统改造等措施， 保护了炉缸， 减缓了铁水对炉缸、 炉底的冲刷， 降低 了炉缸侧壁温度， 炉缸侧壁E1点温度由810 ℃下降 至500 ℃左右， G1点温度由1 050 ℃下降到900 ℃ 左右， 确保了安全生产， 延长炉役寿命。 Long Campaign Life Measures of Jinan Steel’ s 1 750 m3BF ZHANG Xiao-wei, MENG Ling-jun, XIN Hong-ni （No.2 Iron-making Plant of Jinan Iron and Steel Co., Ltd., Jinan 250101, China） AbstractAbstract Aiming at Jinan Steel’ s 1 750 m3blast furnace hearth erosion status, the furnace maintenance measures were taken, such as feeding Ti-wire from tuyere and increasing cooling intensity by transing the cooling water system. Then the Ti was deoxidized Ti （N,C） deposition, which ed a steady protective layer on the furnace hearth and the bottom. Practices showed that the temperature at E1 point in the hearth sidewall decreased to about 500 ℃ from 810 ℃ and the temperature at G1 point decreased to about 900 ℃ from 1 050 ℃. Key wordsKey words blast furnace; hearth erosion; furnace maintenance; water cooling res 11-2311-2712-0412-0812-12 850 750 650 550 450 侧壁E1点温度/℃ 日期 图2炉缸侧壁8.095 m E1点温度 􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣 Technology Progress of Casthouse Operation for Laiwu Steel’ s 1 880 m3BF LIU Wen-jie, CHEN Huai-bo, LIU Yuan-yi, LIU Wei-guo, LANG Da-hui （Laiwu Iron and Steel Group Corporation, Laiwu 271104, China） AbstractAbstract Laiwu Steel’ s 1 880 m3BF took many measures of improving the casthouse operation, such as, the maintenance of the taphole, single lander operation, discharging slag and hot metal in time, rapid reblowing after long-term blowing-down, transing main trough and skimmer. It optimized the casthouse operation status, enhanced working efficiency in casthouse and assured regular blast-furnace perance. Key wordsKey words blast furnace; casthouse operation; technology progress （上接第38页） 40