重钢4号高炉2022年9月16日开炉实践

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重钢4号高炉2022年9月16日开炉实践

王壁川杨光旭董汝波

重庆钢铁炼铁厂

重钢4号高炉于2022年9月16日10:26成功点火开炉,次日6:06放出第一炉铁水,标志4号高炉复产成功,此次开炉较为顺利,实现了点火送风后3h52min引煤气, 44h40min喷煤,35h全风作业,3天利用系数达到2.51,7天利用系数达到2.86,燃料比518kg/t的良好效果,具体总结如下:

1、高炉烘炉

按照9月16日开炉时间节点要求,4#高炉各系统检修项目于9月1日基本结束,9月3日-4日安装烘炉导管,9月5日高炉具备烘炉条件。2个铁口安装2根导管,安装5支检测电偶,其中两个铁口前端,炉底中心,两个风口各安装一支。9月5日8:58高炉按照烘炉方案的烘炉曲线升温烘炉。恒温阶段分为150℃、450℃共2个阶段, 9月9日22:00烘炉结束,实际烘炉120小时。烘炉结束随即进行了试压检漏工作,试压范围包括热风主管、热风围管、高炉本体、炉顶设备、上升管、下降管、重力除尘器等粗煤气管道、TRT前快速切断阀的煤气管道。高炉本体试验压力0.1MPa→0.15 MPa ,热风炉试验压力0.1MPa→0.2 MPa→0.25 MPa。 10日进行一天共计3次检漏,处理漏点164处。为确保开炉后设备运行正常,11日-13日进行系统48小时联动试车。

 

2、开炉方案制定

2.1开炉料设计

结合重钢以往开炉经验,本次开炉仍然选用枕木填充炉缸方式开炉,炉料填充方式如下:

部位

料种

部位

料种

炉喉

正料

炉腰

空料

炉身上部

空料+正料

炉腹

净焦

炉身中部

空料+正料

炉缸

枕木

炉身下部

空料

死铁层

底焦+枕木

2.2具体参数设定

全炉焦比:3.0t/t.Fe,铁水[Si]含量4.8%,铁水[Mn]含量1.0%。

负荷料焦比:0.800t/t.Fe。

炉渣二元碱度:全炉R2=0.8;空料R2=0.90;负荷料R2=1.0。

炉料压缩率:净焦: 16%,空料:15% ,负荷料:13%

正料结构:烧结矿78%+自产球10%+澳矿12%,蛇纹石、硅石、石灰石、造渣。

空料结构:蛇纹石+硅石+石灰石+净焦

2.3装料设计与实际比较

本次设计装入炉缸内枕木至风口中心线以下0.8m,风口中心线以下0.8m处至炉喉规定料线1.5m以下容积为装容积1485.6m3,加上枕木体积共1837.02m3。9月13日11:30装入3批底焦,12:30开始装枕木,21:10枕木装完,实际枕木装入后经测量距风口中心线平均距离0.9m,较设计位置相差0.1m。9月14日8:30高炉开始装料,按计划装入15批净焦后,实际料线为19.5m,较设计料线相差0.6m,补净焦1批进行填充。15日2:30料种装至第9段正料3批时,实际料线5.48m较设计料线相差0.28m。装料制度料线前期采用单环布料,后期料线6.0m以上采用多环布料。

段数

部位

料种

设计批数

实际批数

设计料线

实际料线

备注

1

炉缸

焦+枕木

3

3

2

炉缸+炉腹

净焦

14

15

补净焦1

3

炉腰+炉身下部

空料

13

13

4

炉身中下部

4空料+1正料

5

5

5

炉身中下部

3空料+1正料

4

4

6

炉身中部

2空料+1正料

3

3

7

炉身中部

(1空料+1正料)×3

6

6

8

炉身中上部

1空料+2正料

3

3

9

炉身中上部

1空料+3正料

4

4

10

炉身上部+喉部

1空料+4正料

5

5

合计

60

61

开炉料布料角度

批数

料种

矿角/熔剂

焦角

第1~15

净焦

16度

第16~28

空焦

17度

18度

29

正常料

18度

16度

第30~33

空焦

17度

18度

第34

正常料

20度

18度

第35~37

空焦

18度

20度

第38

正常料

22度

20度

第3940

空料

20度

22度

41

正常料

24度

22度

42

空料

22

24

第43

正常料

24度

22度

第44

空料

22度

24度

第45

正常料

26

24

第46

空料

22度

24

4748

正常料

28

26

第49

空料

5052

正常料

53

空料

5457

正常料

料线6米以上

正常料

C333313292262124↓O332313293272

2.4送风制度确定

风口小套的型号:Ø120×18个,Ø110×6, 24个风口总面积S0.2606。开炉送风:堵6#7#17#18#风口,送风面积S=0.2154,送风比例81.65%,风口布局详下表(铁口上方采用φ110风口,热风主管方向及对向采用φ120小套,0°和180°方向对称采用φ110长风口)。

具体风口布局如下

序号

20

21

22

23

24

1

2

3

4

5

6

7

备注

热风主管

1#铁口

直径

120

120

120

120

110

110

120

120

120

120

120

110

长度

540

540

540

540

540

540

540

540

540

540

540

540

状态

序号

19

18

17

16

15

14

13

12

11

10

9

8

备注

2#铁口

主管对向

直径

110

120

120

120

120

120

110

110

120

120

120

120

长度

540

540

540

540

540

540

540

540

540

540

540

540

状态

2.5开炉送风进程

16日10:26高炉送风点火,风量866m3/min,风压76KPa,风温439℃,送风20分钟16#、20#风口先亮,送风50分钟20个风口全亮。逐渐加风至1850 m3/min 。14:12煤气爆发试验合格开始开遮断阀引煤气, 14:29引完煤气,14:40上高压操作。19:00开始,因炉内软熔带逐渐形成,透气性开始恶化。

17日1:00风量渐加至2000 m³/min,风压223Kpa,顶压110Kpa,透气性1859 m³/min左右,风温817℃,炉况顺行良好;6:00风量渐加至2632m3/min,入炉累计风量178万,累计入炉料批29批,按计划于6:06打开一号铁口,铁口打开后先来铁,物理热达到1456℃,渣铁分离好,放铁146.71吨。18:00渐加风至3565m3/min,风压317Kpa,顶压176 Kpa,透气性2560,过后风压逐步走高,波动变大,走料不稳,下部减风至2500 m³/min控制,23:00过视走料恢复,逐渐恢复风量。

18日7:00开始喷煤、富氧,初始氧量1200;

捅风口进程:17日11:24桶6#风口;17日15:28捅穿18号风口;18日9:33捅穿7号风口,18日15:25捅穿19号风口。18日16:00全风,风量3700 m³/min,正常生产。

2.6渣铁排放情况

此次四号高炉开炉,采用铁口埋氧枪作业。炉前23:20确认1#氧枪烧坏,0:13拔枪(喷出焦炭及渣子)。0:26更换新氧枪完毕;1:10,2#氧枪烧坏,1:25拔2#氧枪,枪退出后铁口来渣,来渣无铁,物理热1454℃,2:00堵2#铁口。视第一次出渣情况,物理热充足,流动性较好,商议后决定,第一炉铁贮铁式主沟正常放铁。6:06 1#铁口打开,铁水安全下罐,渣铁分离好,直接走水渣,第一炉实际放铁量146.7t,铁水温度1456℃,[Si]为6,41%。开炉前5炉渣铁分析见下表。铁水[Si]逐步下降,18日18:06,开出2#铁口,实现2个铁口交替出铁,为高炉快速达产创造条件。

日期

铁次

[Si]

%

[Mn]

%

[P]

%

[Ti]

%

[S]

%

Al2Q3

%

MgO

%

R2

%

铁水温度

出铁量

t

17

1

6.41

1.05

0.125

0.251

0.005

15.91

9.44

0.98

1456

290.8

2

5.4

0.95

0.114

0.234

0.006

16.16

10.32

1.01

1524

213.8

3

4.02

0.90

0.119

0.237

0.016

16.01

10.41

1.12

1547

337.4

4

3.85

0.93

0.128

0.229

0.012

15.79

9.95

1.14

1491

205

5

2.33

0.88

0.11

0.230

0.048

16.22

10.83

1.16

1482

269.2

2.7快速达产

16日点火送风后,按照制定的后续料方案,高炉开始逐步走负荷提强度。上部采取加重焦炭负荷降低焦比,17日1:58第一次变料,矿批26t/批-28t/批,负荷2.08t/t-2.21t/t,入炉焦比降至748 Kg/t.fe;至18日3:00第34批改喷煤料,矿批36t/批-38t/批,负荷2.74t/t-3.32t/t,入炉焦比628 Kg/t.fe;7:06开始富氧喷煤,开始少量富氧加快达产进程,由全焦料变为喷煤料,燃料比降至572 Kg/t.fe,综合负荷至3.44 t/t。19日高炉负荷逐步走至4.4 t/t,煤比至125 Kg/t.fe左右,风量至3650m³/min,富氧率5.02%,产量达至4393吨,燃料比至524 Kg/t.fe;23日高炉负荷逐步走至4.67 t/t,煤比145 Kg/t.fe左右,风量至3550 m³/min,富氧率5.13%,产量达到5000吨。实现了高炉开炉快速达产达效果。

日期

风量

富氧

[Si]

喷煤比Kg/t.fe

燃料比

利用系数

产量

m³/min

%

%

Kg/t.fe

t/(m³.d)

t

17

2861

0

2.54

0

1650

0.45

790

18

3604

0

1.23

71.35

700.59

1.62

2827.45

19

3551

4.14

0.65

115.46

444.83

3.03

5307.67

20

3404

2.81

0.53

149.49

534.17

2.31

4047.34

21

3310

2.2

0.54

126.15

530.41

2.18

3814.21

22

3418

2.96

0.55

114.9

531.86

2.37

4147.7

23

3586

4.46

0.53

128.08

502.82

2.82

4934.31

24

3536

4.28

0.48

125.97

484.6

2.95

5156.7

25

3532

5.04

0.48

140.79

507.17

2.89

5050.66

26

3504

5.21

0.41

159.25

544.5

2.7

4728.36

27

3525

4.68

0.59

154.62

528.57

2.78

4865.51

28

3513

5.25

0.38

155.52

530.75

2.77

4851.08

29

3520

5.47

0.44

161.84

540.16

2.73

4770.72

30

3553

4.88

0.42

129.42

458.6

2.93

5119.26

3总结

3.1本次开炉总体达产进程顺利,开炉料方案设计、后续料安排合理, 20h顺利出铁,45h快速喷煤、富氧,35h全风作业,3天利用系数达到2.51,7天利用系数达产2.86,燃料比518 Kg/t.fe的优秀成绩。

3.2通过与动能部的积极协调,实现点火后3h52min引煤气上高压,减少煤气放散;31h高炉TRT并网发电。

3.3本次开炉第一炉铁出铁顺利,铁水物理热达到1456℃,渣铁分离好,直接走水冲渣。但炉渣成份与开炉料方案设计差异较大,主要为本次开炉加风进程较快,打开第一炉铁时,后续料已进入软熔带,导致炉渣碱度较方案设计偏高。

3.4本次开炉,经过对送风制度的优化,堵风口个数减至4个,不仅加快了全风作业的进程,还有利于初始煤气流的稳定。

3.4本次开炉虽然引进了铁口埋氧枪作业,但在使用过程中出现1#、2#铁口氧枪埋入不久就烧坏的情况,操作技术不成熟。

作者简介:

姓名:王壁川

性别:男

出生年月:1987.08.11

民族:汉

籍贯:渝

职称:中级(工程师)

学历:本科

研究方向:炼铁

作者单位(含二级学院):重庆钢铁炼铁厂

通讯地址:重庆市长寿区

手机:18716436016

邮编:401220

电子邮箱:419484968@qq.com