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摘 要 6號高爐規(guī)范高爐日常操作、制定合理的操作制度、原料管理、渣鐵管理,優(yōu)化布料模式,提高煤氣利用率到48%,加強(qiáng)設(shè)備點(diǎn)檢,減少生產(chǎn)波動(dòng),四季度燃料比500kg/t以內(nèi),實(shí)現(xiàn)了中心加焦高爐燃料比“破五見四”的突破。
關(guān)鍵詞 管理 操作 煤氣利用率
武鋼6號高爐(有效容積3200m3)于2004年7月16日建成投產(chǎn),高爐當(dāng)時(shí)集成了并罐無料鐘爐頂、薄爐襯全冷卻壁結(jié)構(gòu),聯(lián)合軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)、爐前全液壓設(shè)備、燒結(jié)礦分級入爐等先進(jìn)技術(shù)及設(shè)備。2014年11月18日停爐中修,更換5、6段鑄鐵冷卻壁及對部分設(shè)備進(jìn)行改造升級,中修改造用時(shí)42天。投產(chǎn)后6號高爐大膽創(chuàng)新,開拓思路,通過加強(qiáng)原燃料管理,優(yōu)化高爐操作,優(yōu)化布料提高煤氣利用,加強(qiáng)爐型控制,規(guī)范送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備巡檢制度,加強(qiáng)渣鐵管理等措施。燃料比從516.5kg/t降到500kg/t以內(nèi),從而降低冶煉成本。爐前爐內(nèi)實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化操作,高度重視爐型的管理,強(qiáng)化爐前渣鐵的組織等措施降低能耗,2016年降低燃料比取得較大突破。
1 原料條件及管理
原燃料條件是降低燃料比的重要環(huán)節(jié),原燃料差或不穩(wěn)定都會(huì)對煤氣氣流分布有影響,原燃料質(zhì)量波動(dòng)甚至?xí)?dǎo)致爐況波動(dòng),導(dǎo)致燃料比的大幅上升,因此抓好原燃料管理是降低燃料比的重要措施。
6號高爐配礦結(jié)構(gòu)為燒結(jié)礦(65%~70%)+球團(tuán)礦(15%~20%)+塊礦(12~15%),孰料率基本在85%左右。
6號高爐焦碳主要來自1~2# 6m焦?fàn)t,焦炭成分如表1。不足部分由少量9#、10#7.63m焦?fàn)t、濕熄焦或露天焦碳庫翻焦補(bǔ)充,翻焦來源復(fù)雜,質(zhì)量參差不齊,普遍粒度偏小,為減少翻焦對高爐順行的影響,高爐規(guī)定焦槽嚴(yán)格按4個(gè)干熄槽1個(gè)翻焦槽使用,確保用焦質(zhì)量穩(wěn)定性。
燒結(jié)礦主要來自五燒、四燒為輔,五燒的產(chǎn)能不能完全長期穩(wěn)定滿足6號高爐的用量,需取堆場料或其它燒結(jié)礦補(bǔ)充,這樣會(huì)造成粒度組成不同,物理化學(xué)性能不一樣的燒結(jié)礦入爐,不利于煤氣流的穩(wěn)定。成分如表2,為減少堆場料影響,要求間隔取料,每班取堆場時(shí)間盡量不超過2h。
球團(tuán)為自產(chǎn)鄂球,塊礦為南非、海南、澳塊。至8月開始,高爐塊礦配比從10%上用至15%,熟料率降低較多,由于塊礦含粉量高,特別是陰雨天過篩難度大,6號高爐塊礦系統(tǒng)存在設(shè)計(jì)缺陷,導(dǎo)致大量礦泥入爐,影響高爐的透氣性。高爐通過上下部制度調(diào)整,改善料柱的透氣性,控制合適的爐溫及爐渣堿度,保證爐缸工況,同時(shí)加強(qiáng)原燃料實(shí)物檢查,根據(jù)來料情況必要時(shí)降低塊礦配比至12%,通過以上措施減少塊礦上用熟料率降低對爐況影響。
原燃料的波動(dòng)影響到爐況順行及煤氣利用變化,因此加強(qiáng)原燃料管理是降低消耗的重要措施。(1)加強(qiáng)原燃料篩分管理,礦篩篩速控制在5.5~6.0 t/min,焦炭篩速控制在1.5~2.0 t/min。 長期跟蹤和記錄篩網(wǎng)的使用情況和更換情況,制訂相應(yīng)的篩分管理制度要求相關(guān)崗位加強(qiáng)對篩網(wǎng)的巡查力度,發(fā)現(xiàn)堵篩或糊篩現(xiàn)象及時(shí)處理,提高篩分效果防止粉料入爐。(2)及時(shí)了解入爐原燃料情況,要求交接班要將原燃料的槽存狀況及槽存量進(jìn)行交班,焦槽、翻焦、濕焦的使用時(shí)間、情況及時(shí)進(jìn)行記錄;通過ERP操作咨詢系統(tǒng)了解燒結(jié)礦FeO、MgO含量及堿度波動(dòng)情況;每班到槽下取實(shí)物樣來了解原料變化情況,及時(shí)采取應(yīng)對措施最大限度減少原料對高爐的影響。
2 優(yōu)化高爐操作
為了實(shí)現(xiàn)高爐的長期穩(wěn)定順行,必須對重要參數(shù)進(jìn)行量化管理,形成有效的高爐操作模式:以穩(wěn)定冶煉強(qiáng)度為操作核心,以理論燃料比為操作指導(dǎo),確保渣鐵物理熱。在操作上要求要求工長操作做到“三勤”,參數(shù)使用平穩(wěn),杜絕低爐溫。以此達(dá)到爐況長期穩(wěn)定順行的目的。
操作參數(shù)的控制是高爐穩(wěn)定順行的基礎(chǔ),實(shí)施精益控制管理,將操作參數(shù)控制在合理范圍。
(1)日常操作參數(shù)量以煤氣利用率結(jié)合綜合負(fù)荷為判斷依據(jù);
(2)關(guān)注各段爐身靜壓力變化,壓差結(jié)合爐身靜壓力適時(shí)調(diào)整控制,熱風(fēng)壓力<0.415MPa,在靜壓力高且分岔時(shí)應(yīng)適當(dāng)降低壓差,及時(shí)消除管道以避免管道吹出;
(3)[Si]: 0.35~0.50%;CaO/SiO2: 1.15~1.25;渣鐵物理熱≥1490℃。
采用 “風(fēng)溫關(guān)大閘操作,用煤調(diào)劑爐溫”控制高爐熱平衡的操作模式,風(fēng)溫關(guān)大閘操作這一措施的實(shí)行,保證了參數(shù)使用的穩(wěn)定,也保證了爐溫、物理熱的穩(wěn)定,也有利于降低消耗??刂坪侠矸€(wěn)定爐溫也是降低消耗重要因素。爐溫低時(shí)采取措施要果斷,負(fù)荷調(diào)整加焦以300~500kg/批為基準(zhǔn),必要時(shí)要及時(shí)補(bǔ)加凈焦。2016年 [Si]、[S]控制情況如圖1。
3 優(yōu)化布料提高煤氣利用率
長期穩(wěn)定的、合理的煤氣流分布是高爐爐型穩(wěn)定、煤氣利用高、高產(chǎn)低耗的基礎(chǔ),摸索合理的氣流控制,保證邊緣氣流的穩(wěn)定,追求氣流在爐內(nèi)徑向分布的均衡,6號高爐為提高煤氣利用率,在上下部調(diào)劑方面做了一些探索。
上部調(diào)劑主要對礦焦比、爐頂布料角度的調(diào)整控制。礦焦比的調(diào)整:根據(jù)高爐爐況及外圍變化情況,高爐對上部制度進(jìn)行了調(diào)整,由于外圍原料變化,之前制度邊緣氣流較松,軟融帶根部壓不下去,爐身易粘結(jié),后制度調(diào)整為壓邊緣,將軟融帶根部壓下去后,邊緣氣流分布合適,爐身不在易粘結(jié)。煤氣利用也基本穩(wěn)定在48%左右。6號高爐原燃料來料復(fù)雜,受外圍原燃料條件變化影響大,在原燃料不足的時(shí)候時(shí)常用翻焦、濕焦、堆場料等原燃料進(jìn)行補(bǔ)充,以及燒結(jié)用料變堆時(shí)等原燃料粒度均會(huì)發(fā)生較大的變化,由于粒度的變化會(huì)導(dǎo)致氣流的變化,影響高爐的煤氣利用率,高爐通過調(diào)整礦石、小燒在邊緣的分布量,調(diào)劑煤氣流分布。當(dāng)氧量變動(dòng)時(shí),礦制度適當(dāng)微調(diào),中心氣流打通是高爐穩(wěn)定順行的關(guān)鍵,要保證中心氣流充足,首先必須保證初始煤氣流能穿透中間環(huán)帶。合理的中間環(huán)帶的控制,能穩(wěn)定高爐氣流。當(dāng)風(fēng)少時(shí)間長,中心吹不透時(shí),通過調(diào)整礦石及焦炭布料環(huán)數(shù),向中心疏導(dǎo)氣流。外圍原燃料變化,風(fēng)少時(shí)中心焦量適當(dāng)調(diào)劑,中心焦中心焦焦碳量維持在2~3環(huán)。
布料角度的調(diào)整:為了提高煤氣利用,布料角度逐步外移,當(dāng)中心氣流打通情況下,將布料角度適當(dāng)外移以提高煤氣利用,焦炭中心角度控制在合適范圍。
下部調(diào)劑是高爐調(diào)劑的基礎(chǔ),下部調(diào)劑主要是選擇合適的進(jìn)風(fēng)面積,來獲得充足的鼓風(fēng)動(dòng)能,以活躍爐缸。根據(jù)原燃料條件調(diào)整φ130風(fēng)口數(shù)目,保證風(fēng)速230m/s。高爐調(diào)整前φ130風(fēng)口28個(gè),φ120風(fēng)口4個(gè),后縮了2風(fēng)口,φ130風(fēng)口30個(gè),φ120風(fēng)口2個(gè)。
自9月份以來,煤氣利用率穩(wěn)定在47~49%,燃料比在10、11、12月份降至500kg/t,以下。
4 爐型控制管理
合理操作爐型是高爐長期穩(wěn)定順行降低消耗的基礎(chǔ),爐型的維護(hù)主要要有合理的氣流分布,也就體現(xiàn)在煤氣利用率上,氣流分布合理,煤氣利用率也就較高,在日常爐型管理上主要以控制合理的邊緣及中心氣流,將高溫區(qū)根部穩(wěn)定合理范圍;銅冷卻壁溫度比進(jìn)水溫度至少高出3~4℃,水溫差控制在4.0~6.0℃。爐缸工作狀況也是爐型控制上重點(diǎn)關(guān)注方面,爐缸溫度主要參考爐缸一段爐底溫度和爐缸四段側(cè)壁溫度,這兩個(gè)反應(yīng)了爐缸的活躍狀態(tài)。
2016年高爐由于外圍原燃料及設(shè)備原因,爐身也出現(xiàn)了幾次粘接,導(dǎo)致爐況出現(xiàn)波動(dòng),對降低消耗也帶來很大影響,經(jīng)過幾次爐身粘接,高爐也逐步摸索出了減少粘接方法,(1)將高溫區(qū)壓下來控制在7~8段,邊緣氣流穩(wěn)定,根據(jù)氧量及小燒用量,合理控制礦石邊緣環(huán)數(shù)(2)中心要能吹透,中心吹透,邊緣才能穩(wěn)定,邊緣氣流不穩(wěn)也容易粘接。(3)出現(xiàn)粘接趨勢及時(shí)調(diào)整,利用邊緣氣流的變化,將局部粘接部位渣皮清掉。自9月份以來高爐爐型沒有出現(xiàn)粘接,爐況保持了穩(wěn)定,消耗也控制在500kg/t,以下。
熱制度及造渣制度的不穩(wěn)定都會(huì)影響到軟融帶的高低,在軟融帶上下移動(dòng)的過程中極易造成渣皮厚度的變化,繼而會(huì)形成結(jié)厚破壞爐況,因此在操作上我們還是要堅(jiān)持勤觀察、勤分析、勤調(diào)劑的原則,力求熱制度和造渣制度的穩(wěn)定。為避免爐溫大起大落而影響渣皮的穩(wěn)定性從而影響爐型,生鐵[Si]:0.35~0.50%, CaO/SiO2 : 1.15~1.25,物理熱>1490℃。
5 規(guī)范送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備巡檢制度
6號高爐至今已經(jīng)生產(chǎn)13年,高爐送風(fēng)系統(tǒng)隱患多,特別是熱風(fēng)爐系統(tǒng),溫度高點(diǎn)很多,如果有一處隱患沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)都可能造成大的事故。因此車間要求每個(gè)白班崗位人員對高爐區(qū)域進(jìn)行全方位巡檢。所有點(diǎn)檢數(shù)據(jù)建立電子臺(tái)帳。對高爐送風(fēng)系統(tǒng),所有溫度高的位置,均做相應(yīng)的降溫處理,要求每班對送風(fēng)系統(tǒng)必需4h檢查一次,異常情況記入電子臺(tái)帳,在日常檢查過程中崗位人員多次發(fā)現(xiàn)重大隱患,由于發(fā)現(xiàn)及時(shí)避免了大的事故的發(fā)生。
6 規(guī)范爐前出渣、出鐵管理
在高煤氣利用率、高冶煉強(qiáng)度的高爐生產(chǎn)時(shí),由于入爐鐵份低渣量大,爐前能否及時(shí)出盡渣鐵是限制性環(huán)節(jié)。渣鐵出不盡時(shí)導(dǎo)致爐缸透液變差,破壞爐缸初始煤氣流的分布,而且還有可能燒壞風(fēng)口,憋掉渣皮,造成煤氣流紊亂,降低煤氣利用率等發(fā)生。因此,建立規(guī)范的爐前出渣出鐵管理制度,是高爐穩(wěn)定順行的重要保證,爐前管理措施:
(1)班組考評標(biāo)準(zhǔn):以班組的基礎(chǔ)工作、工作質(zhì)量、鐵口合格率等綜合指標(biāo)評價(jià)班組的成績,強(qiáng)調(diào)均勻出鐵,理順生產(chǎn)節(jié)奏達(dá)到拉動(dòng)式生產(chǎn)的目的。
(2)建立聯(lián)合巡檢制度:車間職能帶領(lǐng)班組長對交接班的鐵口、衛(wèi)生、勞紀(jì)、守崗、設(shè)備狀況全面檢查,以評估班組工作質(zhì)量。
(3)加強(qiáng)爐前設(shè)備點(diǎn)檢,出鐵前、出鐵過程中、堵口前對爐前液壓站、炮、開口機(jī)等設(shè)備都要進(jìn)行檢查,避免因設(shè)備故障導(dǎo)致憋爐或降壓。
(4)嚴(yán)格控制打泥量,根據(jù)氧量及冶煉強(qiáng)度情況控制打泥量在18~21s,開鐵口時(shí)間間隔10~15min,確保出鐵時(shí)間90~120min。
(5)爐前施行崗位交接牌制度,崗位對口交接班。
(6)爐前開鐵口施行手指口述安全確認(rèn)制。手指口述安全確認(rèn)制就是副組長及各崗位負(fù)責(zé)人成隊(duì)列形式一字排開, 開鐵口前必須保證6人,由組長詢問,崗位如實(shí)向組長匯報(bào)出鐵前的準(zhǔn)備工作,設(shè)備是否具備出鐵條件等.通過口實(shí)行手指口述安全確認(rèn)制的施行,我們收到的成效是非常明顯的.因?yàn)樵O(shè)備事故的耽誤明顯減少了。
(7)改進(jìn)爐前倒鐵口技術(shù)。
6號高爐以前是兩天完成倒場作業(yè),由于兩個(gè)鐵口共用一個(gè)液壓站,倒場作業(yè)過程中液壓設(shè)備出問題時(shí),常常導(dǎo)致憋爐,后來高爐改進(jìn)倒鐵口方式,改為兩個(gè)鐵口同時(shí)倒,在倒鐵口過程中,控制好打泥量,頭2次打泥量控制在15s,然后泥量逐步上加,出鐵2個(gè)班后,打泥量控制在21±2s,鐵口深度恢復(fù)正常,同時(shí)控制好邊緣氣流,為倒鐵口創(chuàng)造條件,原先1天倒一個(gè)鐵口時(shí),由于是相鄰兩鐵口出鐵,所以對氣流的分布及渣鐵的排放是不利的,而兩個(gè)對向鐵口同時(shí)倒,更有利于爐缸周邊氣流的分布和渣鐵的排放,也不容易跑焦炭或卡焦炭。
7 取得成效
2016年外圍影響多,燒結(jié)、焦化、煉鋼檢修頻繁,高爐氧量波動(dòng)大,生產(chǎn)組織難度大,特別是8月份,由于溜槽斷裂對高爐爐況影響較大,2015、2016年指標(biāo)對比如表4。
2016年熟料率與2015年降低了1.21%,而休風(fēng)率比2015年上升了2.51%,這些因素大大影響了高爐降低燃料比的難度。在外圍條件變差條件下,高爐在9月份后連續(xù)3個(gè)月燃料比降至500kg/t以下, 2016年至12月為止燃料比505.8kg/t,與2015年相比降低了11kg/t,燃料比對比情況如圖2。
8 結(jié)語
6號高爐通過量化高爐操作參數(shù),實(shí)行操作標(biāo)準(zhǔn)化、管理規(guī)范化,建立各項(xiàng)規(guī)范檢查制度,減少了爐況的波動(dòng)。通過優(yōu)化制度提高煤氣利用,合理的熱制度及造渣制度,加強(qiáng)日常爐型維護(hù),保證了爐況的穩(wěn)定低耗,2016全年降耗效果取得突破,這是管理和技術(shù)上的突破。
(責(zé)任編輯:zgltw)