新钢10号高炉开炉及达产实践

新钢10号高炉开炉及达产实践

发布时间： 2010-12-21 浏览次数：100

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傅曙光罗铭

(新余钢铁股份有限公司)

摘要：新钢l0号高炉通过精心而周密的开炉准备，采用填焦法开炉，并不断优化高炉操作，实现了开炉和快速达产。 关键词：大型高炉开炉达产

新钢l0号高炉(2500m3)为新钢集团三期技改的重点建设项目，由中冶南方设计。在设计中，以“先进、实用、可靠、经济、环保”为原则，为实现优质、低耗、高产、长寿、环保的目标，采用了一系列先进的工艺技术以及节能、降耗措施。为适应本公司原、燃料条件，炉型为矮胖型，高径比Hu／D=2．208。设有3个铁口，30个风口，设计一代炉龄15年，高炉利用系数2．4，年产铁210万t。高炉采用了串罐无料钟炉顶，炭砖+陶瓷杯炉底炉缸结构，关键部位使用进口德国SGL微孔炭砖；炉体全冷却，采用联合软水密闭冷却、薄内衬冷却壁；明特法+备用干渣坑渣处理工艺；高炉与炼钢转炉采用“钢连接、一罐制”紧凑布置，即铁水采用电动宽轨平板车运输至炼钢的加料跨，高炉采用240 t大罐出铁，与转炉兑铁和脱硫罐公用；顶燃式热风炉，多层强混短焰高效燃烧器；炉内料面红外雷达+2台紧凑式机械探尺、十字测温等先进设备。10号高炉开炉，从烘炉、试车、试漏、试压、装料以及料面测试、逐步强化冶炼直至达产，都做到了安全、科学。2009年11月9日16：18点火，虽然开炉有些波折，但在整个开炉达产过程中，完全消除了崩悬料、烧坏风口、非计划休风等诸多现象，丰富了新钢大型高炉开炉及操作经验。

l开炉前准备工作

1．1制订详细开炉方案及操作规程

(1)合理、完善的开炉方案是安全开炉、快速达产的重要因素，针对此次开炉专门成立了10号高炉系统周密的开炉准备方案。主要包括以下内容：①热风炉的烘炉方案；②高炉本体、热风炉管道及煤气系统试压、试漏方案；③高炉烘炉方案；④开炉料计算方案；⑤装料、测料面方案；⑥高炉开炉送风、点火方案；⑦高炉强化达产方案。

(2)组织相关职能部门提前编写了设备、工艺、安全三大规程，及时下发相关人员并进行考核。

1．2热风炉烘炉

热风炉高温部位采用硅砖，针对于硅砖特性，制定了热风炉烘炉制度。烘炉温度严格按照要求进行，烘炉时间长达32．4天，在拱顶900℃以下用焦炉煤气烘炉，大于900℃转换为高炉煤气。烘炉进度见表l。

表1新钢l0号高炉热风炉烘炉进度

升温过温度区升温程℃ 间℃ 度℃/h 25~100 100 100~300 100 恒温 200 2 0 0.5 1.5 4 7 速需要时间/天 2.7 3.5 16.6 3.5 3.1 3 300~400 100 400~700 300 700~1200 500

1．3高炉烘炉

烘炉的目的是缓慢地脱除高炉内衬中的水分，提高固结强度，避免开炉因升温过快水汽逸出导致砌体爆裂和炉体剧烈膨胀，从而损坏炉衬和设备。烘炉重点是炉底、炉缸。

烘炉前。安装了直径φ108mm的无缝钢管，外径与风口小套内径基本相同，焊接成“L”型的弯管与风口间的缝隙用石棉绳封死，垂直下端为喇叭型，距炉底1．0 m。其中4500 mm× 5 500 mm的4根，3700mm×5500mm的13根，2700mm×5500mm的12根，用φ108mm×5mm的3根无缝钢管制作3个铁口煤气导出管，插入炉内6．7 m，炉内部分开φ30mm孔若干，煤气导出管按铁口角度安装。1号 铁口插2根热电偶，l根至中心，另1根至铁口边缘，2、3号铁口各装1根电偶至铁口边缘200mm位置。烘炉时温度的控制：炉顶温度<350℃，炉顶气密箱温度<70℃，热风压力<30 kPa。高炉烘炉的原则：以风温为调剂依据，以风量为调剂手段，炉顶温度制约，按烘炉曲线严格控制。10号高炉烘炉温度曲线如1所示。

1．4试漏、试压

高炉、热风炉系统进行了各3次试漏、试压，其中1次带干法布袋除尘系统，炉顶最高压力达到0．250MPa，且持续1 h，检验炉顶放散在超过规定的压力能及时打开。每次试压完毕，组织施工单位对漏点及时处理，这些确保开炉后炉体周围的安全。

1．5开炉料选择

经过讨论，确定开炉料采用：烧结矿+良山球团矿+井冈矿，用硅石调整炉渣碱度(成分见表2)。

1．6参数设定

全炉焦比2．3t/t，正常料焦比0．7t／t，正常料碱度1．0，空料碱度0．96；预定生铁成分[Si]3．0％，[Fe]92％，回收率99．6％；料线1．7m，且压缩率净焦为17％，空料为15％，正常料为14％。

表2 新钢10号高炉开炉料主要分及堆密度 项目 烧结矿 良山球团矿 井冈矿 锰矿 白云石 萤石 硅石

Tfe% Mn% SiO2% CaO% MgO% Al2O3% CaF2% 堆比重t/m3 1.67 2.16 2.1 1.49 1.6 1.8 1.59 56.40.3 5.13 9.7 7 62.8 2.42 1.7 6.88 0.74 0.37 1.39 12.71.42 0.41 5.35 6 40 0.48 0.88 0.31 6.5 50.60.02 8 15.12.3 2 31.519.80.13 1 6 28.1 9 65 92.60.5 4 0.54 2.05 1．7炉料填充顺序

10号高炉采用填焦法开炉。炉缸至1／2炉腹填充焦炭，1／2炉腹以下至炉身下部装空焦，炉身下部以上装空焦和正常料。装料顺序为40K+16H+2N+6H+3N+3H+3N+2H+20N(K一净焦，H一空焦，N一正常料)，从下向上空焦装入比例逐渐减少，过渡到全部正常料。

1．8料面形状的测定

(1)目的。实践表明，料面的形状主要对上部煤气流的分布起主导调节作用。焦平台一旦确定，靠微调矿石矩阵可以达到煤气流的合理分布，达到维持矿焦比合理分布的控制目标。

(2)测定时间。装料后期，料线达到6m以下。

(3)测定方法。使用每小格50mm X 50mm的类似于坐标网格，并

焊接在炉喉钢砖上，待炉料放下后，测量料面与网格的距离，反复测几批料直到料线正常。将每次测得数据处理后，就可以得到料面的形状，即“平台+漏斗”。

(4)测量结果。当焦批13．2 t，料流阀开度36．3°左右，布料参数同定的情况下，焦平台1．3m，中心窝半径0．35m，窝深达2．42m，中心无矿，负荷加在高炉中间环带，边缘次之，中心最轻，这样有利于形成中心主导气流，有利于炉况的稳定顺行。

1．9布料矩阵的确定 在开炉装料时，应用了等面积法确定了炉料落在不同环位时所对应的角度，焦批13．2 t，料线1．7m，装料制度1．10送风参数的选择

风1：3小套均选用φ120mm×585mm，30个风口，全开时风口面积0．339 l m2，点火送风时堵10个风口，送风面积0．2261m2，进风率达66．7％

2开炉操作

(1)送风操作。2009年11月9日，16：18送风点火，送风压力50kPa，风量1 520m3／min，全关混风阀风温1010℃。17：05，20个风口全亮，分次逐步加风至2540m3／min，风压155 kPa。风温在风口全亮后至700℃达18h，18：36料尺开始松动，20：10开始正常上料。16：48，2号铁口空吹，17：00，3号铁口空吹，17：10，1号铁口空吹，见渣后分别堵上。11月10日04：22引送煤气，04：50干法除尘投入箱体。10日据炉外出铁情况加风温至900℃。整个开炉及其强化达产过程炉况顺行，未出现悬、塌料现象。

(2)出铁出渣操作。按照计划出铁量200t，点火18 h后出第一炉铁，11月10日10：00用1号铁口未见渣铁，11：20开2号铁口仍未见渣铁，随后相继开l、2号铁口依旧空喷煤气火。于15：36开2号铁口出铁27．8t，铁水物理热1265℃，热量明显不足(开炉后的出铁情况见表3)。从开炉出铁、出渣情况来看，铁水物理热太低，炉缸储热严重不足，渣铁

流动性差。但外围组织比较好，没有影响炉内。

3达产过程及措施

11月10日22：40，沿铁口周围逐个开风口，11月12日计划休风845 min，处理送风系统设备，虽然制约了强化达产过程，但消除了设备隐患。

(1)送风制度调整主要是把握好时机渐开风口，增加风量，提高冶炼强度，沿工作铁口依次开风口，每开1个风口增加156m3／rain风量，保证理论风速230—240m／s。

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