中金2号高炉停炉降料线操作实践.pdf

期3412023年第工作实践柳钢科技中金2 号高炉停炉降料线操作实践唐秀波，朱荣麒（中金公司）中金公司2 号高炉公称容积16 8 0 m，设计年产铁水146 万吨，于2 0 2 1-0 5-10 开炉，投产后炉况稳定顺行，各项经济技术指标良好。该高炉应用了炉缸“高导石墨墙+大块炭砖”陶瓷杯技术、先进的炉缸监控技术、长寿全铸铁冷却壁技术、PW串罐无料钟炉顶、均压放散煤气回收技术、鼓风机定风量、风压技术、自主研发超洁净煤气干法除尘技术、高效TRT发电技术、超洁净渣处理技术、卡鲁金顶燃式热风炉、全平坦化出铁场等多项工艺与技术，共有2个铁口、2 8 个风口，操作炉型接近设计炉型。根据公司经营工作部署，2 号高炉于2022-08-09按计划进行降料面停炉检修维护，停炉采用焦炭填充降料面操作技术，整个停炉过程用时6 h30min，实现了快速安全停炉。本文进行总结。停炉前的准备在2 号高炉停炉前制定了详细的停炉方案，建立了组织机构并确定相关责任人，明确了停炉全过程的实施步骤与操作细节。于2022-08-02对高炉所有设备进行在线监测检查，重点检测炉顶雾化打水调压及打水机构是否灵活，以及2 4m机械探尺和雷达等关键设备，发现炉顶煤气在线分析失灵（由于无备件没有及时更换），更换已坏风口小套。为防止停炉过程中突发事故，提前在高炉本体关键部位安装好打水管，保证停炉过程中每个位置都可以进行炉外打水。停炉前炉况调整2022-06以来，2 号高炉一直处于慢风低冶强、限产的生产状态，鼓风风量仅为满负荷生产时的8 0%左右。考虑到长期慢风造成的影响，为活跃炉缸，保证降料面之前炉况稳定顺行及保证料柱透气性，为高炉安全停炉做准备，于8 月5日改变操作方针，逐步恢复全风生产。按照停炉方案要求，8 月9 日夜班零点至降料线停炉前，铁水w（S i）控维持在0.5%0.6%，铁水物理热保持在149 0 以上。为保证炉温充沛，8 月8 日2 0：00焦炭负荷由4.30 调整至4.2 0；8 月9 日2：0 0，焦炭负荷由4.2 0 调整至3.30，矿批重由58.5t缩小至42.9 t，焦批为12 t（其中焦丁1t，没有考虑焦炭水分），同时下调烧结配比由7 8%降至7 5%。至5：30 开始加停炉料。期1352023年第工作实践柳钢科技停炉料组成从2 0 2 2-0 8-0 9 T5：30 开始加停炉料。停炉料分为净焦、轻负荷料、盖面焦等3部分。其中，净焦和轻负荷料体积之和与高炉工作容积一致。上第组料时装料制由P“37.835.833.731.428.833.7K调整为pkTmn，适当33疏松边缘，上完轻负荷料后开始降料面。炉顶温度升至30 0 时开始上盖面焦焦（在称量斗进行打水浸泡）以降低顶温。实际装料情况见表1。表1实际加停炉料情况理论矿批装料批体积停炉料焦批负荷R2铁量重/数/批/m31001004731683511.73.083280.935983313.22.53012850.84盖面焦0010030545合计766降料面过程操作措施由于本次停炉料面计划降至16 m左右（炉腰上部），判断料面位置主要以雷达探尺料线和焦炭燃烧耗风量为依据；同时，参考空料线停炉经验，当煤气成分中的CO2体积分数降至3%左右时料面位置处于炉腰附近。当干法箱体工作温度在2 7 0 2 8 0 且持续时间超过2 0min，（0）2%，$（H）12%（煤气取样分析每0.5h进行1次），则考虑切煤气。风量风压的控制为缩短降料面时间，在炉况允许、炉顶温度可控的前提下应尽量保持较大风量和较高风温。2022-08-09T11：30，下完后第组停炉料开始降料面，此时风量为2 0.7 510 4m/h，风压345kPa，风温12 10，顶压2 10 kPa。12:17，将高炉风温减至110 0，顶压降至18 0kPa，风量加至2 2.110 4m/h，风压维持在345kPa。12：40 开始，顶压出现尖峰状波动，上部气流出现翻腾现象，炉顶温度上升。12：49 出现管道行程，炉顶温度瞬时升高，全开雾化打水管后顶温依然居高不下，进行紧急减风处理。这期间减风造成410 号风口全黑、不同程度灌渣。12：59 风量减至10 10 4m/h，风压由345kPa减至135kPa，顶压由18 0 kPa降至7 0kPa，炉顶温度降至控制范围内，料线7.1m。13：0 2 逐步加风量至19 10 4m/h，风压稳定在280kPa，顶压140 kPa，顶温可控，料线逐步下降。16：0 0 料面降至炉身下部，风量减至16.5104m/h，顶压稳定在12 0 kPa。17：30 出现一次爆震，减风控制。18：19 高炉顺利休风，整个降料面过程历时6 h30min，累计消耗风量122104m。降料面送风参数见表2。表2降料面送风参数(2022-08-09)风量/标准风鼓风动风压顶压风温(10*m3速能/kPa/kPa/h-)(ms-l)(kJs-l)12:0021.59345190115022510113:0017.642841401 1001846914:0018.512801301 1001937715:0018.7827712811501969316;0019.472831291 1502039917;0016.452321001 1001445218;008.7298401 1007331炉温、碱度及炉顶温度控制此次降料面w（S i）要求控制在0.5%0.6%，碱度控制在0.9 5 1.0 0，炉顶温度要求350，干法箱体荒煤气温度 2 8 0。当顶温将超出规定值时提前加大打水量，炉顶温度过高打水控制不住时，减小风量控制。12：50 料期362023年第图炉温与碱度控制情况工作实践柳钢科技线降至7 m左右时出现1次管道气流，打水控制不住顶温，高炉紧急减风降顶温，炉顶压力改用调压阀组控制退出TRT系统，后续过程顶温均在可控范围内。2 号高炉配备炉顶雾化打水降温系统，打水装置在圆周方向等分为8 个打水点，每个打水点设2 根喷头，最大打水量16 0m/h，系统可设置自动或手动模式，手动模式运行时可控制单点或者多点打水。炉顶打水降温由专人负责，采用手动模式根据各方向温度变化选择性打水。整个降料面过程干法箱体荒煤气温度控制在2 2 0 2 7 0，累计打水量364.8t，炉温与碱度控制见图1，炉顶温度和打水量情况见表3。180900000.900.890.718.680.76%/(:S)4632638:61150.6266220.5585410.6086090.5440.490.5166.4760.49.50230379:939:3880.4090.25828:30g1357911131517192123252729a停炉前2 4h炉温(Si质量分数)走势122123119112111.08123456b停炉前3个班碱度趋势表3炉顶温度和打水量情况(2022-08-09)雷达料线炉顶温度/累计打水量/m3/m南北西东12:003.86301298313305013:007.1225021313524957.914:009.54189166200301134.015:0012.32168158139151195.116:0012.90248234254330237.417:0013.29215298256352284.918:0014.26258184229290362.518:3014.5322316319348364.8煤气成分2号高炉降料面期间煤气全程回收，由于炉顶煤气在线分析仪表坏，为确保煤气成分安全可控，每0.5h取1次样进行分析。16：0 0 煤气中（C O）降至9%，雷达探尺显示13.42 m，判断料面进人炉身下部；17：0 0 煤气$（CO)降至1.2 0%，雷达料线13.45m。结合焦炭耗风量计算17：30 左右含铁炉料全部消耗，盖面焦到达风口区域，高炉逐步减风降低风压。18：11打开炉顶放散阀切煤气。18：19 休风停炉煤气成分见表4。渣铁排放高炉从降料面到休风共出铁3次，12：5716：0 4出第1次铁；16：32 18：11出第2次铁，为保证排净渣铁，第2 次铁不堵铁口；17：37 第3次铁南北面2 个铁口同时出铁直至休风，并选择用直径6 0 mm的大钻头开铁口。铁水w（S i)：0.45%0.6 2%，物理热：1440 146 2；总共出铁9 35.15t（含大沟和撇渣器内的残铁），与理论铁量（7 6 6 t）相符，并且期1372023年第工作实践柳钢科技表4火煤气成分/%H2CO202N2CH4CO12:501.6116.700.0854.96026.6513:162.3311.180.0652.60033.8416;052.038.360.1255.92033.5716:252.662.290.2258.32036.5017:162.921.190.0558.18037.66渣铁基本出净渣铁基本出净。总结本次停炉基本实现了安全、环保、顺利、快速停炉，现总结如下。（1）主要优点：停炉前各环节准备工作较充分，基本实现了安全、环保、稳定、快速停炉的预期目标。炉顶温度控制在要求范围内；实现煤气全部回收；料面按时降至预定的部位；渣铁基本出净。采用盖面焦提前打水浸泡以及炉顶雾化打水降温系统进行定点精确打水措施，尽可能减少打水量，对炉墙耐材起到有效的保护作用。(2）不足之处：降料面前期风量过大、压差高、造成多次管道行程，在处理炉况、高炉减风过程中4号 10 号风口出现不同程度灌渣，对送风参数的合理性和减风降压的速率、风温控制幅度没有控制好，需进行分析和探讨，为以后停炉操作提供准确、详实的数据。停炉前2 4h炉温控制波动较大，炉温基础不够，没有按规定控制，碱度控制偏高，没有达到规定值。对炉温及物理热的控制区间应当适当提高，同时降低碱度，从而提高停炉抗风险的能力。以雷达探尺和耗风量数据结合煤气中CO2含量判断料面深度，从加人的盖面焦总体积和到达风口的时间计算显示，料面位置和雷达探尺料线基本一致。煤气CO2含量对应的料面深度与雷达探尺料线出现一定的偏差，待?炉后再观测炉内实际料面深度与理论计算值是否吻合。为预防降料面过程中出现管道气流、炉墙渣皮脱落等因素导致低炉温，停炉料焦炭负荷可适当减轻，铁水w（S i）按0.6 0%0.80%控制，物理热维持150 0 较适宜。2022年度科技先进个人科技标兵张金旺唐文华田方伟李宏玉刘崇林袁勤攀奉友之陆茂森柔覃森兰俊斯(共10 人)优秀科技管理工作者龚毅赵子祥陆聪蒋友军墙蔷杨中贵宁子识杜国利陶歆覃江斌(共10 人)优秀专利工作者黄磊杨美玲吕柳新陈友操刘伟李磊(新材料)谢世健宾勇靖傅家彬温育龙(共10 人)科协工作积极分子吴洁何忠明蔡于进陈柳芳孔祥兵裴超廖志玲杨莹杨春霞甘鸿乾谷新新熊小庆张珊珊陈萍潘刚黄福康展李西德刘洋梁超松黄靖苏飞龚春燕周莲秀何汉龙连赵书清徐张俊黄津王松欧东行刘俊施文振俞俊韦华兴赵双涛罗永恒王利星陈自强覃显淋木傅康伦李文倩吕海军覃韦崴李婷费佳佳郑礼明彭爱蓉罗传强秦翔盛钰婷莫传华潘越蒋厚勋蓝玉程晓恬黄漫漫赵朝武韦宇琪陈信彬张勇刘汉洪蔡弘毅杨坚宋育熠韦燕华沈磊罗铭谢承龙(共6 9 人)