沙钢特大型高炉中修停开炉实践研究

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沙钢5800m3高炉为全国炉容最大的高炉,设计和装备在国内领先。2009年10月21日开炉,各项技术经济指标在全球特大型高炉中属于领先水平。2015年12月以来,高炉炉况开始频繁波动,冷却壁出现漏水,为确保炉况稳定顺行,决定更换铜冷却壁,保证高炉稳定顺行。由于沙钢缺乏特大型高炉的停炉中修资料和独立操作经验,生产组织面临许多困难。针对上述问题,本文参考该高炉首次开炉的情况及国内企业大型高炉的实践经验,从特大型高炉停炉、开炉技术方案制定,开停炉具体实施等方面进行了研究和总结。(1)参考根据其他企业大型高炉停炉经验,综合考虑特大型高炉停炉快速降料线和经济快速凉炉因素,确定并实施了沙钢5800 m3特大型高炉停炉方案。根据原料特点和高炉条件,确定停炉料的炉料构成和主要控制参数:停炉期矿批1 10 t,焦批43.0t,焦负荷为2.56 t/t,焦比645 kg/t。考虑停炉期料线、实际生产的侵蚀,计算得到了停炉料装料体积为4648.33m3。停炉实践表明,计算与实际情况基本相符。停炉前洗炉获得了较好的效果。降料面前期采取全风全氧操作,有利于加快前期降料面进程,中后期控制好风压风量对应关系,后期风口空吹能多持续一段时间。该高炉降料面时间控制在19~21 h较为合理。控制好炉顶温度300℃~350℃,煤气成分总体受控较好,是此次安全顺利降低料面至风口的关键。(2)参考沙钢5800 m3高炉首次开炉和其它企业大型高炉开炉经验,制定了沙钢特大型高炉的开炉装料和送风参数。包括开炉料装料填充方式,装入料段数,炉渣碱度、铁水[Si]和[Mn]目标值、开炉焦用量、焦炭和矿石批重,送风量、风温的设定,风口直径等关键参数。本次开炉焦比参照5800 m3高炉开炉历史实绩,开炉料平均O/C(焦负荷)最终选定0.495。开炉装料借鉴宝钢大型高炉装料经验,第五段开始加入含铁炉料,焦负荷0.1,第六段0.2,第七段0.3,逐步往上负荷递增。含铁炉料起始位置放在炉身下部,保证渣铁物理热充足,流动性良好。为保证开炉第一次出铁顺利,确定出铁风量送风比至少为0.8。高炉点火选择风量比为0.55。为保证在温度较低的情况下炉渣具有较好的流动性,开炉配料参照炉渣二元碱度按照0.9~1.0进行控制。初次出铁时间依据累计风量、燃烧吨焦风耗等进行综合测定。需要考虑的关键性因素是根据炉缸体积计算炉渣总体积不能超过理论计算的界限体积,若铁水到达铁口中心线时渣面已超过理论计算时的界限体积,必须提前组织出铁。(3)根据制定的开炉方案,实施了 5800 m3高炉的中修开炉方案,实现了快速达标达产,第19天产量达到13000 t/d,燃料比降至510 kg/t,超过2017年中修前最好指标。送风5天后风量、富氧、风温都恢复到正常水平,各项操作参数均处于平衡稳定状态。实践表明,完整细致的开炉方案为沙钢特大型高炉停开炉成功创造了良好基础条件。沙钢特大型高炉中修开炉也出现了一些问题。例如,由于对炉缸死铁层内冷铁量考虑不足,导致开炉初期炉温较低,与原计划相差较大,后期通过补加净焦逐步改善;恢复风量前期送风后堵风口操作导致进风量不均匀,风量偏小,走料不顺;开炉装料5.0 m以上料线时,装料矩阵边上控制相对较重,气流分布不够合理。通过对此次中修停炉开炉生产实践过程中出现问题、处理措施及效果的分析,总结了特大型高炉中修后开炉的经验和关键技术要点,为今后同类型高炉相关操作提供了重要参考。
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