石横特钢2高炉喷补造衬休风实践.pdf

第32卷 第5期 2010年10月 山东冶金 Shandong Metallurgy Vol.32 No.5 October 2010 摘要 为消除炉喉钢砖脱落对高炉生产带来的影响， 石横特钢安排2高炉休风， 在不清除喷补反弹料的情况下， 对脱落的 炉喉钢砖及下部砖衬进行了喷补造衬， 高炉炉型得到明显改善， 实现了安全快速的炉况恢复目标。 关键词 高炉； 喷补造衬； 炉喉钢砖； 休风； 复风 中中图分类号号 TF576.7文献标识码 B文章编号 1004-4620 （2010） 05-0070-02 石横特钢2高炉喷补造衬休风实践 董成国， 王盟 （山东石横特钢集团有限公司 炼铁厂， 山东 肥城 271612） 收稿日期 2010-06-10 作者简介 董成国， 男， 1979年生， 2000年毕业于本溪冶金高等专科 学校钢铁冶金专业。现为石横特钢炼铁厂三炼铁车间主任助理， 助理工程师， 从事高炉炼铁技术及管理工作。 1概述 石横特钢2高炉有效容积450 m3， 2005年1月 投入运行， 炉喉部位下层钢砖在炉料的碰撞下逐渐 脱落。炉喉部位设计2层钢砖， 上层长1.4 m、 宽0.8 m， 下层长0.6 m、 宽0.8 m。随着炉役的延长， 2008年 12月发现炉喉部位北侧有2块钢砖变型， 2009年2 月高炉休风时， 发现北侧2～7风口对应的炉喉下 层钢砖脱落约7、 8块。通过炉皮测温， 在炉皮圆周 方向长约7 m、 高约1.2 m的部位， 温度达到200 ℃以 上。随着炉喉钢砖脱落的加剧， 进入2009年3月份， 高炉炉型损坏严重， 塌滑料和悬料次数频繁， 炉况恶 化。为消除炉喉钢砖脱落对高炉生产带来的影响， 石横炼铁厂安排高炉计划休风， 历时25 h33 min对 脱落的炉喉钢砖及下部砖衬进行喷补造衬， 高炉炉 型得到明显改善， 各项技术经济指标得到明显提高。 2高炉休复风操作 2.1休风前的准备工作 为确保高炉喷补以及炉况恢复顺利， 制定如下 控制要点 1） 根据计划休风时间， 提前停用质量较差 的原燃料， 尽可能保证炉况顺行， 并于休风前2个班 对高炉进行洗炉， 控制良好的渣铁成分； 2） 制定详细 的休复风方案， 重点是休风时料面的控制、 休风料焦 比的确定、 喷补反弹料数量的估算、 造渣料的加入数 量以及高炉喷补后的炉况恢复方案； 3） 对高炉本体 损坏严重冷却壁加装铜冷却棒方案的制定； 4） 编制 详细的高炉喷补涉及的工作节点控制方案。 2.2休风方案 1） 休风料组成。①正常料16批， 净焦37.8 t， 休 风料总体积约为270 m3； ②烧结矿8 200 kg球团矿 3 450 kg锰矿350 kg萤石200 kg； ③喷补反弹率按 15、 喷补量按40 t估算， 反弹量6 t （计算按6 t） ， 休 风后根据实际情况加造渣料25 t； 造渣料焦炭消耗 按500 kg/t计算， 扣除造渣料消耗的焦炭约13 t， 全 炉焦炭负荷为2.06， 全炉吨铁焦比796 kg， 铁水硅按 2.0计算， 正常料二元碱度1.05， 稀释反弹喷补料二 元碱度0.94， 造渣料Al2O3含量约为18.59， MgO含 量约为11.29。 2） 休风料装入方法。矿批 12 t， 焦批 （4 200 150） kg。休风料加到炉腹下部， 休风时料线控制在 6 m左右。装料方法 2J4批正常料4J4批正常 料4J5批正常料6J3批正常料2J。 3） 注意事项。由于探尺探测料线范围为4 m， 4～6 m空间容积42 m3， 约为三批料的容积， 下休风 料时要根据风量及料速、 顶温进行控制， 预计好下料 时间， 休风料按料速适时加入， 保证休风前最后一批 料恰好入炉， 休风后料线深度达到要求。 2.3高炉休风操作 按休风方案下休风料， 根据炉顶温度和料线深 度控制打水量和风量， 为确保长期休风后的煤粉安 全， 休风前需将制好的煤粉喷吹完， 并提前一个周期 改全焦冶炼， 具体控制情况如下 1） 控制好炉温和炉 渣碱度。2009年3月9日中班开始铁水中硅含量控 制0.9以上， 二元碱度CaO/SiO2控制1.05。2） 风量 控制。根据炉顶温度情况， 休风前逐步降风量至 1 097 m2/min， 炉顶打水控制在5～7 t/h。因料线探 测量程最大为4 m， 为达到预定的≮6 m料线， 需结 合风量情况推算。根据推算结果， 2009年3月10日 6 43高炉休风， 测量料线约7 m。3） 根据预先估算 的反弹料数量和成分， 计算加入造渣料的配比及数 量。高炉休风0.5 h后开始用造渣料进行炉顶压料， 压料顺序为 镁球2 t、 白云石4 t、 萤石4 t、 水渣6 t。 加入造渣料稀释渣中Al2O3含量， 改善炉渣流动性。 2.4休风检修 1） 为减少炉缸热损失， 休风后卸下全部直吹管， 􀤊􀤊􀤊􀤊􀤊􀤊􀤊􀤊􀦊 􀤊􀦊 􀤊􀤊􀤊􀤊􀤊􀤊􀤊􀤊􀦊 􀤊􀦊 经验交流经验交流 70 用有水炮泥堵风口小套长度的1/2， 约170 mm， 并在 表面涂抹黄油防止炮泥干裂漏风。2） 根据高炉炉役 后期冷却壁损坏情况， 对15段1、 2冷却壁实施钻孔 加装铜冷却棒。3） 根据高炉炉役后期炉体局部温度 高的情况， 对炉身下部、 炉腰、 炉腹、 炉缸等部位进行 灌浆处理。 2.5炉衬喷补 1） 做好风、 水、 电、 气等准备工作。2） 在料面上 部压300 mm厚的水渣， 以减少炉内热量的散失， 还 有利于喷补操作人员观察炉内喷补状况。3） 用高压 水清洗炉墙， 将松动耐火砖、 浮尘清洗干净。4） 在脱 落的炉喉二层钢砖及其下部3 m处， 在圆周逆时针 方向7～11风口之间约40 m2面积的炉体上开孔， 将 长700 mm、 Φ18 mm的螺纹钢间隔400 mm呈三角 形分布穿入炉内， 作为喷涂料的锚固钉。5） 喷补前 期， 喷补机械手以1.5 r/min的转速， 每次升 （降） 200 mm左右的方式进行全内衬大面积整体喷补， 主喷 料机出料量控制在120 kg/min， 这个阶段料量使用 基本在总料量的60左右。6） 喷补后期， 根据内衬 侵蚀程度的不同， 喷补机械手以适当的转速， 正反转 相结合， 对局部区域进行有针对性的喷补， 以取得完 好的炉型， 此时主喷射机的出料量可适当降低。 2.6喷补效果 此次喷补用料 58.68 t， 喷涂施工时间约 13 h。 喷补结束后， 高炉炉喉钢砖和下部耐火砖脱落处喷 补较为平整， 高炉炉型恢复较好， 基本达到了预期的 操作炉型。 2.7高炉复风操作 1） 复风开1、 2、 12、 13、 14风口送风， 其余风口 全堵。2） 复风后根据喷补反弹料数量， 及时补加净 焦及造渣料 （11 t焦炭8 t白云石3 t萤石） 。3） 为保 护新喷补的炉衬， 将焦矿料线由1.5、1.6 m均改为 0.9 m。4） 因考虑到反弹料中Al2O3含量较高， 渣铁分 离状况差， 为确保安全， 复风后前4次铁全放火渣 （实际渣铁分离和流动性均可） 。5） 根据炉况恢复和 渣铁物理热状况， 2009年3月12日1 21高炉恢复喷 煤， 3 20风口已全部捅开， 压量关系基本恢复至正 常水平， 整个炉况恢复过程较为顺利。 3结语 从本次炉况恢复来看， 不清除喷补反弹料， 复风 采取偏开风口的送风方式， 有利于炉况的恢复和逐 步烘干喷补料中的水分， 降低喷补料因急剧升温脱 落的可能。加入造渣料能有效控制反弹料中Al2O3 的危害， 有利于渣铁的分离。 本次炉喉喷补及炉况恢复虽然较为顺利， 但也 存在不足， 如对反弹料结壳的控制不理想， 复风初期 结壳严重影响高炉的透气性， 在不清除反弹料的前 提下， 如果在造渣料上部加入一定量的木材， 应更有 利于炉况的恢复。 （上接第69页） 2.3煤气净化系统压差波动引起的顶压波动 煤气从高炉出来经重力除尘器、 煤气二次除尘 系统， 存在压力损失， 且随煤气量的波动压力损失也 不稳定。为此一方面在煤气净化系统， 确保湿式洗 涤系统喉口开度的稳定和布袋除尘阻力的稳定； 另 一方面在压力测量点的选择上， 炉顶放散阀和减压 阀组的控制使用重力除尘器出口压力， TRT在正常 调节时也使用这一压力， 只有在清理疏通取压导管 或高炉到TRT的数据传输出现故障时， 才使用干法 除尘或洗涤系统出口、 TRT入口管道的压力测量点。 2.4TRT入口蝶阀关闭引起的顶压波动 TRT入口主管道蝶阀全关， 导致煤气通路完全 阻断， 压力升高， 高炉大放散。TRT入口管道蝶阀为 电液伺服驱动液动阀门， 控制信号由PLC输出经端 子排、 配电隔离器到伺服控制器， 通过伺服控制器再 到伺服阀， 伺服阀控制液压油路驱动油缸带动阀门 动作， 阀门位置反馈再经过伺服控制器到PLC。事 故发生时， 蝶阀设定开度输出100 （全开） ， 阀门反 馈为0.4 （全关） 。对造成此现象的各种可能进行 了试验， 发现控制信号输出环节发生中断时会发生 此现象， 因此推断造成此次事故的原因是由此导 致。处理方案 1） 对各部接线端子检查并重新连接 紧固； 2） 更换最易发生故障的薄弱电气元件配电隔 离器； 3） 开机后切断此阀门驱动油路； 4） 由于入口蝶 阀伺服控制系统的结构与透平机静叶调节、 旁通快 开阀调节的结构相同， 类似事故处理分析及防范措 施在另外两个系统也需要采用。 3结语 TRT发电系统的稳定运行直接关系到高炉炉顶 压力的稳定和高炉气流的稳定性。优化TRT控制 程序， 完善信号采集和传送， 增加相应的保护程序， 避免因 TRT 故障引起高炉的顶压波动， 充分发挥 TRT提高顶压控制品质的优势。 􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣 石横特钢2高炉喷补造衬休风实践董成国等2010年第5期 71