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萊鋼1 880 m3 高爐大修降料線操作實踐

來源:www.kimmosasi.net作者:發表時間:2019-10-15

    摘 要:對萊鋼 1 號 1 880 m3 高爐停爐實踐進行總結。本次停爐采用降料線打水方法,過程中嚴格控製爐頂溫度與爐頂打水量,采用跟蹤取樣式對爐頂煤氣進行取樣分析與爐內打水操作相結合,整個停爐過程曆時 22 h28 min。由於期準備充分,風量、爐頂打水量、煤氣成份等各項參數控製合理,實現安全、快速、順利停爐,順利將料麵降到風口以下,實現了安全停爐。

    萊鋼 1 號 1 880 m3 高爐 2004 年6月18日投產,於 2017 年9月26日停爐大修。高爐運行13 年 3 個月之久,總產量約為 2 117.63 萬 t,屬於超役運行長壽高爐。因高爐長期處於爐役後期護爐狀態,後期爐況難調成本居高,高爐爐缸溫度最高點已超出安全生產範圍,同時高爐除塵效果相對較差,鑒於環保與安全考慮,萊鋼決定對高爐進行停爐大修。

    1 停爐前準備工作
    停爐方案是整個停爐過程的基礎,合理、完美的停爐方案是安全、快速、環保、經濟的重要保證。因此停爐前已對高爐大修進行了多次大修討論與分析。 1.1 分析 1 號 1 880 m3 高爐停爐操作存在的困難
    1)為確保停爐過程中不出現爐內大爆震現象,對爐頂打水係統進行改造更換,增加爐頂打水能力。
    2)因沒有此類容積成功放殘鐵的經驗,對放殘鐵的位置與放殘鐵的措施進行多次論證,最終確定合理開殘鐵口位置。

    1.2 確定停爐原則,製定詳細方案
    在此基礎上提出了是安全第一、兼顧環保效果、盡量回收煤氣、確保將料麵安全降至風口以下的原則,製定了詳細的停爐方案和安全保證措施。確定降料麵方法:降料麵前 20 h 進行小休風一次,對爐頂打水係統進行全部更換,並安裝煤氣取樣閥門;小休風複風後高爐進行全焦冶煉過度,根據料速情況定裝入停爐料時間,並在降料線前保證高爐順行;降料線過程采取空料線打水方法,通過爐頂霧化打水控製爐頂溫度,盡量回收煤氣,減少對大氣的汙染;針對降料線過程中可能遇到的異常情況進行預處理。

    1.3 停爐前小休風
    2004 年 9 月 25 日 7:30—18:00 高爐進行一次小休風,主要處理以下幾方麵工作:
    1)全部更換爐頂霧化打水槍噴頭,在十字測溫處安裝 4 套臨時打水裝置,以保證降料線過程中,有足夠的打水量保證爐頂溫度在控製範圍內,防止爆震發生。
    2)檢查校驗爐頂四點熱電偶與荒煤氣熱電偶精準度,同時在上升管東北和西北兩處臨時增加兩個熱電偶測溫點,確保數據準確不失真。
    3)在十字測溫法蘭處安裝煤氣取樣裝置,並引到爐台,方便在降料線時定期取煤氣樣進行檢測化驗分析。
    4)休風期間對各段冷卻設備進行檢查,風口小套打壓,對破損小套進行更換,避免降料線期間向爐內漏水。
    5)提高爐頂氮氣壓力,用於停爐時爐頂通入氮氣,從而稀釋爐頂爆炸性氣體濃度,防止爆震發生。
    6)檢查各放散閥門液壓係統運行是否正常,確保降料線期間安全可靠。
    7)確認煤氣淨化荒煤氣火炬塔眼睛閥、調節閥使用正常,用於降料線後期煤氣放散。
    8)煤氣封罩、氣密箱、下密平台、液壓站、探尺箱、大方孔所有油汙清理幹淨,防止因頂溫過高著火。

    1.4 小休風結束後上休風料
    2004 年 9 月 25 日 20:30 調整焦比 550 kg/t,煤比按 100 kg/t 操作,要求適當提高爐溫至 0.7%~0.9%,做上限爐溫,保證渣鐵溫度大於 1 510 ℃,保持合適的堿度,從而保證爐況穩定順行,爐溫充沛,爐缸工作均勻活躍。

    26 日夜班 03:00 開始上休風料,之後加 60 t 蓋麵焦,加完後停止上料,開始降料線。休風料組成如表 1。

 

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    2 降料麵過程
    26 日 08:18 上完蓋麵焦,探尺深度 2.81 m,正常風量 4 000 m3/min,由於料線較深,打水量不足頂溫上升較快,為了控製頂溫,被迫減風,08:40 減風到2 700 m3/min,頂溫恢複到規定範圍內,同時啟動臨時打水槍,頂溫得到控製;根據頂溫控製情況風量逐步恢複到 3 400 m3/min 以上,頂溫控製在規定範圍內,讓風量盡量最大,達到適合的降料線速度。根據料線深度逐步降低頂壓係數。13:40 料線 15.34 m時,累計風量 98.9 萬 m3,頂壓突然大幅度升高,緊急減風控製,13:53 頂壓波動由 83 kPa 升到 100 kPa,頂溫突然升高,最高點達到 600 ℃,發生爆震。為防止燒壞幹式布袋,減風切煤氣,風量最低 700 m3/min,觀察風口發現 13-17 號、風口來渣,後又發現 3 號、12 號,18 號、25 號來渣。(化驗 H2 含量結果為 20%)立即組織西鐵口出鐵,14:35 打開鐵口後,其餘風口好轉,16:50 堵口出渣約 140 t,出鐵較少。切煤氣時料線 16.04 m,累計風量 101.7 萬 m3。14:48 投入荒煤氣放散,風量 2 100 m3/min 左右。13:53-14:05 期間又發生爆震 4 次,切煤氣後 15:20-16:24 出現小爆震3 次。控製頂溫在正常範圍,風量維持 1 900 m3/min左右,以盡快燃燒爐內焦炭,27 日 02:58 發現 1 號— 8 號、26 號—28 號風口吹空,03:10 所有可見風口基本吹空。03:50 開口出淨最後一爐鐵,27 日 06:46 休風停爐。

    降料線期間共出鐵 3 爐,出鐵情況如表 2。

 

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    3 放殘鐵操作
    準確選擇殘鐵口位置是保證放淨殘鐵的關鍵,本次放殘鐵事先製定了詳盡、可行的方案。按照“一次成功、放淨殘鐵”的要求,對殘鐵口的位置進行反複論證、經過多次檢測殘鐵口附近爐皮的溫度,對照爐缸設計圖紙與護爐等有關因素進行分析計算,最終確定殘鐵口位置為第四層碳磚上表麵及陶瓷杯第一層下沿向上 100 mm。殘鐵口標高選在拐點以下300 mm,即 7 800 mm。殘鐵口位置在 26 號-27 號風口下方,處於第 2 段第 40 組冷卻壁上。

    休風後對殘鐵口進行檢驗測溫確認殘鐵口可行性。經過反複測量比對,最終確定執行計劃方案。07:30 開始展開放殘鐵工作。09:05 割除殘鐵口處爐皮,12:25 燒冷卻壁露出碳磚,15:55 確定殘鐵口中心線,利用臨時開口機與氧氣鋼管進行開口作業,開口角度選為 5°,開口時共更換三次鑽頭鑽杆,開口至 1200 mm 測量溫度為 594 ℃時殘鐵口鑽不動,停止鑽孔,改用氧氣燒殘鐵口,直到 23:32 打開殘鐵口開始放殘鐵。整個殘鐵口深度約 2 200 mm,殘鐵放至 28日淩晨 03:00 共計放出殘鐵 6 罐,渣鐵水約重 600 t。

    4 結論
    此次大修停爐順利,達到了安全快速停爐的目的。現對本次停爐總結如下:

    4.1 總結經驗
    1)本次空料線打水停爐節點與計劃節點基本吻合,降料線過程安全、順利。計劃停爐時間 22~24 h,降料線過程總共用時 22 h28 min。
    2)本次停爐前按計劃提高爐溫,加錳礦洗爐,減少爐牆掛結,預防了降料線時渣皮滑落損壞風口及發生較大爆震現象。其中鐵中 w(Mn)為 0.65 以上,確保洗爐效果。
    3)停爐前提高爐溫、熱量,雖然爐溫較計劃偏高,但渣鐵流動性較好,熱量充足。休風後觀察中心堆尖較小,降低了清理爐缸的勞動強度。通過本次降料線操作,可想降料線前有必要控製爐溫 1.2%,溫度保證 1 520 ℃以上。
    4)降料線後期,切煤氣後使用荒煤氣放散,降低了煤氣放散過程中的噪音和汙染。操作中應保證切煤氣平穩過渡。
    5)殘鐵口位置確認較合理,在 2 000 m3 級高爐放出 600 t 殘鐵較為成功。休風後從清理爐缸時爐內渣鐵混合物較多難清理來看,說明渣鐵混合物積存較多,並未完全排淨。分析因爐缸底部侵蝕較重,加之停爐前洗爐效果,爐缸死鐵層位置下移,再確認殘鐵口位置時可考慮殘鐵口標高適當下移。

    4.2 不足之處
    1)本次降料線過程,出現了頂溫偏高,爐頂打水能力不足,爐內發生幾次爆震現象,導致減風過程灌風口。
    2)休風最後一爐出鐵較少,分析原因鐵口深度偏淺,爐內壓力不足,未能將爐內渣鐵及時排淨。
    3)休風後開殘鐵口時間偏長,爐內渣鐵熱量損失,影響爐內渣鐵外排效果。