永鋼1080m3高爐長(zhǎng)壽高效生產(chǎn)及新技術(shù)應(yīng)用
來(lái)源:2019年第七屆煉鐵對(duì)標(biāo)、節(jié)能降本及新技術(shù)研討會(huì)論文集|瀏覽:次|評(píng)論:0條 [收藏] [評(píng)論]
永鋼1080m3高爐長(zhǎng)壽高效生產(chǎn)及新技術(shù)應(yīng)用張新天 陳亞飛 張子彬 朱卓平 黃慶華(江蘇永鋼集團(tuán)集團(tuán)有限公司) 摘要:對(duì)江蘇永鋼集團(tuán)1080高爐近年來(lái)高爐煉鐵技術(shù)和操作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié),在實(shí)踐…
永鋼1080m3高爐長(zhǎng)壽高效生產(chǎn)及新技術(shù)應(yīng)用
張新天 陳亞飛 張子彬 朱卓平 黃慶華
(江蘇永鋼集團(tuán)集團(tuán)有限公司)
摘要:對(duì)江蘇永鋼集團(tuán)1080高爐近年來(lái)高爐煉鐵技術(shù)和操作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié),在實(shí)踐中不斷總結(jié)提高,減少失誤,保持高爐長(zhǎng)期穩(wěn)定順行,達(dá)到高爐長(zhǎng)穩(wěn)久順的目的,并對(duì)這3座高爐開爐后在生產(chǎn)實(shí)踐中采用的新技術(shù)、新工藝以及自動(dòng)化方面的進(jìn)步,做簡(jiǎn)要的論述。
關(guān)鍵詞:高爐、技術(shù)進(jìn)步、爐役壽命、高爐L2系統(tǒng)、風(fēng)溫
江蘇永鋼集團(tuán)有600~1080m3不同容積高爐10座,其中8#、9#、10#為3座1080m3高爐,這3座高爐采用相同的爐型。永鋼焦炭全部外購(gòu),煉鐵二廠1080m3高爐從開爐之初的4~-5家焦炭到近年來(lái)近20家焦炭供應(yīng)廠家,焦炭質(zhì)量波動(dòng)較大,高爐操作人員克服了重重困難,各高爐總體上保持了穩(wěn)定順行,指標(biāo)穩(wěn)步提升,本文對(duì)永鋼集團(tuán)3座1080m3高爐開爐以來(lái)的操作和技術(shù)進(jìn)步進(jìn)行論述。
永鋼1080m3高爐設(shè)2個(gè)鐵口,20個(gè)風(fēng)口,爐缸爐底采用優(yōu)質(zhì)碳磚+陶瓷杯結(jié)構(gòu)綜合爐底,爐腰、爐腹和爐身下部設(shè)4段銅冷卻壁,爐底、爐缸和爐體1-13段冷卻壁采用軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng),配3座頂燃式熱風(fēng)爐,串罐爐頂,煤氣采用自動(dòng)取樣,其中10#高爐設(shè)計(jì)之初采用了鐵水?dāng)[動(dòng)溜槽。8#、9#高爐于2016年將原4罐位改造為擺動(dòng)溜槽受鐵,優(yōu)化了爐前出鐵工藝;布袋除塵采用氣力輸灰技術(shù),高爐鼓風(fēng)機(jī)采用BPRT技術(shù),鼓風(fēng)脫濕,焦炭使用熱風(fēng)爐廢氣脫濕。2013~2015年,3座高爐分別投用了定壓換爐技術(shù)、熱風(fēng)爐自動(dòng)燒爐技術(shù)和自動(dòng)換爐、高爐L2系統(tǒng)等技術(shù),提升了高爐生產(chǎn)自動(dòng)化、智能化水平,促進(jìn)了高爐長(zhǎng)壽和高爐技術(shù)和指標(biāo)進(jìn)步;2018年10月份,3座1080m3高爐在消化吸收國(guó)內(nèi)外各家煤氣回收技術(shù)基礎(chǔ)上,通過(guò)改進(jìn)完善,全面投用爐頂均壓煤氣回收技術(shù),杜絕了粉塵外溢和放散噪音產(chǎn)生,改善了環(huán)境,取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。
1技術(shù)指標(biāo)情況
1.1 關(guān)鍵技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
江蘇永鋼集團(tuán)8#、9#、10#為3座1080m3高爐,分別于2011年7月、2011年8月、2013年10月開爐。高爐設(shè)計(jì)系數(shù)3.0t/m3.d,設(shè)計(jì)年產(chǎn)量113.4×104t,燃料比520kg/tFe,設(shè)計(jì)壽命12年。通過(guò)操作人員合理控制,3座1080m3高爐年產(chǎn)量均超過(guò)設(shè)計(jì)產(chǎn)能,指標(biāo)逐年攀升。
表1 煉鐵二廠歷年主要生產(chǎn)指標(biāo)一覽:
| 產(chǎn)量(×104t) | 利用系數(shù)(t/m3.d) | 富氧率 (%) | 煤比 (kg/tFe) | 燃料比(kg/tFe) | 備注 |
2011年 | 88.1 | 2.50 | 1.71 | 109.8 | 547.8 | 7月份8#1080開爐,8月份9#1080開爐 |
2012年 | 248.3 | 3.18 | 2.87 | 144.2 | 528.6 | 8#、9#2座高爐生產(chǎn) |
2013年 | 285.7 | 3.27 | 3.14 | 160.1 | 520.7 | 10月份10#爐開爐 |
2014年 | 399.4 | 3.41 | 3.35 | 159.1 | 527.6 | 3座高爐生產(chǎn) |
2015年 | 399.9 | 3.41 | 2.82 | 155.8 | 518.7 | 3座高爐生產(chǎn),9~-12月份限產(chǎn) |
2016年 | 387.4 | 3.30 | 2.84 | 145.0 | 518.2 | 3座高爐生產(chǎn),1~-10月份限產(chǎn) |
2017年 | 394.8 | 3.37 | 3.47 | 157.4 | 531.8 | 3座高爐生產(chǎn) |
2018年 | 395.2 | 3.38 | 3.26 | 146.6 | 528.7 | 8#高爐11月份燜爐18天 |
永鋼第1座1080m3高爐開爐后,鐵水產(chǎn)量穩(wěn)步提升,燃料比亦實(shí)現(xiàn)逐年下降。為簡(jiǎn)化數(shù)據(jù),將3座高爐數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)平均處理,表1為2011年開爐至今二鐵廠(3座1080m3高爐)產(chǎn)量和燃料比數(shù)據(jù),其中2015年鐵廠年產(chǎn)量達(dá)到399.87×104t,2015年、2016年鐵廠燃料比達(dá)到518.7、518.2kg/t,取得歷史最好水平。
1.2 高爐順行及長(zhǎng)壽情況
第1座8#1080m3高爐于2011年7月份開爐后,后續(xù)2座高爐在總結(jié)8#高爐開爐成功經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,對(duì)開爐裝料和操作參數(shù)做了必要的優(yōu)化,9#、10#高爐開爐一次成功,并實(shí)現(xiàn)短期達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo),尤其是10#高爐,開爐第3天,即轉(zhuǎn)入正常生產(chǎn)。各高爐在總體上保持爐況穩(wěn)定順行前提下,指標(biāo)逐步提升。
截止2019年6月,永鋼集團(tuán)8#、9#2座1080高爐已連續(xù)生產(chǎn)近8年,單位爐容分別達(dá)到9675.6、9737.8t/m3,3座1080高爐爐缸爐底溫度合理,爐體冷卻壁及水管無(wú)一損壞,永鋼8#、9#、10#3座1080m3高爐爐體冷卻壁和冷卻壁水管無(wú)一損壞,爐缸、爐底溫度可控。開爐至今,3座高爐在近8年的生產(chǎn)期間,燒壞的風(fēng)口5只,從3座1080高爐當(dāng)前爐底、爐缸溫度和爐身冷卻壁溫度情況看,各高爐有望達(dá)到或超過(guò)12年的設(shè)計(jì)爐役,實(shí)現(xiàn)高爐穩(wěn)產(chǎn)、高效、長(zhǎng)壽的目標(biāo),在與國(guó)內(nèi)同行對(duì)標(biāo)交流中,永鋼1080m3高爐在同類型高爐屬長(zhǎng)壽高爐。第一座1080m3高爐自2011年7月份開爐至2019年6月份,近8年的生產(chǎn)中,3座高爐僅燒壞風(fēng)口5個(gè),風(fēng)口使用壽命一般10至12個(gè)月,個(gè)別風(fēng)口使用壽命達(dá)到14至16個(gè)月,絕大多數(shù)風(fēng)口是在計(jì)劃?rùn)z修中更換的,長(zhǎng)期穩(wěn)定活躍的爐缸工作狀態(tài),減少了風(fēng)口的在線燒損,也杜絕了風(fēng)口漏水對(duì)爐缸耐材侵蝕及其對(duì)爐況不利影響。
表2 2019年2月份8#、9#1080m3高爐爐缸爐底溫度:注:鐵口標(biāo)高9.33米。
8#1080m3高爐爐缸、爐底溫度(單位,℃)
層數(shù) | 標(biāo)高,m | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
四層 | 10.89 | 204 | 183 |
| 179 | 149 | 157 | 167 |
| 155 | 143 |
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三層 | 10.13 | 136 | 136 | 176 | 244 | 182 | 124 | 134 | 134 | 251 | 176 | 140 | 131 |
9.37 | 117 | 131 | 217 | 234 | 116 | 168 | 166 |
| 255 | 223 | 170 | 168 | |
8.61 | 181 | 174 | 234 | 241 | 197 | 155 | 171 | 211 | 355 | 264 | 211 | 207 | |
二層 | 7.85 | 195 | 186 | 319 | 327 | 350 | 369 | 301 | 227 | 325 | 307 |
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7.04 | 158 | 147 | 226 | 174 | 266 | 267 | 172 | 181 | 183 | 241 |
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一層 | 6.14 |
| 394 | 396 | 515 | 414 | 418 | 173 | 426 | 145 |
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5.69 | 100 | 316 | 95 | 159 | 176 | 207 | 257 | 101 | 318 | 168 |
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爐底 | 5.19 | 181 | 155 | 163 | 156 | 154 | 168 |
| 124 | 168 |
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9#1080m3高爐爐缸、爐底溫度(單位,℃)
層數(shù) | 標(biāo)高,m | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
四層 | 10.89 | 256 | 258 |
| 241 | 266 | 233 | 228 | 214 | 293 | 174 |
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三層 | 10.13 | 147 | 155 | 221 |
| 141 | 196 | 141 | 154 | 157 |
| 85 | 140 |
9.37 | 203 | 197 | 209 |
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| 137 | 197 | 195 | 182 | 226 | 147 | |
8.61 | 273 | 182 | 247 |
| 220 | 246 | 255 | 249 | 350 | 248 |
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二層 | 7.85 | 425 | 356 | 474 | 349 | 328 | 362 | 221 | 257 |
| 243 |
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7.04 | 214 | 269 | 283 | 200 | 260 | 289 | 182 | 206 | 115 | 171 |
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一層 | 6.14 | 167 | 264 | 158 | 279 | 431 | 145 | 429 | 154 | 152 | 121 |
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5.69 | 127 | 177 | 113 | 176 | 190 | 282 | 169 |
| 107 |
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爐底 | 5.19 |
| 176 | 135 | 157 | 153 | 165 | 140 | 185 | 136 | 187 |
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2 高爐順行及長(zhǎng)壽的主要經(jīng)驗(yàn):
2.1 重視爐缸工作情況
爐缸活躍程度關(guān)系到高爐穩(wěn)定順行和技經(jīng)指標(biāo),長(zhǎng)期風(fēng)速不合理,爐缸有堆積的可能。因此,各高爐以風(fēng)口標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速210m/s為基準(zhǔn),經(jīng)常關(guān)注風(fēng)量、風(fēng)速是否達(dá)標(biāo),尤其是各類休風(fēng)的復(fù)風(fēng)恢復(fù)過(guò)程,以合理的標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速和鼓風(fēng)動(dòng)能決定恢復(fù)進(jìn)程(如風(fēng)量使用和和開風(fēng)口速度),并采取合理略高的渣鐵物理熱,以活躍爐缸,做到穩(wěn)步、快速恢復(fù)爐況。
2.2 重視休、復(fù)風(fēng)管理
高爐休風(fēng)一般分為計(jì)劃休風(fēng)、非計(jì)劃休風(fēng),或按照休風(fēng)時(shí)間長(zhǎng)短分為短期休風(fēng)和長(zhǎng)期休風(fēng),無(wú)論哪一種休風(fēng),都會(huì)對(duì)高爐爐況帶來(lái)影響,因此,高爐生產(chǎn)中應(yīng)盡量減少各類休風(fēng),降低高爐休風(fēng)率。開爐后,鐵廠通過(guò)加強(qiáng)設(shè)備和工藝操作管理,加強(qiáng)設(shè)備壽命周期管理,提高現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備點(diǎn)檢維護(hù)和檢修保障水平,各高爐休風(fēng)率逐年降低。2012~2018年,8#、9#、10#3座高爐年均休風(fēng)率0.56%(日歷時(shí)間),2016年達(dá)到最低0.48%,低休風(fēng)率降低了休風(fēng)對(duì)高爐爐況的不利影響,有利于爐況的長(zhǎng)穩(wěn)久順。
雖然休風(fēng)對(duì)爐況有不利影響,但關(guān)鍵設(shè)備更換維護(hù)是必不可少的,同時(shí),高爐必要的休風(fēng)也是爐況調(diào)整的有利時(shí)機(jī)。針對(duì)計(jì)劃休風(fēng),提前做好休風(fēng)方案,對(duì)休風(fēng)料的數(shù)量、質(zhì)量、加入位置、加入時(shí)機(jī)和需要調(diào)整的風(fēng)口(風(fēng)口直徑、長(zhǎng)度)等參數(shù)予以確認(rèn),休風(fēng)過(guò)程中可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)微調(diào)。
工藝條線外,針對(duì)每次休風(fēng),設(shè)備、安全條線也有完善的方案和預(yù)案,保證檢修工作有條不紊,一般不做計(jì)劃外的檢修項(xiàng)目。在檢修中發(fā)現(xiàn)重大設(shè)備問(wèn)題,馬上召開現(xiàn)場(chǎng)會(huì),各條線共同協(xié)商制定臨時(shí)方案再檢修,這些管理措施保證了高爐休風(fēng)的合理、有序、可控。
對(duì)于非計(jì)劃和事故情況下的低爐溫休風(fēng),要高度重視。1080高爐開爐之初,由于對(duì)非計(jì)劃休風(fēng)和復(fù)風(fēng)后的爐溫管理不夠重視,導(dǎo)致爐況長(zhǎng)時(shí)間波動(dòng),爐缸溫度不足導(dǎo)致爐缸活躍性差是根本原因。經(jīng)過(guò)總結(jié),逐步形成了復(fù)風(fēng)后不以化學(xué)熱為考量因素,快速提高鐵水物理熱為目標(biāo)的操作思路,通過(guò)強(qiáng)化復(fù)風(fēng)爐溫管控(鐵水物理熱),此后的各類休風(fēng)爐況恢復(fù)都很成功。
2018年6月份,8#1080m3高爐一次14小時(shí)計(jì)劃休風(fēng),對(duì)休復(fù)風(fēng)焦炭加入量和加入位置進(jìn)行準(zhǔn)確控制,復(fù)風(fēng)后6小時(shí)全風(fēng),8小時(shí)全氧,實(shí)現(xiàn)了快速恢復(fù)爐況的目標(biāo)。
表3 8#高爐2018年6月份計(jì)劃休風(fēng)前后爐溫:
爐次號(hào) | Si(%) | S(%) | T理(℃) | 注: |
0984 | 0.53 | 0.025 | 1500 | 休風(fēng)前爐溫 |
0985 | 0.87 | 0.020 | 1441 | 復(fù)風(fēng)第1爐 |
0986 | 1.01 | 0.012 | 1456 | 復(fù)風(fēng)第2爐 |
0987 | 1.16 | 0.016 | 1500 | 復(fù)風(fēng)第3爐 |
2.3 重視鐵水[Si]、[S]配合
渣鐵流動(dòng)性的關(guān)鍵因素是溫度,除此之外,爐渣流動(dòng)性與爐渣成份關(guān)系很大。生產(chǎn)中一般通過(guò)調(diào)節(jié)爐渣成份達(dá)到調(diào)節(jié)鐵水的硫含量控制質(zhì)量的目的,而過(guò)高的爐渣二元堿度會(huì)導(dǎo)致爐渣流動(dòng)性惡化。相同配料條件下,鐵水硅含量增減,帶來(lái)爐渣二元堿度的升降,從而影響鐵水[S]含量和鐵水質(zhì)量。鐵水中硫含量除了以上因素外,還與爐缸工作狀態(tài)、硫負(fù)荷、渣量及爐渣中的其他成份有關(guān)。
相同物理熱下,[S]含量過(guò)低,鐵水流動(dòng)性變差,對(duì)爐缸工況和爐況順行帶來(lái)不利影響。因此生產(chǎn)中必須及時(shí)根據(jù)鐵水硅含量及時(shí)調(diào)整爐渣堿度以調(diào)節(jié)鐵水[S]含量,保證鐵水流動(dòng)性,通過(guò)合理的爐渣、鐵水流動(dòng)性活躍爐缸,保持爐況長(zhǎng)期穩(wěn)定順行。
為保持公司用料整體目標(biāo),保持物料供應(yīng)平衡,在公司用料配比整體要求下,允許各高爐根據(jù)自身情況自主選擇爐渣堿度,以保證鐵水[S]在0.020~0.035%內(nèi),以此調(diào)整爐渣R2,對(duì)于鐵水[S]含量連續(xù)低于0.020%的,要求其盡快降低爐渣堿度,以提高鐵水[Si]含量。并且,允許個(gè)別高爐的料種比例比規(guī)定有小范圍偏差,以保證高爐自身脫硫要求,保證爐況穩(wěn)定順行。
2.4 休復(fù)風(fēng)快速恢復(fù)技術(shù)
快速引煤氣:開爐之初,各高爐復(fù)風(fēng)到引煤氣,一般要30~40min甚至更長(zhǎng),爐頂不引煤氣,高爐無(wú)法大幅度加風(fēng),嚴(yán)重影響爐況恢復(fù)進(jìn)程。為加速爐況恢復(fù)進(jìn)程,鐵廠會(huì)同公司煤氣和安全管理部門,經(jīng)過(guò)討論論證,改進(jìn)煤氣檢驗(yàn)方法和引煤氣方式。改進(jìn)后,各高爐復(fù)風(fēng)后5~10min引完煤氣。引煤氣結(jié)束,隨著加風(fēng)進(jìn)程管理恢復(fù)爐頂高壓,復(fù)風(fēng)1~1.5h加風(fēng)到70~80%,到第1次出鐵前風(fēng)壓達(dá)到260~300kPa,高風(fēng)壓可以保證爐內(nèi)冷渣鐵盡快排出,騰出下料空間,使休風(fēng)焦炭盡快加熱爐缸,加速爐況恢復(fù)進(jìn)程。
合理加入休風(fēng)料:提前計(jì)算好休風(fēng)料的堿度及負(fù)荷,將休風(fēng)料(凈焦及其他熔劑)嚴(yán)格按照規(guī)定分段加入爐內(nèi),保證復(fù)風(fēng)后休風(fēng)焦炭在1~2h進(jìn)入爐缸,盡快加熱爐缸,保證爐缸熱量充沛;同時(shí),休風(fēng)料中控制適當(dāng)?shù)偷腁l2O3含量和爐渣R2,有利于提高渣鐵流動(dòng)性;
堵風(fēng)口保證合理鼓風(fēng)動(dòng)能:采取堵風(fēng)口恢復(fù),12~16h的計(jì)劃休風(fēng),一般堵3~4個(gè)風(fēng)口,根據(jù)恢復(fù)進(jìn)程,可在2~8h捅開全部風(fēng)口。在實(shí)踐中,為提高堵風(fēng)口的可靠性,并保證風(fēng)口好開,現(xiàn)場(chǎng)人員總結(jié)出了用輕質(zhì)磚堵風(fēng)口的辦法,保證了風(fēng)口堵牢、易開,提高了爐況恢復(fù)的可靠性。
2.5 嚴(yán)禁過(guò)度發(fā)展邊緣:
第1座1080高爐開爐之初,鐵廠通過(guò)各類管理制度,嚴(yán)禁長(zhǎng)期過(guò)度發(fā)展邊緣氣流。軟水一串到頂+爐腰爐腹銅冷卻壁壁的冷卻工藝,常見問(wèn)題是銅冷卻壁渣皮不易穩(wěn)定,操作中以維持爐體熱負(fù)荷合理來(lái)防止冷卻過(guò)度,從而保持爐腰爐腹渣皮穩(wěn)定。為此,高爐本體軟水總溫差控制在2.5~4.0℃內(nèi),冬季適當(dāng)提高進(jìn)水溫度,降低爐腰爐腹的冷卻強(qiáng)度。同時(shí),軟水水質(zhì)水質(zhì)管理等一系列管控措施,保證了3座高爐生產(chǎn)近8年,冷卻壁及水管無(wú)一損壞。爐體冷卻系統(tǒng)的正常工作,也保證了高爐的穩(wěn)定和壽命。
2.6 合理低硅冶煉:
日常操作中,高爐[Si]按0.30~0.50%控制,物理熱以1480~1500℃為目標(biāo),堅(jiān)持低硅不低熱,物理熱優(yōu)先的原則。為保證低硅冶煉目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),高爐在保證鐵水[S]≥0.020%的前提下適當(dāng)提高爐渣R2,確保鐵水物理熱及鐵水質(zhì)量。
2.7 高風(fēng)溫操作:
兩座1080m3高爐熱風(fēng)爐煤氣空氣雙預(yù)熱,用板式預(yù)熱器將煤氣和空氣分別預(yù)熱至300℃和200℃,生產(chǎn)中,要求各高爐全關(guān)混風(fēng)操作,風(fēng)溫穩(wěn)定在1200~1240℃。高風(fēng)溫操作,保證了低硅冶煉的實(shí)現(xiàn),也有利于降低高爐燃耗,優(yōu)化高爐指標(biāo)。
3 新技術(shù)應(yīng)用
2013年-2016年,1080高爐分別投用了熱風(fēng)爐定壓換爐、自動(dòng)燒爐和自動(dòng)換爐、高爐L2系統(tǒng)和鐵水?dāng)[動(dòng)溜槽等技術(shù),提升了煉鐵自動(dòng)化、智能化水平。
3.1 鐵水?dāng)[動(dòng)溜槽改造:
2014年起,我們開始對(duì)8#、9#高爐的4個(gè)罐位模式進(jìn)行改造。4罐位的工藝對(duì)高爐生產(chǎn)影響很大,主要弊端有:1、每爐的尾罐兌到下一爐,導(dǎo)致罐滿未風(fēng)堵口時(shí)有發(fā)生;2、每爐需要4個(gè)鐵水罐,因此在線鐵水罐多,周轉(zhuǎn)率低;3、彎溝點(diǎn)多線長(zhǎng),檢修和維護(hù)工作量大,浪費(fèi)人力物力,檢修時(shí)影響生產(chǎn);4.為保安全,出鐵必須等3個(gè)以上的鐵水罐到位才能開口,出鐵間隔較長(zhǎng)。
2015年,鐵廠用近半年時(shí)間完成了8#、9#高爐擺動(dòng)溜槽改造,改造后,擺槽優(yōu)勢(shì)很快顯現(xiàn)出來(lái):1、罐位由8個(gè)減至4個(gè),每個(gè)鐵口只有2個(gè)罐位,爐下有2個(gè)鐵罐即可出鐵,出鐵間隔由25min以上下降到10~15min左右;2、擺槽使每爐配罐達(dá)4個(gè)以上,消除了未風(fēng)堵口現(xiàn)象;3、在線鐵水罐減少,鐵水罐周轉(zhuǎn)率提高,鐵罐運(yùn)行成本下降;4.鐵水支溝長(zhǎng)度縮短,降低了爐前修溝工作量及其對(duì)高爐操作影響;5.支溝長(zhǎng)度縮短及罐位減少,減少了爐前除塵抽風(fēng)點(diǎn),降低了爐前除塵電耗,改善了爐前環(huán)保效果。
3.2 熱風(fēng)爐智能化技術(shù):
定壓換爐:高爐PLC和鼓風(fēng)機(jī)PLC之間通過(guò)電纜通訊,并對(duì)8#1080高爐鼓風(fēng)機(jī)程序進(jìn)行了優(yōu)化,換爐期間對(duì)鼓風(fēng)機(jī)靜葉進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整,保持換爐送風(fēng)管路壓力平穩(wěn)。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期探索調(diào)整,實(shí)現(xiàn)了定壓換爐的目標(biāo),換爐風(fēng)壓波動(dòng)從原來(lái)的15~20kP降低到3kPa左右,換爐時(shí)間由15~20min縮短為8~10min,降低了換爐時(shí)熱風(fēng)工的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了爐況穩(wěn)定性。
第一臺(tái)風(fēng)機(jī)定壓換爐功能實(shí)現(xiàn)后,其他高爐迅速跟進(jìn),利用休風(fēng)時(shí)機(jī)做程序調(diào)試和完善,到2014年底,各高爐均實(shí)現(xiàn)了定壓換爐。

從上圖可以看出,熱風(fēng)爐換爐時(shí)熱風(fēng)風(fēng)量增加,壓力平穩(wěn);換爐結(jié)束,鼓風(fēng)機(jī)自動(dòng)回到換爐前靜葉角度,風(fēng)量風(fēng)壓恢復(fù)到換爐前狀態(tài)。
自動(dòng)燒爐(優(yōu)化燃燒)技術(shù):2016年,由于外協(xié)公司的自動(dòng)燒爐軟件無(wú)法滿足我廠要求,技術(shù)人員決定開發(fā)自動(dòng)燒爐軟件。在此后的一年多的實(shí)踐中,軟件和操作人員密切配合,在熱風(fēng)爐PLC上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)燃燒。永鋼熱風(fēng)爐自動(dòng)燒爐軟件主要功能:1.自動(dòng)跟蹤煤氣壓力波動(dòng)情況,自主優(yōu)化空燃比參數(shù),大幅節(jié)約高爐煤氣;2.在規(guī)定的燃燒周期內(nèi),自主決策控制大燒和小燒進(jìn)程,保證熱風(fēng)爐拱頂、煙道溫度達(dá)標(biāo);3.在故障檢修等異常情況下,系統(tǒng)自動(dòng)控制燃燒進(jìn)程,保證短期內(nèi)達(dá)到燒爐目標(biāo);4.通過(guò)優(yōu)化程序連鎖,實(shí)現(xiàn)了熱風(fēng)爐自動(dòng)換爐,換爐過(guò)程中實(shí)現(xiàn)風(fēng)壓穩(wěn)定,換爐結(jié)束后系統(tǒng)自動(dòng)切入自動(dòng)燒爐,并在燒爐過(guò)程中優(yōu)化燒爐參數(shù),節(jié)約煤氣,自動(dòng)優(yōu)化燒爐使煤氣單耗較使用前下降6.5~11.5%。
定壓換爐、自動(dòng)燒爐、自動(dòng)換爐技術(shù)的實(shí)現(xiàn),使熱風(fēng)爐實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)操作,大幅降低現(xiàn)場(chǎng)人員勞動(dòng)強(qiáng)度。熱風(fēng)爐系列優(yōu)化技術(shù)在提高自動(dòng)化、智能化水平的同時(shí),也因?yàn)楣?jié)約了大量煤氣提升了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
3.3 高爐L2系統(tǒng)
高爐二級(jí)系統(tǒng)(L2)是在煉鐵工藝和自動(dòng)化人員配合下共同開發(fā)的一種高爐操作管理軟件,實(shí)現(xiàn)部分專家系統(tǒng)功能。2013年上線后,軟件開發(fā)人員不斷根據(jù)工長(zhǎng)、爐長(zhǎng)提出要求,完善系統(tǒng)模塊,提升系統(tǒng)功能,目前該系統(tǒng)已成為高爐工長(zhǎng)、爐長(zhǎng)操作的重要輔助工具。
L 2 系統(tǒng)主要功能:
(1)高爐爐身仿真:
每次探尺探尺動(dòng)作,觸發(fā)一次計(jì)算,根據(jù)冶煉周期,自動(dòng)計(jì)算后用圖形(或列表)直觀顯示當(dāng)前爐內(nèi)各批物料在高爐內(nèi)部的位置,并圖形展示每批料的礦批、焦批、堿度、焦比、煤比、燃料比及趨勢(shì),對(duì)入爐的異常料批(如凈焦、酸料)在到達(dá)風(fēng)口前進(jìn)行報(bào)警;

(2)各類電子報(bào)表:
自動(dòng)記錄高爐各項(xiàng)操作參數(shù),生成操作日志及其他電子報(bào)表,并可根據(jù)需要導(dǎo)出各種格式,減少記錄工作量和人工記錄的誤差;
(3)高爐出鐵管理:
記錄各鐵口工作情況,生成出鐵時(shí)間、出鐵間隔、出渣時(shí)間、出鐵速率情況,生成出鐵管理報(bào)表;
(4)各類關(guān)鍵參數(shù)趨勢(shì)圖形展示:
記錄并展示爐內(nèi)煤比、焦比、燃料比、爐熱指數(shù)(法國(guó)鋼鐵研究院Wu指數(shù))、爐渣R2(R3、R4)、煤氣利用率等趨勢(shì);
(5)自動(dòng)配料及料單傳輸:
自動(dòng)采集檢化驗(yàn)系統(tǒng)里面最新物料成份,按照規(guī)定爐溫計(jì)算(校核)焦炭負(fù)荷、燃料比、煤比、爐渣成份等裝料參數(shù),配比符合要求后,二級(jí)系統(tǒng)(L2)生成變料單,并發(fā)上料操作電腦(L1)執(zhí)行并發(fā)回上料操作反饋(變料批數(shù)、操作人信息等)。自動(dòng)配料及其電子變料單減少了人工計(jì)算和手寫工作量,減少了人工輸入各物料成份的工作量,大幅降低了人為變料錯(cuò)誤。
(6)上料數(shù)據(jù)采集:
采集上料PLC上每批入爐物料中各種物料的重量、下料時(shí)的料線、布料時(shí)間、布料角度、爐料負(fù)荷、焦比、堿度等參數(shù),并有爐料結(jié)構(gòu)餅圖、實(shí)際重量柱狀圖等展展示方式。入爐料采用圖形展示后,可直觀發(fā)現(xiàn)稱量錯(cuò)誤。根據(jù)爐料實(shí)際入爐時(shí)間,精確計(jì)算1h實(shí)際料批,再以此計(jì)算小時(shí)燃料比,用實(shí)際料速核算出來(lái)的燃料比為高爐操作人員調(diào)節(jié)爐溫提供了重要依據(jù)。
4 結(jié)語(yǔ)
江蘇永鋼煉鐵在3座1080m3高爐開爐后,技術(shù)人員持續(xù)總結(jié)提高,不斷完善操作和工藝管理,保持了高爐爐況的穩(wěn)定順行。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)擺槽改造、熱風(fēng)爐智能化和高爐二級(jí)系統(tǒng)(L2)等技術(shù)革新,為高爐穩(wěn)定提供了重要外部技術(shù)保障,實(shí)現(xiàn)了高爐長(zhǎng)壽和技經(jīng)指標(biāo)的提升,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
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