穩(wěn)定1780m3高爐爐身靜壓的實(shí)踐

王會(huì)山，韓傳寶（山東泰山鋼鐵集團(tuán)有限公司,山東 萊蕪 271199）

穩(wěn)定1780m3高爐爐身靜壓的實(shí)踐

王會(huì)山，韓傳寶
（山東泰山鋼鐵集團(tuán)有限公司,山東 萊蕪 271199）

本文介紹了產(chǎn)生靜壓波動(dòng)的原因，穩(wěn)定1780m3高爐爐身靜壓的方法以及爐身靜壓穩(wěn)定對(duì)高爐爐況穩(wěn)定順行重要性。

靜壓波動(dòng)；煤氣分布；裝料制度

1 前言

高爐爐身中部與上部靜壓力的高低，標(biāo)志著爐料透氣性的高低；適宜的爐身靜壓有利于爐況的穩(wěn)定順行。日常操作中，爐身靜壓的波動(dòng)是在一定范圍內(nèi)的，如果靜壓波動(dòng)太大或變化頻繁，就說(shuō)明煤氣流分布不均勻，或發(fā)生了局部過(guò)盛的煤氣流，進(jìn)而發(fā)展會(huì)引發(fā)崩料、懸料等事故。

泰鋼2# 1780m3高爐自2014年元月份至5月末，靜壓一直處于不穩(wěn)定的狀態(tài)（見(jiàn)圖1），具體表現(xiàn)為：

（1）爐身靜壓差波動(dòng)頻繁，且波動(dòng)較大；波動(dòng)期，最高靜壓力達(dá)337kpa，如表1所示；

（2）爐溫波動(dòng)較大：最高生鐵含硅達(dá)1.0%，物理熱1527℃；最低生鐵含硅0.11%，物理熱1327℃；

（3）爐身9段、10段冷卻壁溫度變化大，尤其10段冷卻壁，溫度在一個(gè)小時(shí)內(nèi)由90℃迅速上升到320℃。

表1 2#爐2014年1--4月靜壓波動(dòng)統(tǒng)計(jì)

圖1 爐身靜壓差波動(dòng)截圖

2 靜壓波動(dòng)的原因分析

爐身靜壓波動(dòng)受煤氣分布、爐溫、原料粒級(jí)等多種因素的影響：靜壓差的波動(dòng)在一定程度上，代表了爐身中部--上部的爐內(nèi)壓力變化。當(dāng)靜壓力升高時(shí)，表明爐料透氣性差，煤氣很難穿透爐料，產(chǎn)生了局部的高壓，此時(shí)，爐料下降也會(huì)發(fā)生困難；當(dāng)壓力變小時(shí)，表明爐料的透氣性好，爐料的重力大于煤氣的浮力，爐料下降的速度會(huì)加快，甚至?xí)霈F(xiàn)局部的氣流增大，形成管道。只有當(dāng)爐身靜壓力在一定的范圍內(nèi)（280kpa）時(shí)，爐料才會(huì)均勻的、穩(wěn)定的下降。

影響靜壓波動(dòng)的主要因素是爐內(nèi)氣流的變化：由于邊沿與中心的氣流分布不合理，會(huì)造成氣流在料柱內(nèi)的通路不穩(wěn)定,氣流總是從爐料的空隙多的地方或料柱比較松散的位置通過(guò)。當(dāng)中心氣流過(guò)大時(shí)，大量的煤氣從料柱的中心部位上升，煤氣中CO的值升高，CO2值下降，邊沿煤氣流分布較少，爐身冷卻壁的溫度降低；邊沿局部輕時(shí)，大量的煤氣沿著爐墻上升，造成爐墻粘結(jié)物易脫落下滑到爐缸，冷卻壁溫度溫度升高，同時(shí)加重了爐缸負(fù)荷，增加了直接還原，使?fàn)t溫下降。

其次，是爐溫的波動(dòng)和原料粒級(jí)的因素：（1）控制爐溫偏高或偏低時(shí)，爐缸的煤氣體積就會(huì)發(fā)生變化：爐溫偏高時(shí)，煤氣體積膨脹變大，相應(yīng)的靜壓上升；爐溫降低時(shí)，煤氣體積變小，相應(yīng)的靜壓降低。（2）原料質(zhì)量也影響著爐身靜壓：當(dāng)原料強(qiáng)度高、粒級(jí)均勻時(shí)，爐身靜壓就會(huì)降低；反之，原料強(qiáng)度差、燒結(jié)粒級(jí)碎，靜壓就會(huì)升高。

3 采取措施

（1）爐溫控制。穩(wěn)定焦炭主負(fù)荷運(yùn)行，根據(jù)料速的快慢調(diào)整小時(shí)的噴煤量，保持綜合負(fù)荷不變，達(dá)到爐溫穩(wěn)定的目的。

（2）原料排序。燒結(jié)強(qiáng)度變差和粒級(jí)變碎時(shí)，通過(guò)調(diào)整排料順序，實(shí)現(xiàn)該段燒結(jié)料布在礦料矩陣的中心環(huán)帶，實(shí)現(xiàn)中心料柱疏松，邊沿氣流暢通；

（3）布料矩陣調(diào)整。先采取疏松邊沿氣流的辦法，讓煤氣與爐墻充分的接觸，對(duì)爐墻粘接進(jìn)行重刷，清洗爐墻的粘結(jié)物，減少爐墻與爐料的摩擦力；改變料制前的20批料減輕負(fù)荷0.02--0.04，煤量控制在29—31t/h。1）2014年4月11日，料制由O調(diào)整為O；2）4月12日，料制由O調(diào)整為O。

由于該料制側(cè)重于發(fā)展邊沿煤氣流，通過(guò)爐料邊沿的氣流逐步增加，爐墻有部分結(jié)厚脫落到爐缸，爐身冷卻壁溫度升高，爐身10段冷卻壁表現(xiàn)為：溫度逐步上行至160—190℃，粘結(jié)物下達(dá)到爐缸后，增加了爐缸的負(fù)荷，引起了爐溫的下行，高爐逐步將煤量上調(diào)至32t/h的正常水平，爐溫逐步穩(wěn)定在0.40%左右。4 月12日全天共生產(chǎn)鐵水12爐，其中鐵水[Si]＜0.3%生產(chǎn)6爐，最低的爐溫0.18%；3）4月13日，料批由44t/批,擴(kuò)大為45t/批；4）4月15日，料批由45t/批,擴(kuò)大為46t/批；爐況順行度良好，風(fēng)口工作均勻，具備加風(fēng)條件，風(fēng)量由3150m3/min 逐步加大到3250m3/min，爐頂壓力也由200kpa上調(diào)到208-210kpa ；5）4月17日恢復(fù)料制O。

該料制調(diào)整一個(gè)班次后，值班工長(zhǎng)根據(jù)料速及各運(yùn)行參數(shù)的變化，判定出爐溫上行的發(fā)展趨向，迅速采取了臨時(shí)性減煤措施，上部加重焦炭負(fù)荷進(jìn)行調(diào)劑，爐況運(yùn)行平穩(wěn)，爐溫發(fā)展穩(wěn)定。

4 實(shí)施效果

（1）通過(guò)調(diào)整，高爐的運(yùn)行狀態(tài)良好，爐身靜壓較為穩(wěn)定，波動(dòng)范圍在280--290Kpa的范圍內(nèi)（見(jiàn)圖2）；（2）高爐下部風(fēng)口進(jìn)風(fēng)均勻，爐頂溫度穩(wěn)定，料線(xiàn)均勻順暢，平均料速7批料；（3）爐身9段、10段冷卻壁溫度穩(wěn)定在90℃左右，達(dá)到了預(yù)期效果；（4）渣鐵流動(dòng)性良好，物理熱充沛，脫硫能力強(qiáng)。

圖2 爐身靜壓差運(yùn)行圖

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)爐溫的控制，裝料制度的調(diào)整，保持了高爐爐內(nèi)氣流的合理分布，降低了上升氣流的阻力，即保證了煤氣能量的充分利用，又促進(jìn)了爐況順行。