李迎輝
(首鋼長治鋼鐵有限公司煉鐵廠, 山西 長治 046031)
首鋼長鋼鋼鐵有限公司(全文簡稱長鋼)9 號高爐第一代爐役于2009 年6 月28 日點(diǎn)火投產(chǎn)。2013年起爐缸二段冷卻壁局部熱負(fù)荷超過控制標(biāo)準(zhǔn),2018 年6 月起爐缸整體熱流強(qiáng)度大幅升高,局部達(dá)到13 000 kcal(/m2·h)(警戒值12 000 kcal(/m2·h)),同時,爐殼溫度大幅升高,局部達(dá)到57 ℃(正常在40 ℃左右)。至2019 年2 月25 日,冶煉生鐵約1 100 萬t,單位爐容產(chǎn)鐵量10 185 t/m3。為了消除隱患,于2019 年2 月26 日采用自動霧化打水空料線降料面停爐大修,采用繩鋸法對爐缸殘鐵進(jìn)行了處理,較放殘鐵更安全環(huán)保省時,為在嚴(yán)峻的環(huán)保形勢下處理殘鐵積累經(jīng)驗。
爐缸殘鐵的處理是高爐大修的重中之重,將直接影響后續(xù)工程進(jìn)度。傳統(tǒng)處理方法采用放殘鐵方式,該方法在后續(xù)清挖爐缸時通常要采用爆破、火焰切割,一方面會使放殘鐵過程存在諸多不可控因素,危險性較大,另一方面清挖爐缸的過程效率低,爆破危險性也大,且火焰切割冒煙嚴(yán)重,環(huán)保方面限制較大,影響整個工程進(jìn)度。為避免這些不利因素,本次高爐大修,經(jīng)施工方寶冶推薦,公司研究,決定采用繩鋸在線切割工藝對殘鐵進(jìn)行整體切割,再倒運(yùn)出爐內(nèi),殘鐵轉(zhuǎn)運(yùn)口選擇在地理位置寬敞的北側(cè),南北方向切割八刀,將殘鐵切分成九大塊,使每塊具備吊裝倒運(yùn)條件,在東西方向整體切割一刀的方案進(jìn)行實(shí)施,此法安全可靠,無污染,且速度快、人力消耗少。殘鐵分解圖見圖1。
圖1 殘渣鐵分條圖(mm)
9 號高爐于2 月26 日正式停爐大修,為了減少爐內(nèi)殘鐵,停爐前最后一爐鐵兩鐵口大噴吹,空料線至風(fēng)口水平線,停爐后,及時打水涼爐確保殘鐵溫度冷卻至切割要求,于3 月9 日具備繩鋸切割殘鐵的開孔工作。
考慮到9 號高爐所處位置,以及高爐整體配套設(shè)施大局不動的情況下,開孔及殘鐵搬運(yùn)平臺需搭建在較為開闊的位置,且平臺必須牢固、寬敞、安全,平臺呈梯形,兩邊都應(yīng)布置上下通道以保證平臺工作人員在緊急情況下可迅速、安全撤離。所以,殘鐵出口位置設(shè)立在位置合理的高爐爐基北側(cè)。開孔位置北側(cè)選擇在爐底下方第二層碳磚,從北到南鉆,鉆孔方向向上傾斜,鉆至南側(cè)爐底下方第一層碳磚的位置,東西方向鉆孔分布呈扇形,避免大面積損壞爐殼,示意圖見圖1、下頁圖2。
繩鋸切割過程實(shí)際是利用繩鋸在滑輪組上沿固定軌跡循環(huán)運(yùn)動摩擦殘渣鐵面起到切割效果,滑輪組的位置固定后就確定了切割軌跡,為了能讓繩鋸運(yùn)行軌跡在預(yù)定的軌跡上,就必須保證繩鋸在滑輪組上運(yùn)行穩(wěn)定可靠,不會偏移軌道。所以安裝滑輪組支架立柱時,確保立柱其根部穩(wěn)定可靠。
圖2 鉆孔機(jī)布置圖(mm)
3 月10 日凌晨02:30 開始第一輪切割,刀記為1、3、5、7,11 日02:00 第一輪結(jié)束,11 日08:30 第二輪開始,12 日05:30 第二輪四刀2、4、6、8 切割結(jié)束,12 日12:00 第三輪開始,13 日04:00 繩鋸結(jié)束,共耗時70 h。14 日14:20 殘鐵清理結(jié)束。殘鐵處理共108 h。
本次高爐大修殘鐵處理共耗時108 h,約5 d,較上次八高爐放殘鐵挖爐縮短5 d。
本次殘鐵分割后進(jìn)行質(zhì)量統(tǒng)計,總共18 塊,共計340.86 t,與停爐時根據(jù)鐵口工作狀況利用爐缸尺寸預(yù)測的350 t 較吻合。
表1 殘渣鐵解體消耗時間匯總
表2 分割后的殘鐵質(zhì)量記錄 t
本次殘鐵處理過程較為成功,為停爐殘鐵處理積累了寶貴經(jīng)驗。
1)此次放殘鐵方案可行,所有設(shè)備設(shè)施可行,可以作為下一次殘鐵處理的依據(jù),整個放殘鐵過程按計劃有序進(jìn)行。
2)利用繩鋸在線切割工藝對殘鐵進(jìn)行整體切割處理,較傳統(tǒng)放殘鐵的方式存在的優(yōu)點(diǎn):無污染、安全性高、提高了清挖爐缸的過程效率、用時短。
3)本次殘鐵處理過程中存在的不足:業(yè)過程中,因首次參與此類作業(yè),數(shù)據(jù)的收集整理方面錯在誤差;作業(yè)過程中,設(shè)備的搬運(yùn)及組裝用時較計劃時間長。