中部調(diào)節(jié)劑在承鋼2000m

中部調(diào)節(jié)劑在承鋼2000m

1熱處理及爐體結(jié)構(gòu)承鋼新25m3（新3#）路橋采用四個鐵口和30個開口，采用礦焦大體積、上料包組分小傾角、長距離運輸、無鐘路風格的無鐘爐，爐體兩側(cè)靜壓，風水渣處理裝置，空氣在線分析等設計。新3#高爐采用冷卻壁+薄爐襯形式，其中爐缸及風口段采用光面鑄鐵冷卻壁，爐腹、爐腰、爐身下部采用銅冷卻壁，爐身中、上部采用鑄鐵冷卻壁，爐喉采用水冷爐喉鋼磚。新3#高爐從2009年8月23日投產(chǎn)以來，曾出現(xiàn)銅冷卻壁部位渣皮結(jié)厚，導致操作爐型發(fā)生變化，嚴重影響高爐的穩(wěn)定順行。通過近一年的摸索實踐，新3#高爐在中部調(diào)劑制度上積累了豐富的經(jīng)驗，中部調(diào)劑操作技術日趨成熟。2中心調(diào)解的特點和基礎2.1銅冷卻壁的特點(1)新3#高爐中部調(diào)劑情況。全爐共16段冷卻壁，其中6～9段為銅冷卻壁。共分為22個區(qū)，6～9段每區(qū)45塊冷卻壁，每塊冷卻壁上面8根水管，22個區(qū)共180根旁通水管。并且銅冷部位配備旁通管，銅冷旁通從第5段冷卻壁出水接到第10段進水，通過旁通上的儀表及壁面溫度情況可以控制每根旁通管的進水量，進而控制銅冷卻壁進水量。當冷卻壁壁面溫度局部不均勻，可以實現(xiàn)靈活控制每根水管的進水流量，使冷卻壁壁面溫度均勻穩(wěn)定，達到維護高爐操作爐型的目的。(2)銅冷卻壁的特點。銅冷卻壁是近20年發(fā)展起來的一種新型的高爐冷卻設備，與其它冷卻設備相比，冷卻強度大，能滿足高爐最大熱負荷的需要。生產(chǎn)實踐表明銅冷卻壁不易破損，使用一代爐齡(9年后)的磨損量僅為0～3mm，理論上可使用幾代爐齡，對高爐長壽起了推動的作用。銅冷卻壁特點有:(1)銅導熱性好，其導熱系數(shù)幾乎為鑄鐵的10倍。冷卻壁工作時內(nèi)外溫差小，表面工作溫度很低，并且非常穩(wěn)定。(2)銅冷卻壁導熱性好、冷卻強度大，生成的爐渣立即在冷卻壁表面形成渣皮，起到保護自身的作用。(3)銅冷卻壁冷卻均勻，在爐內(nèi)形成光滑的爐型，大大減輕了煤氣流的沖刷和爐料磨損的力度。它的磨損和侵蝕一般只發(fā)生在高爐開爐渣皮形成以前或渣皮脫落的一瞬間，形成渣皮后，爐料、煤氣流和熔融的渣鐵都不會直接接觸銅冷卻壁，所以銅冷卻壁使用一代爐齡(9年)后最大磨損量僅為3mm。(3)銅冷卻壁調(diào)控的意義。銅冷區(qū)域是高爐熱負荷的最高區(qū)域，也是軟熔帶根部形成的區(qū)域，該部位對煤氣流變化非常敏感，渣皮穩(wěn)定性差，該區(qū)渣皮脫落頻繁。渣皮發(fā)生脫落后，一方面會嚴重破壞高爐的操作爐型，影響煤氣流的合理分布;同時渣皮脫落后在2～4h內(nèi)爐溫會發(fā)生波動，并且爐溫波動程度與渣皮脫落面積密切相關，工長對渣皮脫落的熱量損失很難掌握，往往調(diào)劑幅度不合適;另一方面渣皮頻繁脫落會使銅冷卻壁熱面暴露在高溫煤氣流中，造成熱流密度的極大波動，并產(chǎn)生很大的熱震，導致冷卻壁產(chǎn)生裂紋或由于疲勞而失效。承鋼釩鈦礦冶煉與普通礦冶煉不同之處在于釩鈦爐渣粘度大，容易形成渣皮。如果銅冷部位控制不好，就會產(chǎn)生渣皮結(jié)厚和脫落的現(xiàn)象，進而破壞操作爐型，造成爐況波動。根據(jù)長期對爐況的跟蹤調(diào)查分析，除設備和原燃料原因外，80%的爐況波動與操作爐型變化有關，而且渣皮的大面積、頻繁脫落可以造成爐溫波動不可控制。如果冷卻強度大，造成渣皮結(jié)厚，導致煤氣流分布失常，進而出現(xiàn)管道、崩料等現(xiàn)象，即使采用疏松邊緣的布料制度和洗爐措施，短時間內(nèi)也不會有明顯效果。因此，通過合理應用中部調(diào)劑制度，長期監(jiān)視壁面溫度分布與熱負荷及銅冷占比的變化，確定其在合理的范圍內(nèi)波動，對保證高爐長壽和爐況穩(wěn)定順行具有重大的實際意義。2.2冷卻壁溫度調(diào)整(1)水速及水溫差控制。維持合理的冷卻制度，包括全爐及爐體各部位的水溫差和熱負荷。銅冷卻壁使用軟水密閉循環(huán)冷卻，要求其水速必須大于1.5m/s，水的硬度必須小于8，避免硬結(jié)垢，并需定期進行殺菌滅藻，以避免因微生物大量繁殖而在冷卻通道內(nèi)形成生物黏泥，影響銅冷卻壁導熱、傳熱。新3#高爐水速一般控制在2.0m/s，總進水溫度控制在40～41℃，總回水溫度控制在46～46.5℃，在此制度范圍內(nèi)能夠保證高爐渣皮穩(wěn)定、爐況順行。(2)冷卻壁溫度控制。在控制冷卻水溫差和熱負荷的同時，也需要控制冷卻壁溫度。26m第10段鑄鐵冷卻壁溫度控制在70～100℃;24m第9段銅冷卻壁溫度控制在60～70℃;21m第8段銅冷卻壁溫度控制在55～65℃;17～19m第6、7段銅冷卻壁溫度控制在50～60℃。(3)根據(jù)冷卻壁分區(qū)溫度進行調(diào)劑。如果冷卻壁某分區(qū)溫度超出或低于正常值，根據(jù)各分區(qū)冷卻壁溫度，調(diào)整其對應旁通水管流量或分區(qū)流量。在正常情況下，旁通閥關閉，旁通流量為0m3/h。如果銅冷卻壁溫度低于正常范圍，該部位軟水溫差變小，熱負荷變小，說明該區(qū)域煤氣流相對較弱，此時應及時開啟旁通閥，降低冷卻強度，以免長時間過低造成爐墻結(jié)厚，旁通流量控制在2～6m3/h。新3#高爐正常情況下，控水8h就可以將冷卻壁溫度提高到正常水平。如果銅冷卻壁以上(包括銅冷卻壁)某區(qū)冷卻壁溫度全部偏低，不能開啟該分區(qū)旁通流量閥，應降低該分區(qū)的軟水流量。一般控制分區(qū)流量在20～30m3/h，可以快速調(diào)整冷卻壁溫度。根據(jù)各分區(qū)不同段之間冷卻水溫差、熱負荷進行調(diào)劑。如果銅冷卻壁軟水溫差變大，或該部位熱負荷值高于正常范圍，應開啟旁通流量。通過觀察6～8段、8～10段、6～10段銅冷卻壁的水溫差或熱負荷值，適時調(diào)節(jié)旁通閥。如果某風口部位軟水溫差變大，熱負荷變大，說明該區(qū)域邊緣煤氣流較強，如果該區(qū)域冷卻水管旁通閥處于開啟狀態(tài)，及時關閉，以加大冷卻強度。3中央適應的應用3.12銅冷旁通開旁通新3#高爐在2011年2月14日爐況有較大的波動，日產(chǎn)量僅為4757.72t，較正常時少近800t，當天銅冷占比最低為34%。針對上述情況，采取如下措施:(1)2月12日:銅冷旁通開53根，每根水速1～3m3/h。(2)2月19日:銅冷旁通開33根，每根水速1～3m3/h。12～19日期間對應銅冷卻壁溫度升高，關旁通管20根。(3)2月底:銅冷旁通開30根，每根水速1～3m3/h。將此期間冷卻制度的參數(shù)進行統(tǒng)計，歸納出冷卻壁壁面溫度隨銅冷旁通開水程度變化情況，見表1。料制調(diào)整:在原基礎上收1°角，礦批、負荷沒有調(diào)整，此次主要以中部調(diào)劑為主。調(diào)整后，銅冷進水溫度、銅冷水量、銅冷熱負荷、銅冷占比、銅冷卻壁溫度變化趨勢見圖1～3。由圖1～3看出，本次恢復爐況中，裝料制度調(diào)整較小，主要是通過中部調(diào)劑，開旁通改變銅冷水量，達到了銅冷卻壁溫度回升、銅冷熱負荷和占比升高、控制渣皮增厚的目的，使爐況恢復正常。但是爐況恢復進程稍長。3.22開旁通開，調(diào)整溫度新3#高爐2011年3月8～10日發(fā)生較大的波動，連續(xù)3天日產(chǎn)低于4000t，銅冷占比低于30%，最低為19%。采取的措施:3月10日銅冷旁通開103根，水量控制在1～3m3/h;3月18日銅冷旁通開90根，每根開水1～2m3/h;3月29日銅冷旁通開43根，每根開水1～2m3/h。統(tǒng)計此期間冷卻制度參數(shù)，歸納出銅冷旁通開水程度對冷卻壁壁面溫度影響的情況，見表2。料制調(diào)整:ak39(2)37(3)35(3)33(3)30.5(2),aj39(3)37(3)34.5(3)32(2)29(2)25.5(1)。逐漸退到ak35(3)33(5)31(2),aj39(4)37(3)35(3)32.5(2)29.5(2)26.5(1)。礦批由68t退到57t。調(diào)整后，各參數(shù)變化趨勢見圖4～6。由圖4～6可以看出，本次恢復爐況中，初期通過中部調(diào)劑，開旁通改變銅冷水量較大，但是爐況恢復較困難;采取了在保持中部調(diào)劑的同時進行氣流調(diào)整，將大料批正裝調(diào)整為小料批半倒的裝料制度，并調(diào)整布焦圈數(shù)增加下部邊緣氣流，改變渣皮厚度。此次爐況恢復是通過中部調(diào)劑與氣流調(diào)整相互結(jié)合恢復正常的。4優(yōu)化高爐中部調(diào)節(jié)劑承鋼新3#高爐投產(chǎn)以來，中部調(diào)劑得到有效應用。(1)通