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水钢4#高炉封炉方案1

首钢水钢炼铁厂

四高炉炉料置换

水钢四高炉由于2013年4月27日19:43重力除尘器处煤气管道严重损坏,恢复时间较长,为了避免炉缸冻结,送风恢复顺利、保证高炉寿命,特拟订本炉料置换方案。

一、事故前炉况简要分析:

事故发生前较长一段时间内,炉况稳定顺行,炉缸热量充足活跃,圆周工作均匀。4月27日休风前各项操作参数如下:1、主要指标:产量:5304吨,焦比313kg/t,煤比174kg/t,焦丁比23kg/t,燃料比510kg/t。2、送风制度:风量5100m3/min,风压430kpa,顶压235kpa,富氧率3.4%,风温1280℃。3、造渣制度:R2:1.27倍,Al2O3:14.56%,TiO2:6.50%。4、热制度:【Si】:0.340%,【S】:0.031%【Ti】:0.280%,物理热:1470℃,1、2、3号铁口温度均匀。5、装料制度:矿批:55.0吨,负荷5.478t/t,钛球比例20%,烧结率69.82%,总熟料率为89.82%,料线1.4米,布料C432412392362332292O432412392372342

矿焦角差2.0度。6、炉前渣铁情况:休风前一次铁理论铁为217吨,实际出铁536.4吨,理论渣98.75吨,实际出渣85分钟,每分钟按2吨,实际出渣170吨。铁口出喷,渣铁出好。

二、休风后的保温措施

高炉紧急休风后,最大限度采取保温措施:1、风口满堵泥,抹黄油,风口与二套,二套与大套之间用黄油抹好。2、休风后,软水系统减水一半(水压0.33MPa,流量为2000 m3/h),全停空冷器。48小时后逐步降至原水量的1/4(水压0.33MPa,流量为1000 m3/h)。风口水休风后,减水一半(水压1.22MPa,流量490 m3/h),48小时流量减少至150 m3/h。3、炉顶3个800放散阀全开,料面没有采取压火或密封措施。

三、选择炉料置换封炉方案的理由

针对四高炉目前情况,处理这种炉况一共有三种方法:1、降料面,2、炉料置换封炉,3、扒料。

从安全方面考虑,降料面过程中产生爆震可能造成次生事故,而扒料,时间长,劳动强度大,安全系数低,打水、开孔等影响高炉寿命。综合考虑以上因素,确定本次采取炉料置换封炉方案。

四、封炉之前炉况恢复方案

1、配料计算

1.1 送风采用净焦+正常料(烧结矿+普球+南非+锰矿+萤石+干熄焦)恢复。

1.2 主要参数选择:

送风正常料负荷:2.0t/t

正常料焦比:0.796 t/t

焦批:14.6t/批(净焦批铁量0.020t)

正常料批重:30.0t/批

生铁成分:[Si]2.0% [Fe]93.0% [Mn]≥0.80% [S]≤0.040%

元素分配(%):

Fe Mn S P

铁99.5 70 5 100

渣0.5 30 90

煤气 5

炉渣成分:碱度0.95倍Al2O3≤15.0%

炉料压缩率:12%

料线:1.4m

开炉料成分及堆比重(开炉前重新取样分析及计算):

矿种TFe SiO2CaO MgO Al2O3MnO S P 堆比重烧结52.51 6.24 12.33 2.46 2.48 0.264 0.046 0.069 1.75 普球64.9 5.28 1.31 0.46 0.30 0.16 0.042 0.004 2.0 南非66.09 3.71 0.001 0.001 1.61 0.180 0.019 0.016 2.4 锰矿15.45 41.84 2.3 0.901 5.69 14.97 0.071 0.205 1.8 石灰石 1.34 54.54 CaF2 1.6 萤石30.01 0 65.12 0.087 1.6 焦碳灰分54.68 3.08 1.61 25.88 0.6 焦炭:水分0.7%、灰分13.20%、S 0.60%

1.3正常料计算

正常料:正常料焦比为796kg,负荷:2.069t/t,R2为0.95倍,

得焦炭14.6t、烧结23.0t、普球4.0t、南非3.0t、锰矿2.3t、萤石0.4t;熟料率90.0%,批铁量18.218t,渣比486kg,【Ti】0.030%,【Mn】0.814%,CaF2:2.94%,Al2O3:14.42%。

1.4上料安排:

送风后,首先上100吨净焦:(50吨净焦+1个萤石)×2

然后每5批正常料+3批净焦进行上料,根据炉温及炉况顺行状况逐步过渡到正常料。炉况恢复基本正常,炉温充足,工作风口达到全风口2/3时,考虑装封炉料。

2.送风恢复铁口及风口个数的选择

考虑炉缸很凉,而且还存有3300多吨、负荷5.478t/t的冷料,决定按炉缸冻结进行处理。为了尽可能保证煤气流分布均匀,选用2#、3#铁口恢复出铁。风口选2#、3#铁口每个铁口两旁4个风口共8个风口(14#、15#、16#、17#、21#、22#、23#、24#)送风,其余22个风口堵死。

3、送风恢复炉前工作

3.1送风前,将现有12个?130mm换成?120mm,风口面积由0.3627㎡缩小到0.3391㎡(为了实现多风口工作,活跃炉缸)。

3.1.1烧好送风风口

3.1.1.1将14#、15#、16#、17#、21#、22#、23#、24#风口及二套拉下,往下烧与铁口连通(烧通的标准,风口火焰往下窜,铁口火往往上窜),铁口两旁4个风口相互烧通。烧好后,往风口内加工业盐,每个风口加50~100kg。

3.1.1.2送风之前,将2个铁口钻开,如果铁口发黑,用氧气烧见红焦。

3.1.1.3送风之前,在3#铁口埋氧枪,并通上氧气,保证其燃烧,总

公司炉前技师指导完成。

3.1.1.4将不送风的风口抠干净重新堵泥,不允许送风后自动吹开。在抠泥的时候注意风口情况,如果发黑,要查找原因,杜绝向炉内漏水。

3.1.1.5所有风口二套、大套上用炮泥铺好。

3.2送风后

3.2.1 2#铁口如果不透气,不喷瓦斯火,组织往铁口上方烧,直至烧透气为止。

3.2.2每个铁口出第一次铁,不过砂口,后续是否过砂口根据炉温、物理热确定。

3.2.3根据实际情况,两个铁口轮流出铁,尽最快的速度倒出凉渣凉铁。

3.2.4考虑四高炉才开炉2年多,为了保护铁口组合砖衬,铁口角度保持原来的10°。

4、送风恢复操作

4.1送风前各阀状态:高炉放风阀全开,热风炉除倒流阀和废气阀开启外,其它阀门一律关闭,煤气系统炉顶放散阀、均压放散阀全开,装料系统各阀关闭;冷、热风系统人孔,炉顶人孔关闭,高炉送风前炉顶人孔关闭后通蒸汽操作。

4.2.送风恢复。

4.2.1工长、副工长按操作规程联系有关岗位作好送风准备。

4.2.2副工长通知热风炉送风。

4.2.3.送风操作

4.2.3.1送风恢复全过程,煤气放散,炉顶温度按规程控制。

4.2.3.2. 由于休风时间长,送风初期按风压操作,热风压力按不大于40kpa送风,全关冷风大闸及调节阀。视风口明亮,无涌渣现象,下料正常,压量关系对称,外围系统正常后才能逐步上风。风量最大按2000m3/min控制,2000m3/min风量煤气发生量约为16.8万立/h。预计置换时间约为62小时。

4.2.3.3满炉重负荷料,为尽快提高炉缸热量,考虑喷煤富氧。

喷煤必须具备以下条件:

4.2.3.3.1风口明亮无涌渣现象,下料正常,无下大块现象。

4.2.3.3.2风温达到1050℃以上,风量达到1600m3/min以上。

4.2.3.3.3铁口能正常排放渣铁。

4.2.3.3.4铁口出铁正常,炉况顺行,可视情况进行富氧。

4.2.3.4喷煤注意事项:

4.2.3.4.1单风口喷煤量控制在正常煤量的30%。

4.2.3.4.2喷煤的风口要有专人看,发现滑大块或涌渣,立即把煤停了。

4.2.3.4.3喷煤必须达到匀速喷吹。

4.2.3.5开风口

4.2.3.

5.1铁口能正常出铁,炉温上行,风口明亮无涌渣,下料畅顺。

4.2.3.

5.2开风口方向从3#铁口往2#方向开,不允许间隔开风口。

4.2.3.

5.3炉温、物理热达到正常水平,出铁正常,开风口速度可以加快。

4.2.3.

5.4当送风风口个数达全风口的2/3时,上封炉料,到休风时风

口逐步全开。

4.2.3.6水压恢复:

4.2.3.6.1送风前,软水系统恢复一台泵正常工作,根据水温差实际情况恢复两台泵正常工作。

4.2.3.6.2送风前,风口水恢复正常水压及流量。

4.4送风恢复过程中可能出现的问题及处理。

4.4.1连续崩料,可以适当减风,控制崩料。

4.4.2风口破损:

4.4.2.1风量达到1500m3/min,料自由下降,铁口出铁正常,可以铁后休风更换;

4.4.2.2风量低于1500m3/min,且下料不正常或料没有动,铁口出铁不正常或出不了铁,可以适当减水,外部打水维持,视现场情况决定是否更换。

4.4.3 炉墙粘结物脱落,风压呈锯齿状波动,适当减风。

4.4.4盲板吹通、下降管脱落、风口、风管烧穿,立即减风到零进行休风,组织相关岗位人员疏散。

4.4.5出现威胁人身安全的事故时,立即休风,组织相关岗位人员疏散。

4.4.6炉顶着火,先减风,再来回开关放散阀灭火。

4.4.7悬料处理:悬料时间不能太长,坐料之前,要计算空间,炉顶打水必须先关,坐料时,通知炉顶及相关区域施工及工作人员撤离后,渣铁出净后拉风坐料。

4.4.8恢复过程中,突然停风、停电、停汽,按操作规程处理。

五、送风恢复前的具备条件

1、荒煤气管道封堵完毕,盲板承受压力不能低于40kpa,确保高炉煤气与荒煤气管道断开。

2、高炉所用介质管道恢复正常,风、水、电、蒸汽、氮气、压缩空气、焦炉煤气、氧气能满足生产要求且各阀门开关灵活。高炉蒸汽管道畅通,炉台处蒸汽压力>0.4MPa;炉顶N2量≥500m3/h;焦炉煤气压力>6kPa;压缩空气管路畅通,压力≥0.6MPa。烧铁口用的管道氧气压力大于1.5MPa。软水压力、流量,风口高压水压力、流量达到要求。

3、炉顶设备运转正常,上料系统、水系统、喷煤系统、渣铁处理系统、微机系统、环保设施运转正常,达到正常生产要求。(负责人:闵毅)

4、鼓风机运转正常,送风前2小时送风到放风阀。(负责人:吴永康)

5、风管、风口上严,用2#、3#每个铁口上方4个风口(14#、15#、16#、17#、21#、22#、23#、24#)共8个风口送风,其余风口堵死。

6、2#、3#铁口具备出铁条件,渣铁罐配到位。

7、组织好石灰石、锰矿、萤石、干熄焦炭。其贮存量为石灰石50吨、锰矿200吨,萤石200吨,焦炭1500吨。

8、缩小料流调节阀,增加布料圈数,减少粉尘集中吹出,具备改扇形或定点布料条件。

8、送风前,各安全通道及安全防范设施全部具备送风恢复条件

9、热风炉具备高炉送风所需风温,不能低于1000℃。

10、送风前两天制作好铁口氧枪。

11、在送风前,在总公司炉前技师的指导下,在3#铁口埋好氧枪,通上氧气。

12、送风前,将送风的8个风口与铁口烧通。

13、均压管堵盲板。

14、风口平台每个水槽安装2棵20米长的打水管。

15、炉前挖机工作正常。

五、封炉方案

1、封炉配料计算。

1.1 本次封炉采用干熄焦+烧结矿+普球+南非+锰矿+萤石。

1.2 主要参数选择:

封炉料总焦比:3.0t/t (封炉时间按30天进行,理论焦比为1.5t/t,考虑荒煤气系统抢修,炉顶放散阀有一个常开,故焦比选3.0t/t。)正常料焦比:0.9 t/t

焦批:16.8t/批(净焦批铁量0.020t)

正常料批重:30.0t/批

生铁成分:[Si]3.0% [Fe]93.0% [Mn]≥0.80% [S]≤0.040%

元素分配(%):

Fe Mn S P

铁99.5 70 5 100

渣0.5 30 90

煤气 5

炉渣成分:碱度0.95倍Al2O3≤15.0%

炉料压缩率:12%

料线:1.4m

填充容积(m3):

部位死铁层炉缸炉腹炉腰炉身炉喉总计

体积167.338 344.582 394.173 226.112 1429.678 100.48 2662.363 料线70.37 70.37

炉料0 344.582 394.173 226.112 1429.678 30.11 2424.655 开炉料成分及堆比重(开炉前重新取样分析及计算):

矿种TFe SiO2CaO MgO Al2O3MnO S P 堆比重烧结52.51 6.24 12.33 2.46 2.48 0.264 0.046 0.069 1.75 普球64.9 5.28 1.31 0.46 0.30 0.16 0.042 0.004 2.0 南非66.09 3.71 0.001 0.001 1.61 0.180 0.019 0.016 2.4 锰矿15.45 41.84 2.3 0.901 5.69 14.97 0.071 0.205 1.8 石灰石 1.34 54.54 CaF2 1.6 萤石30.01 0 65.12 0.087 1.6 焦碳灰分54.68 3.08 1.61 25.88 0.6 焦炭:水分0.7%、灰分13.20%、S 0.60%

1.3 炉料填充:炉缸和炉腹、炉腰填充净焦,炉身下部填充空料,从炉身中部开始逐步过渡到正常料。

1.4 正常料计算

正常料:正常料焦比为0.9t/t,R2为0.95倍,得焦炭16.8t、烧结21.0t、普球5.0t、南非4.0t、锰矿2.5t、萤石0.4t;熟料率86.67%,批铁量18.531t,渣比458kg,【Ti】0.029%,【Mn】0.855%,CaF2:3.067%。

1.5 空料计算:

空料组成为焦炭、萤石、石灰石。因空料R2为0.95倍,得焦炭

16.8t、萤石0.4t、石灰石2.3t;(批铁量为:0.024t)

1.6 空料与正常料批数计算:

净焦批体积:V净=24.64m3

空料批体积:V空=26.125m3

正常料批体积:V正=40.309 m3

净焦需填充容积为344.582+394.173+226.112=964.867m3

则净焦批数为964.867÷24.64=39.159批,取39批;

剩余体积为

2424.655-39×24.64-70.37=1393.325 m3

设此部分需填充空料X批、正常料Y批,得

26.125X+40.309Y=1393.325 ①

因全炉焦比为3.0t/t,得

(39+X+Y)×16.8×0.993÷(39×0.020+0.024X+18.531Y)=3.0 化简得Y=16.2807+0.3874X,代入①式,解得X=16.65、Y=23.83 取空料17批、正常料24批;

1.7 炉料填充:

装入净焦39批后,加3吨萤石。

装入空料K和正常料A

①10K

加2吨萤石

②2K+A

③K+A

④K+2A

⑤K+5A

⑥K+7A

错误!未找到引用源。K+8A

1.8 装料注意事项:

1.8.1 考虑此次无计划休风时间长,炉缸热量不足,休风恢复按炉缸冻结处理。装完净焦后,加3吨萤石,再上10个空料后,再加2吨萤石,然后按料单上料。

装封炉料条件:

1、炉缸具有一定温度:【Si】:0.35%以上,物理热≥1450℃以上,

炉渣热量充沛。

2、送风风口个数达到全风口的2/3以上。

1.8.2具备上封炉料后按料单上料,封炉料线按3.0米控制。

1.9水渣覆盖量计算:

为减少热量损失,休风在料面上压200mm厚的水渣,其量为3.14×0.2×(42+4×4.138+4.1382)÷3×1.15=11.96t 取12吨。

六、休风后工作

1、休风后,卸下所有风管,风口堵满泥,用黄油抹好,杜绝漏风,每24小时进行重新抹黄油。中节密封好,倒流阀关闭。

2、软水系统,休风后按进水温度控制在60℃进行调整空冷器的关闭个数。风口水进行减半控制,48小时后再酌情减水。

3、考虑封炉时间长,避免烧结粉化,小矿槽烧结矿放掉返到其他高炉使用。

4、休风后料面上覆盖200mm厚水渣。

5、休风一天后,在安全的条件下,关两个放散阀,开一个放散。

6、休风后进行一次全面检漏,。

7、4小时一次检查一次炉顶火焰、料线、炉身水压、流量、补水情况。

8、休风期间炉顶置明火,有专人看守。

七、送风恢复过程安全措施:附后。