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大型高炉先进大修和操作技术
来源: 作者: 发布时间:2021-11-21 17:28:36
    JFE仓敷制铁所    对二号高炉的优化
   
    JFE西日本仓敷制铁所2号高炉自1979年3月20日点火,至2003年8月29日停炉,在第三代炉龄期间已经生产了24年零5个月。为了最大限度地降低高炉大修期间的铁水短缺,仓敷制铁所通过在所有可能的地方进行预先施工,以及采用“大环件施工法”,将第四代炉龄的大修时间压缩到了最短,包括高炉内容积扩容、更换热风围管、安装现代化的3罐式并罐无料钟炉顶装入系统在内的大修工程在75天内完成。随着大修工程的竣工,2号高炉于2003年11月13日投产。开炉后该高炉产能直线上升,确保了铁水的尽快供应,并降低了生产成本。目前,该高炉持续生产未发生任何问题。

    2号高炉组成设备
    JFE仓敷制铁所2号高炉主要由以下设备组成:
    炉身。该高炉的炉容在原来的基础上扩充到最大,从2857立方米扩大到4100立方米。热风围管全部进行更换,整个炉身都安装了炉体冷却设备,冷却壁一直安装到炉喉。炉缸应用了高耐腐蚀低空隙度的碳砖,风口数目从33个增加到38个。
    炉顶装入设备。安装了3罐式并罐无料钟炉顶装入系统,以提高布料控制的自由度,适合更大范围的操作需求,包括使用廉价的低等级原燃料和进行低燃料比操作。
    出铁场设备。出铁场作业采用了如下改进,以提高效率:安装远程受铁(操作)/出铁场脱硅(操作)装置,并在高炉中控室监控;在出铁场和地面之间架设斜坡通道和出铁场平台,并设置了摆动溜嘴驳转器实现“无接触”更换摆动溜嘴;通过增加出铁场通道,拓展铲车的使用范围。
    控制系统。电气和仪表系统集成在一起,高炉中控室安装了CRT集成操作系统。
    辅助设备。通过改变煤气清洗系统把VS+EP改为环缝洗涤器,提高了除尘能力;扩容余压回收透平发电设备(TRT),提高了发电能力;炉喉设置了夜视摄像机和微波料面机。

    高炉大修
    该高炉大修主要包括以下两个方面:
    高炉解体。JFE采取了如下措施缩短高炉拆除时间:有效使用开孔机等设备,加速了拆除和排空高炉缸内残余死铁层的工作;通过在炉底钢壳设置大型开孔并有效运用重型机械,极大地加快了排空炉缸残铁的工作;采用“大环件施工法”,即炉身垂直划分为3段的分段施工法,将庞大的炉身移出。
    大修方式。由于实际能用的施工建设空间有限,3段炉身耐材在靠近干渣坑的地方进行组装。所有的冷却壁和内衬的浇筑工作都是在这3段炉身上完成,并且炉底板的耐材砌筑和部分炉底周围的冷却水管也预先安装到位,因此缩短了实际建设周期。在实际的工程施工作业中,这3段预先准备好的炉身按照“大环件施工法”进行组装,实际建设在75天内完成。

    开炉操作
    该高炉开炉操作有两大目标:一是通过降低铁水中的硅含量,尽早过渡到低成本生产;二是尽早实现稳定生产,在此基础上设定了原燃料的参数,制订了操作计划。
    原燃料参数。高炉开炉操作的特别关注之处在于开炉初期的炉内温度偏低,要防止开炉初期低温黏度溶液难以滴落,导致炉内透气性变差。从JFE西日本福山制铁所3号高炉和2号高炉的开炉操作实践来看,提高入炉焦炭强度可以确保炉内焦炭粒度,使高炉操作更快地达到稳定状态。确切地说,对原燃料有以下两个相应指标要求:提高焦炭强度,提高烧结矿强度。
    虽然随着炉腹煤气量的增加,压损也在上升,但是可以认为开炉后立即滴落,使尽快提高风量成为可能。烧结矿性能参数的影响基本与预测的一样,在提高风量并保持良好的透气性方面起着重要作用。
    操作方针。仓敷制铁所2号高炉于2003年11月13日18:30开始送风,稳定的煤气流加热了炉缸,第一炉铁水(温度达1431摄氏度)按计划于11月14日12:00出铁成功,此后送风顺利,11月15日达到设计风量。需要说明的是,因为一次煤气流不稳定,而实施了必要的临时减风一次,通过采取适当的措施达到了基本稳定送风的操作要求。JFE仓敷制铁所2号高炉创造了日本钢铁公司历史上最快的开炉纪录,同时铁水硅含量也很快降低,实现了低成本生产。到目前为止,该高炉运行状态良好。


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