礦熱爐有時(shí)候需要長(zhǎng)期停爐以技術(shù)改造或者定修,因此礦熱爐長(zhǎng)期停爐后重新開(kāi)爐就成了各個(gè)硅鐵企業(yè)不可避免的作業(yè)。傳統(tǒng)的開(kāi)爐方法是將爐料清空后,按照新開(kāi)爐方法進(jìn)行。但45000KVA的礦熱爐爐型大,清空爐料工作量大,并且重新開(kāi)爐耗電多、原料浪費(fèi)嚴(yán)重、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。
為了解決原來(lái)開(kāi)爐技術(shù)帶來(lái)的弊端,采用帶料直接開(kāi)爐工藝,保留原有坩堝結(jié)構(gòu)重新送電,不僅大大縮短開(kāi)爐時(shí)間,節(jié)約大量電能及原料,而且可以在短期內(nèi)使?fàn)t況恢復(fù)到最佳狀態(tài)。
帶料開(kāi)爐風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)
采用帶料直接開(kāi)爐工藝,同樣存在一定的風(fēng)險(xiǎn)和難度,若操作不當(dāng),造成電極硬斷,會(huì)使?fàn)t況急劇惡化,加大開(kāi)爐難度,甚至?xí)斐蔂t底上漲、電極難以下插、出鐵口找不開(kāi)等現(xiàn)象。
大型礦熱爐帶料開(kāi)爐的難點(diǎn)如下:
(1)冷卻后的硅鐵爐料導(dǎo)電性極差,難以正常送電;
(2)爐料完全冷凝后透氣性極差,爐況順行難度增大;
(3)如果操作不當(dāng),容易造成電極硬斷或軟斷事故,導(dǎo)致出鐵口不暢通,
(4)爐內(nèi)充滿(mǎn)冷料,爐底升溫難度大;
(5)45MVA礦熱爐設(shè)計(jì)獨(dú)特,變壓器起步電壓偏高近200v,送電初期,電極電流回升迅速,起弧快,若操作不當(dāng),容易引發(fā)電極事故。
帶料開(kāi)爐工藝要點(diǎn)
停爐前準(zhǔn)備工作
一般情況下,長(zhǎng)時(shí)間的停爐都是可預(yù)見(jiàn)性的,做好停爐工作,對(duì)帶料開(kāi)爐十分重要。
(1)電極維護(hù):在停爐前24小時(shí)停止對(duì)電極的下放,確保在新開(kāi)爐期間,三相電極具備足夠的工作端長(zhǎng)度和強(qiáng)度,避免在新開(kāi)爐期間因下放電極或電極工作端過(guò)長(zhǎng)發(fā)生電極事故。
(2)爐況維護(hù):停爐前40小時(shí)開(kāi)始降低料面,并減少加料量,操作以封蓋弧光為主,停爐前12小時(shí)停止加料,操作以搗爐為主,即采取適度的烘爐操作,在烘開(kāi)爐心死料區(qū)的同時(shí),最大限度減少大面及小面死料區(qū)。
(3)電極維護(hù):停爐出鐵堵眼完畢后,將三相電極行至下限,在每相電極根部圍入800kg焦炭,然后將電相電極抬高300~500mm,讓電極周?chē)固砍浞窒侣浜?,再次將三相電極行至下限。準(zhǔn)備完畢后,卸去三相電極上下抱閘、壓力換油壓,使電極處于自然矗立狀態(tài)。
(4)爐況維護(hù):停電后進(jìn)行徹底搗爐,采用一邊搗爐一邊附加焦炭并將大塊粘料搗碎或拉出,以免停爐后爐料快速板結(jié),影響后期的開(kāi)爐工作。
(5)電極保護(hù):停爐后10h左右準(zhǔn)備工作結(jié)束后放下活動(dòng)爐門(mén),停運(yùn)除塵主風(fēng)機(jī),并逐次關(guān)小保護(hù)套、壓力環(huán)、銅瓦等循環(huán)水量,最大限度降低外界溫度對(duì)電極的影響。停爐后48小時(shí)左右,在三相電極周?chē)鷩妈F皮筒,里面灌裝焦粉或微硅粉,保護(hù)電極。
開(kāi)爐前的準(zhǔn)備工作
(1)爐料清理:第一,將料面浮料及死料進(jìn)行清理,清理深度以低于爐殼上沿500mm為準(zhǔn)。第二,將電極周?chē)懒蠀^(qū)進(jìn)行清理,清理寬度以不少于800mm為準(zhǔn),清理深度以不低于爐殼上沿1200mm為準(zhǔn)。第三,將三角區(qū)爐料進(jìn)行清理,清理深度以不低于爐殼上沿1200mm為準(zhǔn)。爐料清理完畢,要求三相電極相互貫通,并與周?chē)沉贤耆撾x,使電極處于可隨時(shí)提起狀態(tài)。
(2)裝料:在三相電極下方鋪墊直徑1800mm、厚度300mm左右的硅石層(確保送電初期電極電流可控),然后將三相電極坐在硅石層上,最好要確保三相電極工作端相等,電極高度平齊。
帶料開(kāi)爐關(guān)鍵工藝控制
電極溫度監(jiān)控
礦熱爐自焙電極的熱學(xué)性能不理想,耐急冷急熱性能較差,電極溫度急劇升高或下降,都會(huì)造成電極表面或內(nèi)部形成裂紋,最終造成電極硬斷事故的發(fā)生。因此,在新開(kāi)爐過(guò)程中,采取措施控制電極溫升節(jié)奏,最大限度降低電極的溫度梯度,確保電極溫度由低到高緩緩回升,將是電極得以良好燒結(jié),最大限度降低電極硬斷事故的有效措施,也是新開(kāi)爐工作得以順利開(kāi)展的首要條件。
電極電流(負(fù)荷)控制
礦熱爐新開(kāi)爐期間,必須要有效控制電流(負(fù)荷)的提升幅度,即參照表1烘爐進(jìn)度表,嚴(yán)格控制電流負(fù)荷的回升速度,必要時(shí)采用間歇式供電方式進(jìn)行操作,使三相電極逐步隨高電流負(fù)荷的載荷能力,逐步滿(mǎn)足硅鐵冶煉工藝需求。操作過(guò)程務(wù)必要避免好功近利的操作心態(tài),以免電流負(fù)荷回升過(guò)快,造成電極流糊、銅瓦打火、電極軟斷或硬斷事故。
表1 烘爐進(jìn)度表
(1)加料操作為新開(kāi)爐工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié),初期加料以封蓋處理刺火為主,一定要避免加料速度過(guò)快,以免料面過(guò)大,電極下插淺,爐底溫度提升速度慢,加大新開(kāi)出鐵難度。
(2)為改善爐況,確保第一爐順利出鐵,在加料初期需在爐內(nèi)、出鐵口周?chē)尤脒m量木材,并及時(shí)封蓋爐料。
(3)為降低開(kāi)爐損耗,新開(kāi)爐必須采取措施,最大限度減少?gòu)U品率。
出鐵操作
順利出好第一爐鐵,將是新開(kāi)爐工作取得成功的重要象征。因此,出鐵工作需要及早安排,全面落實(shí),以免造成出鐵不順、爐前漏包等不利事故。
帶料開(kāi)爐關(guān)鍵工藝實(shí)施
送電后,認(rèn)真觀察電極工作狀態(tài),每半個(gè)小時(shí)測(cè)量一次電極焙燒溫度,測(cè)溫點(diǎn)在銅瓦下沿100mm處,以三角區(qū)為基準(zhǔn),成120°,每相電極要求測(cè)量三點(diǎn)溫度,并做好詳細(xì)記錄。圖1為新開(kāi)爐電極溫升曲線圖。
圖1 電極溫升曲線圖
電極電流記錄
圖2為新開(kāi)爐電極電流負(fù)荷曲線圖
圖2 電流曲線圖
通過(guò)合理操作,送電24小時(shí)后,電極平均溫度達(dá)到500℃,電極平均電流達(dá)到了220A,電極焙燒正常,電極做功基本趨于正常。
(1)為避免新開(kāi)爐出廢品,同時(shí)兼顧整體爐況,經(jīng)反復(fù)計(jì)算及討論,本次新開(kāi)爐采用的料批配比為:硅石:焦炭:氧化鐵=100:50:16.硅石及焦炭配比適中,氧化鐵配比偏低,主要考慮了新開(kāi)爐初期爐溫低,爐前吹眼、捅眼等因素對(duì)產(chǎn)品標(biāo)號(hào)的影響。
(2)帶料開(kāi)爐采用老電極進(jìn)行送電開(kāi)爐,考慮到老電極具備一定的載荷能力,因此當(dāng)電極開(kāi)始起弧時(shí)即開(kāi)始加料。開(kāi)始加料以處理刺火、封蓋電弧為主,不僅有效處理了刺火,而且使料面也得到了有效控制,爐況恢復(fù)效果較好。
(1)本次開(kāi)爐送電后35小時(shí),開(kāi)始安排吹1#、2#爐眼,即將礦熱爐兩個(gè)爐眼同時(shí)吹開(kāi),以確保出鐵成功率。爐眼吹入深度達(dá)到3m以上,爐眼直徑約100mm,確保了新開(kāi)第一爐順利出鐵。
(2)本次帶料開(kāi)爐工作,送電48小時(shí),耗電量60萬(wàn)度,即出完第一爐鐵,開(kāi)爐工作取得了階段性成功。