高炉主控室操作规程修订版.docx
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高炉主控室操作规程修订版
工艺技术操作规程
(2013版)
编制:
生产技术科
审核:
批准:
第一章高炉车间工艺技术规程
第一节总纲
一、炼铁生产的作用
现代任何国家是否发达的主要标志是其工业化及生产自动化的水平,即工业生产在国民经济中所占的比重及工业的自动化、机械化。
而劳动生产率是衡量工业化水平极为重要的标志之一。
为达到较高的劳动生产率需要大量的机械设备提供的最基本的材料。
一个国家的钢铁工业发展状况直接反映了其国民经济发达的程度。
近年来我国钢铁产量已为世界首位,其装备和技术水平同样处于前列。
现代化的钢铁联合企业,都以生产规模相匹配的生产流程为基本形式,高炉炼铁生产处于中间,起着重要的承上启下的作用,对整个企业动作正常与否起着关键作用。
二、各种原料标准及管理
1、冶金焦炭技术指标
种类
>40mm
(大块焦)
>25m
(大中块焦)
25-40mm
(中块焦)
灰分/%
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
不大于12.00
12.01-13.50
13.51-15.00
硫分/%
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
不大于0.60
0.61-0.80
0.80-1.00
机械强度M25/%
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
大于92.0
92.0-88.1
88.0-83.0
灰分/%
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
不大于7.0
不大于8.5
不大于10.5
挥发份/%
不大于1.9
水分/%
4.0±1.0
5.0±2.0
不大于12.0
焦末含量/%
不大于4.0
不大于5.0
不大于12.0
表1-1冶金焦炭标准(GB/T1996-4)
2.原料质量标准
表1-2烧结矿指标
项目
化学成分
成分波动
粒度分布
高温冶金性能
W(TFe)/%
W(SiO2)/%
W(FeO)/%
W(TFe)/%
R
>50mm
<10mm
<5mm
平均
≥56.0
≤7.0
≤9.0
≤±0.1
±0.03
≤10
≤40
≤5
先进
≥57.0
≤5.0
≤7.0
≤±0.05
±0.03
≤10
≤30
≤3
表1-3球团矿指标
项目
W(TFe)/%
W(SiO2)/%
W(FeO)/%
每个球的抗压强度/N
大于6.3转鼓指数/%
高温冶金性能
平均
≥65.0
≤4.0
<1.0
>2250
>95
先进
≥66.0
≤3.0
<1.0
>2250
>95
三、炼铁生产的基本技术指标及计算公式
1、高炉有效容积利用系数
有效容积利用系数=生铁产量/(有效容积×实际工作日数)
2、入炉焦比
入炉焦比=干焦耗用量(Kg)/合格生铁产量(t)
第二章高炉车间工艺技术规程
第一节高炉炼铁工艺
一、高炉炼铁生产的概况
高炉冶炼过程是一系列复杂的物理化学过程的总和。
有炉料的挥发与分解,铁氧化物和其他物质的还原,生铁与炉渣的形成,燃料燃烧,热交换和炉料与煤气运动等。
这些过程不是单独进行的,而是在相互制约下数个过程同时进行的。
基本过程是燃料在炉缸风口前燃烧形成高温还原煤气,煤气不停地向上运动,与不断下降的炉料相互作用,其温度、数量和化学成分逐渐发生变化,最后从炉顶逸出炉外。
炉料在不断下降过程中,由于受到高温还原煤气的加热和化学作用,其物理形态和化学成分逐渐发生变化,最后在炉缸里形成液态渣铁,从渣铁口排出炉外。
二、炼铁工艺流程
第二节高炉车间主任岗位职责
一、责任
1负责高炉区域的全面工作,向厂长负责。
2接受炼铁厂和上级专业部门的技术操作、生产管理指导,执行厂长命令。
3为高炉区域安全生产第一负责人,负责安全环保工作及定置定位管理。
4负责开展高炉区域劳动竞赛、岗位练兵活动,负责班组岗位经济责任制的考核,对完成高炉经济技术指标负责。
5负责高炉区域职工的专业技术培训和技术评定工作。
6按时参加生产调度会,及时了解车间生产信息,并传达执行。
7对高炉区域设备使用、维护质量负责,认真执行设备点检制度、润滑制度,并检查落实考核执行情况。
8主持召开高炉专业会议,制定高炉操作方针及技术操作考核,经炼铁厂批准后实施。
负责高炉区域的生产成本管理。
9负责高炉各类事故的组织处理,分析原因和提出整改措施,并组织实施。
10对高炉区域班组人员,报经车间批准后,有权进行调整。
11对违章违制者有限令整改权和考核权。
12完成炼铁厂交办的各项其他任务,及时向厂长汇报工作,不得越级上报。
二、权限:
1、有权对高炉车间人员进行考核。
2、有权对高炉车间人员进行工作安排。
3、有权对高炉车间人员进行工资评定。
三、考核:
由厂领导进行考核评定。
第三节高炉炉长岗位职责
一、责任
1负责本高炉区域的全面工作,向高炉车间主任负责。
2接受炼铁厂和上级专业部门的技术操作、生产管理指导,执行上级命令。
3为本高炉区域安全生产第一负责人,负责安全环保工作及定置定位管理。
4负责开展本高炉区域劳动竞赛、岗位练兵活动,负责班组岗位经济责任制的考核,对完成本高炉经济技术指标负责。
5负责本高炉区域职工的专业技术培训和技术评定工作。
6及时了解车间生产信息,并传达执行。
7对本高炉区域设备使用、维护质量负责,认真执行设备点检制度、润滑制度,并检查落实考核执行情况。
8制定本高炉操作方针及技术操作考核,经车间主任批准后实施。
负责本高炉区域的生产成本管理。
9负责本高炉各类事故的组织处理,分析原因和提出整改措施,并组织实施。
10对本高炉区域班组人员,报经车间批准后,有权进行调整。
11对违章违制者有限令整改权和考核权。
12完成炼铁厂、车间交办的各项其他任务,及时向车间主任汇报工作,不得越级上报。
二、权限:
1、有权对高炉车间人员进行考核。
2、有权对高炉车间人员进行工作安排。
3、有权对高炉车间人员进行工资评定。
三、考核:
由厂领导进行考核评定。
第四节高炉值班室岗位
岗位职责
1.负责本班所辖区域的生产管理和工艺纪律的执行,接受车间主任、炉长和调度直接管理,对完成本区域的生产任务和经济技术指标负责。
2.接受车间和上级专业部门的技术操作、生产管理的指导,执行车间主任、炉长的命令。
3.对所辖区域安全生产、工艺顺行、质量稳定负直接责任。
认真执行各种规章制度,贯彻好考核制度和经济责任制。
4.有权协调本区域内各岗位人员的临时性工作,有权对所辖区域人员向炼铁厂和车间提出考核意见。
5.落实、布置本区域内的生产任务、生产进度情况、检查劳动纪律、劳保护品穿戴、区域卫生及工具准备等工作,有权依据生产情况的变化,在允许范围内调整生产工艺,并及时向车间主任和调度汇报,做好记录,交接班时交接清楚。
6.对所辖区域设备使用、维护质量负责,认真执行设备点检制度、润滑制度,并检查落实考核执行情况。
7.负责向炼铁厂提供工艺、设备、安全等方面状况和隐患的信息,对标准化操作负检查指导责任。
对突发的生产事故,要及时到现场组织处理,并及时通知调度,服从调度指挥。
8.认真填写有关的记录和报表,参加车间召开的有关会议,并认真传达执行。
9.完成车间交办的任务,及时汇报工作,不得越级上报。
第五节高炉值班室岗位
一、冶炼参数参考计算
1.1风口风速计算:
Q风
F×60
式中:
V风-标准状态下的风口风速,m/s
Q风―风量,m3/min
F-风口总截面积,m2
V风×(风温+273)×101.3
(101.3+风压)×273
1.2鼓风动能计算:
QQ2T2
NF2P2
E:
鼓风动能, kg·m/min
Q:
风量,m3/min
n:
风口数目,个
F:
风口总截面积,m2
T:
热风温度+273℃
P:
热风压力+101.3kPa
简化公式:
Q3T2
F2P2
1.3冶炼周期计算:
24V效
n×V×(1-c)
T:
冶炼周期,h
V效:
由料线到风口的容积,m3
n:
每天跑料批数,批
V:
每批料体积,m3
C:
炉料在炉内的压缩率,%(一般到10~20%)
1.4煤气在炉内所停留时间计算:
0.36V效
10×(K总/86400)
t煤:
煤气在炉内停留时间,s
V效:
料线到风口的炉容,m3
0.36:
炉料间平均空隙,m3/m3
K总:
每昼夜焦炭消耗量,kg/t
10:
在高炉平均温度高压下,每kg焦炭燃烧后所产生煤气的体积,m3
86400:
每昼夜的秒数
二、工作前准备:
2.1查看槽上料仓原燃料贮存数量质量情况。
2.2了解设备运转情况,发现设备隐患及未处理完的设备故障要及时通知厂调及有关单位加紧处理。
2.3认真查看日报原始记录,了解上一班操作指导思想。
三、原燃料的管理
原料工作的基本任务是按照“精料”方针:
高、熟、匀、净、小、稳为准则,给高炉提供数量充足的原燃料,满足高炉安全、高产、优质、低耗、长寿的需要。
3.1高炉所用原料的燃料的质量
(1)、高炉用烧结矿技术条件:
YB/T421—92烧结矿行业标准:
项目
级别
化学成分
物理性能
冶金性能
TFe波动范围
CaO/SiO2波动
范围
FeO
S
转鼓
指数
(+6.3mm)
抗磨
指数
(-0.5mm)
筛分
指数
(-5.0mm)
低温还原粉化指数
(RDI)
(+3.15mm)
还原度
指数
(RI)
碱度
0.65—2.2
一级品
±0.5
±0.08
<12.0
<0.08
>66
<7.0
<7.0
>60
>65
二级品
±1.0
±0.12
<14.0
<0.12
>63
<8.0
<9.0
>58
>62
(2)、球团矿技术标准:
项目名称
品级
化学成分
物理性能
冶金性能
TFe
%
FeO%
SiO2%
S
%
抗压强度
N/个球
转鼓指数(+6.3mm)%
抗磨指数(-0.5mm)%
筛分指数(-5mm)%
粒度(8mm~16mm)%
膨胀率
%
还原度指数RI
%
还原粉化指数RDI(+3.15mm)%
指标
一级
≥64.0
≤1.0
≤5.5
≤0.02
≥2000
≥90.0
≤6.0
≤3.0
≥85.0
≤15.0
≥70.0
≥70.0
二级
≥62.0
≤2.0
≤7.0
≤0.05
≥1800
≥86.0
≤8.0
≤5.0
≥80.0
≤20.0
≥65.0
≥65.0
允许波动范围
一级
±0.40
二级
±0.80
注:
抗磨指数、冶金性能指标应是报出检验数据。
(3)、石灰石:
石灰石化学成分:
项目
级别
化学成分(%)
CaO
MgO
Al2O3
Fe2O3
SiO2
P
S
特级品
>54
<3
Σ<2
<0.005
<0.02
一级品
>53
<3
-
-
<1.5
<0.01
<0.08
二级品
>52
<3
-
-
<2.2
<0.02
<0.10
三级品
>51
<3
-
-
<3.0
<0.03
<0.12
(4)、碎铁:
粒度<200mm。
(5)、焦炭技术标准:
(GB/T1996--94)
指标
机械强度
牌号
Ad
Std
Vdaf
M25
M10
Ⅰ
≤12.00
≤0.60
≤1.90
≥92.0
≤7.0
Ⅱ
12.01~13.50
0.61~0.80
92.0~88.1
≤8.5
Ⅲ
13.51~15.00
0.81~1.00
88.0~83.0
≤10.5
(6)、萤石的成分要求:
品位
化学成分(%)
CaF2
杂质不大于
SiO2
S
P
特一级
98.0
1.5
0.05
0.03
特二级
97.0
2.5
0.08
0.05
一级品
95.0
4.5
0.1
0.06
二级品
90.0
9.0
0.1
0.06
三级品
85.0
14.0
0.15
0.06
四级品
80.0
18.0
0.20
0.08
五级品
75.0
23.0
0.20
0.08
3.2原料分析项目:
原燃料
分析项目
烧结矿
TFe
FeO
SiO2
CaO
MgO
S
P
球团
TFe
FeO
SiO2
CaO
MgO
S
白云石
CaO
MgO
SiO2
Al2O3
萤石
SiO2
Al2O3
CaF2
S
CaO
焦炭
工业分析
水分
灰分
挥发分
硫
固定C
物理分析
转鼓指数
筛分指数
喷吹煤粉(原煤)
水分
灰分
挥发分
硫
固定C
煤粉
工业分析
水分
灰分
挥发分
硫
固定C
物理分析
细度(-200目)
3.3各种原燃料入料仓前,必须将其化学成分,物理性能通知值班工长。
不合格者,未经技术厂长批准,不准入仓。
3.4各种原燃料入炉,必须将其化学成分,物理性质分析、分仓通知高炉工长,高炉工长据此配料。
3.5石灰石、白云石、莹石、天然块矿以及其它辅助材料入厂时,除事先向供应单位索取成分外,还应该按取样规定,取样化验。
3.6原料供应部门必须及时全面掌握原燃料质量变化,发现重大变化,要及时反映给有关领导及高炉。
3.7高炉工长要勤于检查料仓存料情况,发现问题及时向调度反映,并经常检查原燃料的变化情况,做到心中有数。
3.8高炉所使用各种原燃料必须按品种分别卸入规定的料仓,严禁混料。
3.9烧结改变配料比时,由厂调通知当班工长。
3.10工长每班至少检查二次料仓情况,了解原燃料质量及贮存数量,做到心中有数,如有问题及时汇报厂调。
3.11特殊情况需要高炉改变配料比时,必须通知厂调,由厂调通知供料车间组织备料,工长执行并汇报车间。
3.12所有上仓原燃料,槽上工根根据原燃料标准负责检查,对于含有杂质、混料及质量差的原燃料,槽上工应拒绝卸料同时汇报厂调和工长,副工长作好记录。
3.13烧结矿、焦炭取用应从两仓均匀取用,对于存放时间过长、粉末增多的烧结矿,应间断按比例搭配入炉,工长监督槽下工执行。
3.14副工长了解并记录化验室提供的原燃料化学成份、粒度分析和筛分结果。
3.15副工长每班检查焦炭和矿石的称量准确性和上料系统的操作情况,结果汇报工长,如有问题汇报车间。
四、配料和炉料校正
4.1配料:
4.1.1开炉料、停炉料、封炉料及三天以上休风料由技术科制定方案。
并且厂部批准。
4.1.2一至二天的休风料,由车间主任制定方案,交厂部批准执行。
4.1.3二十四小时的休风料,由车间主任制定方案并组织执行。
4.1.4高炉冼炉,改变铁种,由车间主任制定方案,经技术厂长批准后执行。
4.1.5工长根据原燃料化学成份及各种参数进行变料计算,通知上料工输微机并作好记录。
4.1.6特殊情况改变配比时,由技术厂长决定,高炉炉长执行。
4.1.7改变铁种时,炉长制定变料方案,报技术厂长批准,当班工长执行。
4.2炉料校正:
4.2.1当入炉原燃料的理化性能有较大波动时,工长根据情况及时调整并汇报车间。
4.2.2焦炭水分快速分析仪发生故障时,工长根据焦炭水分进行调整并汇报车间。
4.2.3当焦炭强度有明显变化时,工长应及时调整焦炭负荷并汇报车间
4.2.4因炉况需要或热风炉故障需长时间使用低风温时,工长适当减轻焦炭负荷并向车间报告。
4.2.5炉况失常需加净焦或退负荷时,由工长向炉长汇报决定。
4.2.6布料溜槽α角、β角不动时,工长根据α角、β角位置及处理时间长短,汇报车间,由炉长决定酌情减焦炭负荷。
4.2.7发展边缘的装料制度超过冶炼周期1/3时,工长根据发展边缘的程度或车间指示,决定减负荷程度。
4.3日常操作配料原则:
4.3.1休、复风配料原则:
①短期休风(指四小时以内)
A、可酌情减免负荷。
B、对边缘较重,顺行较差的炉子,休风前适当增加倒装,以利复风。
C、无计划休风复风时,可根据料线的深浅及炉温的高低,炉况的顺行情况,酌情加焦。
②长期休风(指四小时以上)
A、负荷可根据休风时间长短而定。
B、净焦应加在成渣带以下部位,分两组加入(净焦+正常料+净焦),以利于复风。
C、长期休风配料时去掉金属附加物。
D、长期休风,配料碱度要降至正常操作控制碱度的下限,或更低一些。
E、休风前,要适当增加倒装。
F、休风时,可根据时间长短控制适宜的炉温。
G、复风时,负荷及装料制度可根据休风时间长短及料线深浅,炉子顺行程度而定。
原则是时间越长,负荷越轻;炉内旧料没有置换完毕,不宜加负荷。
4.3.2高炉洗炉料的配料
洗炉墙的粘结物,负荷调整宜集中加净焦,洗炉剂应集中加到边缘;洗炉缸堆积物时,宜分批减负荷,适当降低炉渣碱度。
4.3.3改变铁种时的配料:
A、由铸造铁改为炼钢铁时,变重负荷料前,提前一炉铁加石灰石提碱度,炉温采取一炉过渡铁。
B、由炼钢铁改为铸造铁时,变轻负荷料前,提前两炉降低炉渣碱度,负荷可一次减到铸造铁水平。
4.4发生下列情况时,必须及时进行炉料校正。
A、个别原料因品位变化,影响批重增减100kg以上时。
B、各种原料因碱度波动,影响每批料增减熔剂30kg以上时。
C、当焦炭灰分波动>±1%时。
D、当熔剂中有效成分波动>±2%时。
E、当焦炭、粒度、强度明显变化时。
F、若发现炉渣碱度过高,并廷续两炉铁时,应集中加几批酸料。
若发现炉渣碱度过低,应立即查明原因,逐步提高炉渣碱度,不得采用集中加石灰石的办法。
G、如果炉温过高,风温水平低,或炉温低,风温已用到较高水平,都应调整负荷,但炉热加负荷时,应查明原因,不要连续加负荷。
H、改变装料制度时,应根据炉况调整负荷。
4.5若炉温正常,生铁含S升高,应及时查明原因,采取措施,使用高S原料冶炼时,应酌情提高炉渣碱度。
4.6当改变矿种时,应调整负荷。
4.7当热风炉故障,风温达不到指定水平时,应减轻负荷。
4.8发现冷却设备漏水,应根据漏水情况减轻负荷。
4.9由于原燃料含粉率显著增加,应调整负荷。
4.10每班值班工长负责配料计算。
备注:
炉料校正,调节参考数据见附表。
五、高炉基本操作制度:
高炉操作制度主要包括:
装料制度,送风制度,造渣制度,以及与之相适应的热制度。
装料制度对炉料,煤气流沿半径及圆周方向的合理分布有重大作用,并对炉缸工作状态有较大影响,送风制度关系到炉缸初始化,煤气流的分布状态是否合理,对炉缸工作状态起决定性作用。
造渣制度不仅直接影响到生铁质量的优劣和炉况的稳定顺行,也影响到炉墙表面整洁与否;热制度对炉况稳定和生铁质量起重要作用。
因此,必须根据冶炼条件,坚持上、中、下部调节相结合的原则,既慎重又不失时机地为高炉选择相适宜的基本操作制度,确保高炉顺行,以达到安全、高产、优质、低耗、长寿的目的。
5.1装料制度
高炉布料主要是通过调整炉料的装入顺序,料线高低,批重大小,布料角度,即利用炉料在炉内的分布状态及透气性的差异,来调整炉内煤气分布和沿炉缸半径方向的温度分布,从而达到高炉稳定顺行的目的。
5.1.1炉料的装入顺序:
为确保炉墙整洁,洗炉剂应装在高炉的边沿,依次向高炉中心装入铁矿石、碎铁及石灰石。
若需要清洗炉缸或炉墙局部区域,允许改变洗炉剂的装入顺序或偏装。
5.1.2装料的方法:
正常的装料方法采用分装(KK↓JJ↓)。
5.1.3料线:
无钟式炉顶:
炉喉钢砖上缘为料线零点。
从零点到料面的垂直距离为料线。
正常料线为0.8m~1.5m,在此范围内提高料线疏松边沿,降低料线加重边沿。
两探尺之差应小于0.5m,超过此值则为偏料。
如发生偏料时,应按浅尺上料,正常情况下禁止单探尺工作,若两探尺同时损坏,应立即上报调度并组织休风抢修。
在修复前,应按料速、炉顶温度并参考时间下料。
5.1.4矿石的批重:
矿石的批重是指每批矿石的重量,适宜的矿批重由煤气的分布情况,冶炼强度高低,原燃料理化性能,装料设备等因素确定。
矿石批重大,分布到中心的矿石较多,同时沿截面的矿石分布较均匀,因此能抑制中心气流,防止产生管道,提高煤气能量利用,缩小料批有利于顺行,对炉料质量波动适应性较强,但煤气利用较差。
5.1.5装料制度的调节:
5.1.5.1定点压料:
利用布料器或布料榴槽旋转的特点,定点压料,有调整煤气流圆周分布不均匀的作用。
连续压料超过4小时,需经车间主任或值班主任批准。
5.1.5.2改料线:
在700~1600mm的料线范围内,降低料线加重边缘,提高料线疏松边缘。
5.1.5.3改料批重:
增加矿石批重,能疏松边缘,加重中心,相反减小批重,能加重边缘,疏松中心。
5.1.5.4原料物理性能影响:
粒度好、粉末少时,发展边缘。
5.1.5.5高炉布料器工作必须正常,按要求进行布料。
γo、γc要在不卡料情况下,偏小控制,每罐料能放6~10圈。
5.2送风制度
高炉送风制度包括鼓风量,风温和风口尺寸等。
通过它们的变化,来调整风口循环区的位置与几何形状,以达到炉缸热制度稳定和炉缸初始煤气流分布合理的目的。
5.2.1风量
5.2.1风量的制定根据
1、高炉生产任务。
2、风量与料柱透气性相适应的原则。
3、合适与最有利的风速或鼓风功能。
当其它条件不变,在炉况稳定顺行的前提下,适当的增加风量有助于活跃炉缸,促进煤气流的均匀分布。
因此应当充分发挥风机的能力,力争风机出全力。
但风量过大,会造成塌料,悬料或管道行程。
长期慢风作业除严重影响产量外,还会严重烧蚀炉墙或者造成炉凉,炉缸冻结事故。
有计划的长期慢风作业,应改用小风口,在正常风量下,缩小风口后应提高风压界限。
长期停煤(3天以上)应根据情况缩小进风面积。
一般情况下,风口应力求等径、等长、均匀一致,全开。
扩大风口直径,缩短风口长度,有利于活跃炉缸边沿,发展边沿气流。
缩小风口直径,增长风口长度,利于活跃炉缸中心区域,发展中心气流,保护炉墙,变动风口直径与风口长度,由主管厂长决定,不允许长时间堵风口操作。
由于炉况不顺,需要临时堵风口时,由主管厂长或车间主任决定。
5.2.2全风量操作:
高炉操作应经常保持全风作业。
1、一旦被迫减风,减风幅度要大些,恢复风量的速度要由炉况决定。
一般达到全风量80%以后,两次加风间隔>15分钟。
2、停风后的复风。
停风时间在一个小时以内时,高炉应以全风压的60%~70%复风,停风时间在1~4小时以上应以风压的50%~60%复风。
停风在4小时以上时,应以全风压的40%送风,送风后如果风口活跃,炉况正常,应尽快恢复全风作业。
3、只有在下列情况下,才允许用放风阀放风,但禁止一下放风到零。
A、出铁出渣事故;
B、高炉休风或处理悬料、偏行、管道等失常炉况;
C、发生突然停水、停电、停风等直接影响
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