李兵，馮艷國，李建平，李利杰，顧愛軍

( 河鋼集團宣鋼公司煉鐵廠，河北宣化075100)

摘要: 對宣鋼3#高爐快速停爐降料面的實踐進行了總結。在停爐過程中，通過對爐頂打水量、氮氣通入量的控制，將爐頂溫度及爐喉煤氣中H2和O2的含量控制在合理范圍內( 爐頂溫度控制在350 ～ 450 ℃，爐喉煤氣H2% ＜ 10，O2% ＜ 0． 8) ，避免了煤氣的爆震，延長了回收高爐煤氣的時間，實現了安全、環保、快速停爐。

關鍵詞: 高爐; 降料面; 快速停爐; 回收煤氣

0 引言

宣鋼3#高爐( 2 000 m³ ) 于2011 年6 月10 日開爐，投產后爐況整體保持了順行。由于3 座熱風爐熱風出口出現開裂、部分爐體冷板和鐵口處冷板燒損，安全生產受到很大影響，公司安排3#高爐2015年10 月16 日停爐檢修。

1 停爐準備

3#高爐在接到公司的停爐檢修指令后，立即開始對高爐所有設備進行全面檢查，為停爐檢修做準備。重點檢查爐頂打水機構、調壓閥組控制機構、排風閥操作機構、機械探尺等停爐關鍵設備。在操作制度方面，逐步調整負荷、礦批、生礦配比，并相應調整熱制度及造渣制度。

1． 1 降料面打水系統的準備工作

爐頂打水管路有足夠的打水量，并能夠均勻霧化是控制爐頂溫度、實現安全快速降料面的關鍵。3#高爐爐頂打水系統最大打水量為25 t /h，為保證在原有爐頂打水能力不足時，能控制住爐頂溫度，在風口平臺提前引6 根水管至爐頂( 接高壓水，水壓≥1． 6 MPa) ，每根打水量為20 t /h。

3#高爐原有打水系統在主控室遠程操作，在降料面期間根據爐頂溫度需要手動調整后設打水系統，保證爐頂溫度控制在350 ～ 450 ℃。

1． 2 停爐前操作制度的調整

( 1) 提前3 天即13 日配錳礦1． 0 t /批，生鐵錳控制在0． 8% ～ 1． 0%之間; 鈦負荷控制在8 kg /t 以下; 14 日配螢石1 t /批。

( 2) 預降料線前4 h，調整礦批為55 t，停配蒙古礦，計算焦比650 kg /t; 計算堿度參數按1． 00 控制，其中［Si］按0． 5% 控制。預降料線前1． 5 h 加1 罐焦炭，保證小休風時到達爐腹上沿處。預降料線前裝料制度根據爐況變化適度調整，確保爐況順行。

1． 3 出鐵組織

( 1) 13 日提鐵口角度到11°。

( 2) 維護好鐵口，保持鐵口深度2． 9 ～ 3． 1 m，降料面前一個班保證足夠罐容，出凈渣鐵。預降料面期間爐前控制好打泥量，保證開鐵口順利，并準備60 mm、80 mm 鉆頭各5 個。

2 降料面過程

2． 1 預降料面過程

15 日7: 00 開始預降料面操作，TRT 退出，由調壓閥組調整爐頂壓力。至12: 20 小休風，料線11． 6m，累計噴煤131 t，耗風825 km³，富氧量17． 3 km³。

期間7: 30 加蓋面焦30 t，累計打水124． 54 t( 使用原有爐頂打水系統) 。預降料面1． 5 ～ 11． 6 m 期間爐內各項參數如表1 所示，煤氣成分分析如表2 所示。

2． 2 小休風復風后降料面過程

15 日18: 00 開始正式控料線降料面。隨著爐頂溫度的升高，逐步加大爐頂打水量，控制爐頂溫度不超出合理范圍。

為保證煤氣分析結果的及時報出，高爐降料面期間每隔30 min 人工取一次煤氣樣進行分析，20min 內將分析數據報關至高爐主控室。

19: 30 料線13． 4 m，料面進入爐身中下部，瞬時爐頂溫度達544 ℃; 20: 00 料線14． 9 m，料面進入爐身下部; 20: 30 料線16． 6 m，料面到達爐腰; 23: 00料線18． 4 m，料面到達爐腹。23: 08 根據理論計算料線深度和實際料線深度，料面下達至爐腹區域，爐內切煤氣操作。在切煤氣前，爐頂壓力平穩，爐內無爆震，布袋除塵系統工作正常，混合煤氣中含氫和含氧低于報警值。此后，為減小煤氣放散的噪音，降低大氣放散污染，風量控制在2 200 m³ /min。

23: 45 爐前打開南、北鐵口出最后一爐鐵，爐頂1#放散在切煤氣時不打開，保證爐頂有一定壓力，有利于提高出鐵速度及出凈渣鐵。至26 日5: 00 高爐停爐。

2． 3 降料面過程打水量控制

在降料面停爐過程中，爐頂打水由高爐工長專人負責。根據高爐頂溫度、氣密箱溫度調節打水閥門的開度。本次降料面停爐，爐頂打水量為607 t。

2． 4 出鐵組織

10 月15 日8: 00 開始降料面至小休風，爐前共計出鐵2 爐次; 復風后直至10 月16 日停爐，出鐵1 爐次，出鐵情況如表3 所示。

此次停爐降料面出鐵前兩次都是正常出鐵，來風后堵口，目的是及時置換鐵溝和小坑里的鐵水，防止小坑凝結。同時為最后一爐鐵預留200 t 左右鐵量，確保燒掉更多的焦炭，盡可能減少爐內焦炭的殘留量，減少后續清理的工作量。

15 日23: 45 料線18． 7 m，組織出最后一次鐵，雙場雙鐵口出鐵。至16 日5: 00 3#高爐停爐。

3 經驗總結

( 1) 3#高爐中修停爐是宣鋼第一次采用回收煤氣停爐，即小休風復風后高爐繼續回收煤氣，18: 05送風，23: 08 當料面降至爐腹位置時停止回收煤氣，減少煤氣對空放散5 h 3 min。一方面增加了煤氣的回收量，同時降低了大氣污染。

( 2) 無爆震。從預降料線到停爐，沒有出現一次爆震現象。主要措施是風量選取合理、用風穩定，爐頂打水、爐頂溫度控制比較到位，為以后高爐停爐檢修提供了參考依據。

( 3) 從預降料線直至停爐，始終使用富氧，平均富氧率2． 0%，加快焦炭燃燒進程。而省內部分單位高爐停爐時，當料面下降至爐腹時就停止富氧。

( 4) 原計劃4: 00 停爐，實際延長1 h，5: 00 停爐。根據料尺顯示和理論計算，3: 00 料面已經完全進入風口帶，但是直到5: 00 風口仍沒有吹空跡象，考慮到環保因素，5: 00 停爐。停爐后，18 日從風口進入爐內，發現爐內中心有1 個巨大焦堆( 圖1) 。

原因分析如下:

①切煤氣操作偏早。23: 08 根據理論計算料線深度和實際料線深度，料面下降至爐腹區域，爐內切煤氣操作。在切煤氣前，爐頂壓力平穩，爐內無爆震，布袋除塵系統工作正常，混合煤氣中含氫和含氧低于報警值。切煤氣、停止回收煤氣，主要考慮的是安全因素。在3#高爐降料面過程中，各項參數受控可以考慮再推遲1 ～ 2 h 切煤氣。

②18: 05 復風，23: 00 計算爐缸存鐵量達到200t 時，爐前開始組織出鐵，23: 45 南北鐵口同時打開，出鐵量210 t。按照邯鋼大高爐停爐操作經驗，最后一爐鐵出鐵時機把握2 個要點: 一是爐缸存鐵量達到200 t，另一個是局部風口吹空變暗。而本次操作盡管是在小休風復風后5 h 40 min 打開鐵口，也滿足爐缸存鐵量200 t，但是風口沒有吹空，早早地將爐缸渣鐵排放干凈，忽略了爐缸渣鐵可以燃燒熔化焦炭的作用。

③跟停爐前爐缸工作狀態有關。3#高爐爐缸工作狀態長期不好，中心死焦柱大，中心沒有吹透。

( 5) 理論上根據煤氣分析判斷料線深度: ① H₂上升接近CO₂值時，料面在爐身下部; ② H₂ ＞ CO₂時料面進入爐腰; ③ CO₂回升料面進入爐腹; ④ N₂開始上升料面進入風口區。但從此次停爐煤氣分析看，分析結果和料線對應不明顯，如表4、表5 所示。料線11． 6 m 至停爐期間沒有發生過爆震。

4 結語

宣鋼3#高爐此次中修停爐，是宣鋼煉鐵廠第一次采用全部回收煤氣法停爐，實現了安全、快速、環保停爐，做到了經濟效益與環境保護的兼顧。