朱 明 琦
（山東鋼鐵萊蕪分公司 型鋼煉鐵廠，山東 萊蕪 271104）
摘要：針對萊鋼型鋼煉鐵廠1#1 880 m3 高爐大面積停電造成的灌渣事故，描述了停電后的應急操作及休風過程，以及休風后的鐵水保溫措施、復風準備工作、停電前的爐況及其爐況恢復過程，對爐況恢復經驗進行了總結。
關鍵詞：高爐；灌渣；休風；復風；爐況
2018 年 4 月 18 日 19：30 因電纜故障造成萊鋼1#1 880 m3 高爐大面積停電，導致高爐28個風口全部灌渣，無計劃休風長達近23 h。主要介紹停電前的爐況狀態、煤氣的處理、渣系統及水系統這些關鍵性的處理措施，和復風后爐況的恢復經過，并采取了一些相應的對策，高爐實現快速恢復爐況。
1 休風前的爐況
爐況穩定順行，18日夜班渣鐵充足；白班、中班渣鐵溫度欠充足。爐況參數如下：風量4 130 m3 /min，壓差168 kPa左右，透氣性指數24.5左右，探尺無崩料、滑尺現象，入爐焦比 343 kg/t。18 日 2:00 配加50%的水熄焦+50%的外購焦，焦比由343 kg/t調至355 kg / t。18 日夜班實際生鐵含硅量在 0.34%～ 0.43%，夜班下渣時鐵水溫度1 497 ℃，堵口溫度1 507℃。白班、中班生鐵含硅量在0.34%～0.42%，但是鐵水溫度不如夜班高，見渣時平均溫度為1 489 ℃，堵口時平均鐵水溫度1 500 ℃，休風爐次堵口鐵水溫度1 498 ℃，鐵水溫度欠充足。煤氣利用率47%～49%。休風前爐體水溫差2～3 ℃，冷卻壁溫度7段以上穩定，6段有波動。17日全天產量為5 390 t。
配加50%的水熄焦炭作用燃料比由夜班503 kg/t逐漸上升到520～525 kg/t，燃料比上升較多。中班生鐵含硅量波動偏大，不如夜班穩定，夜班0:00～8:00燃料比如圖1所示，生鐵含硅量見圖2。
2 停電后的應急操作及休風過程
18 日中班 19：25，風量為 4 130 m3 /min，風壓362 kPa，頂壓 197 kPa，各種參數運行正常。19:30 主皮帶停機報警，19:37高爐系統全部停電。
2.1 煤氣系統處理
迅速減風至1 500 m3 /min，開調壓閥組不動作，減風同時聯系TRT（高爐煤氣余壓透平發電裝置）打手動，TRT回復未停電正常調頂壓。19:31TRT靜葉關閉，旁通打開，頂壓下降至正常。19:34旁通關閉，頂壓迅速上升到283 kPa，再次聯系TRT，TRT系統已停電，迅速將爐頂放散閥打開，保證煤氣出路。19:55發現爐頂噪音較大，頂壓與風量不匹配，減至700 m3 /min，爐頂壓力從 15 kPa 上升至 63 kPa。判斷爐頂大放散逐漸自行關閉，導致定壓上升。立即啟動EPS電源開啟液壓泵，再次打開放散閥，鎖住爐頂球閥，最終保證了煤氣通路。熱風爐系統停電后，煤氣系統各閥門利用蓄能器停燒爐，關閉混風大閘。噴煤系統高爐則及時關閉噴煤槍開放散閥。
2.2 渣系統處理
爐前首先通過應急渣溝改火渣，由于長期不用，沒有維護到位，造成人工無法及時改火渣至干渣場，渣處理系統停電后迅速通知爐前緊急堵口。避免火渣灌滿圖拉法脫水器和燒壞渣系統皮帶，防止出現堵塞回水槽等重大設備事故，影響水渣系統粒化；撇渣器做好保溫措施。
2.3 休風控制
停電后最低風量減至268 m3 /min，風壓13 kPa，風口焦炭全部堆好。由于放風閥手動搖不動，無法進一步降低風壓，啟動熱風爐EPS電源，現場通過電磁閥操作煙道閥放風，風壓下降 10 kPa，繼續打開電磁閥操作廢氣閥，由于很難控制開度，風壓瞬間為零，此時發現風口全部灌渣，東鐵口上方 5 個吹管后端灌滿渣鐵，前端灌了大約2/3渣鐵，其余吹管灌了1/3渣鐵，吹管里面有焦炭。
2.4 水系統處理
停電后通過柴油機泵供本體和熱風爐軟水，當時軟水壓力 0.6 MPa，同時不斷向回水管道里補充新水，高壓水和濁水投用保安水。夜班4:00發現小套回水逐漸斷流，將1#～7# 風口改用軟水，甩開出水頭，保證不斷流、不噴氣為準。同時將14～16段冷卻壁改用軟水冷卻，控制閥門以出水管不斷流為準。7:30發現14～16段冷卻壁出水管斷流，及時查找原因，發現更換閥門未及時與高爐溝通，導致軟水回水管道無法補充水。及時聯系能源動力盡快恢復補充水，于9:40軟水恢復壓力0.6 MPa，水系統正常。
2.5 保溫及復風準備
由于停電，導致風口平臺能見度較低。前期采用焦爐煤氣火照明，休風后從吹管后端堵風口，在更換過程中做好密封工作，減少風口進風，保證爐缸溫度。并對全部風口小套打壓，風口全部正常。復風前對所有吹管再次試漏，以免復風后發現風口損壞，造成二次休風。在試漏過程中發現6# 吹管不嚴，重新更換調整吹管至正常。并對主溝內渣殼進行清理，保證復風首爐出鐵主溝內暢通。吊開渣溝蓋板，渣溝備足河沙，以防首爐渣子過黏淤滿渣溝，為出鐵前做好出鐵準備工作。由于無計劃休風時間長，確定堵風口復風，堵風口時，用專用泥確保不捅不開。休風期間對東西場撇渣器進行置換，保證撇渣器暢通。東場出鐵30 t，渣流干渣溝，西場鐵流小，僅僅流到擺嘴，因鐵流速過小高爐堵上鐵口。出鐵前破碎錘到現場協助爐前，從而保證首次鐵水順利通過撇渣器。
2.6 爐況的恢復
本次無計劃休風時間較長，長達近 23 h，按照爐涼處理。指導思想是安全穩妥，不出現反復，一次恢復成功。
2.6.1 送風制度
19日中班18:36復風，由于無計劃休風時間偏長，復風時堵上 4#、11#、18#、25# 風口，風口面積為0.283 m2。
2.6.2 風量恢復及負荷調整
18:36 復風，復風后由于配加水熄焦加上管道溫度較低，頂溫 53～55 ℃，上升較慢。19:30 風量為1 210 m3 /min時，4個頂溫其中東南超過100 ℃，開始引煤氣，從復風到引煤氣長達54 min。引煤氣后風量根據風口進風面積加至 3 050 m3 /min，風壓267 kPa，頂壓 143 kPa，復風后透氣性指數在 24 左右。20:10分打開鐵口，鐵口噴濺出鐵慢，風壓緩慢上升，20:47風壓上升至285 kPa，透氣性指數22.5，減風控制，風量減至 2 600 m3 /min，風壓平穩，組織東場重疊出鐵，于21:40分東場打開鐵口重疊出鐵。礦批由 55 t 縮至 45 t。復風時雷達探尺 5.30 m，復風后附加3罐凈焦，5批正常料又附加1罐凈焦，每 批凈焦為12.50 t，凈焦共計50 t，補充熱損耗。休風前焦比由355 kg/t調整為450 kg/t，主要是考慮無計劃休風時間較長，為了補充爐缸熱量損失，又要考慮煤氣利用率下降因素的影響，比正常應增加燃料比40~60 kg/t，由于恢復爐況氧量比正常低，煤比應比正常降低30 kg/t，才能保證火焰溫度適宜，因此把焦比調整450 kg/t較為適宜，調整焦比后對應的參數如表1所示。
20日附加焦逐漸下達，壓量關系緩和，渣鐵熱量上行，緩慢加風，3:30 風量加至 3 400 m3 /min，風壓296 kPa，透氣性指數25.1，堵風口狀態下基本達到全風，焦比由450 kg/t降至420 kg/t。3:20凈焦下達后開風口加風，6:40 風口全開，加風量至 4 050m3 /min，此時風壓 350 kPa，頂壓 194 kPa，透氣性指數26，期間焦比逐步降至400 kg/t。
2.6.3 生鐵含硅量水平及出鐵組織
首次鐵鐵水含硅基本在 0.6% 左右，鐵水溫度最高至1 435 ℃。第2爐鐵生鐵含硅量0.3%左右，渣鐵熱量1 409 ℃。第3爐鐵生鐵含硅量至0.60%，渣鐵熱量上至1 467 ℃。渣鐵流動性轉好，渣鐵排放改善，出完鐵后壓量關系緩和，前 5 爐出渣鐵情況的一些關鍵參數如表2所示。
隨附加焦下達，十字測溫中心整體較集中，邊緣溫度穩定，氣流分布合理，壓量關系適宜，透氣性指數基本在26左右。
2.6.4 補煤操作及負荷調整
風量 1 200 m3 /min 以后噴煤 20 t，20:10 風量加至 3 000 m3 /min，前期按照煤比不大于 220 kg/t 補煤，噴煤至44 t/h，氧量加至4 200 m3 /h，后根據料速逐漸調整煤量。首次鐵生鐵含硅量 0.6%，根據生鐵含硅量情況，調整渣鐵溫度是否充足及料速的快慢。23:00 把煤量減至 22 t/h，前 8 h 實際燃料比平均為598 kg/t。復風后10 h（第5爐鐵）鐵水溫度1 498 ℃，燃料比按照540 kg/t平衡，輕負荷料作用后壓量關系緩和，焦比調整為 400 kg/t，風量加至4 100 m3 /min。
2.6.5 復風后關鍵指標
高爐恢復過程基本參數如表3所示。
3 操作總結
3.1 停電狀態下應急操作
1）風機未停電時，高爐系統全部停電，在 TRT系統關閉的情況下，應迅速打開爐頂放散確保煤氣通路及煤氣系統安全運行。2）第一時間爐前緊急堵口，避免渣處理脫水器和回水槽灌滿火渣、渣皮帶燒損等事故擴大。3）高爐及時切斷煤氣，熱風爐迅速停燒爐，高爐安全休風。4）密切關注水系統的變化，保證冷卻設備在應急狀態下安全運行。5）編制簡潔、適用、易于操作的應急預案，車間開展應急演練，提升崗位應急操作技能。6）改造應急渣溝，確保在應急狀態下可以出鐵。
3.2 全部配加水熄焦炭注意事項
1）在配加水焦前焦比上調至少15 kg/t，焦炭水分調整為10%。2）操作燃料比上升20～25 kg/t，同樣的含硅量鐵水溫度下降5～10 ℃，生鐵含硅量做上限，保證鐵水溫度在1 505～1 510 ℃。
3.3 無計劃長期休風后操作調整
1）需要堵風口恢復，風口面積比正常需要縮小7%～14%，根據爐況基礎取上下限。2）附加焦炭按照2～2.5 t/h，依據爐況基礎取上下限。3）焦比根據爐況基礎按照400～450 kg/t調整。4）配料生鐵含硅量按照0.5%調整，配料堿度1.28，礦批根據風量在45～55 t較為適宜。
4 結 語
此次由于大面積停電導致很多重要閥門失效，不能正常休風造成 28 個風口全部灌渣的重大事故，無計劃休風時間長達近23 h，但由于處理得當，事故沒有擴大。通過對事故前爐況的綜合分析，休風后的爐體保溫，復風后正確的應對，特別是風量的恢復與負荷的調整到位，才使爐況得到快速恢復。