謝冬冬
(河鋼采購邯鋼分公司，河北邯鄲056015)
摘要：邯寶西區(qū)1號高爐因爐頂設(shè)備故障被迫無計劃休風(fēng)近52 h24 min,本文對爐頂氣密箱損壞后爐況的變化和應(yīng)對措施進(jìn)行了總結(jié)。通過優(yōu)化復(fù)風(fēng)方案，合理控制各項操作參數(shù)，復(fù)風(fēng)后快速恢復(fù)到正常生產(chǎn)水平，取得良好效果。
關(guān)鍵詞：高爐；無計劃休風(fēng)；爐況恢復(fù)
邯寶1號高爐由中冶南方設(shè)計總承包，有效容積 200 m ，設(shè)有32個風(fēng)口（4個鐵口。2006年4月開工建設(shè),2008年4月18日點(diǎn)火生產(chǎn)，建設(shè)周期24個月。本著高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗、長壽、環(huán)保的原則，設(shè)計中采用了一系列先進(jìn)成熟的新技術(shù)、新工藝，比如銅冷卻壁、薄壁爐襯、cuRA碳磚一陶瓷杯復(fù)合爐底、聯(lián)合軟水密閉循環(huán)冷卻、并罐無料鐘爐頂、改進(jìn)型高溫內(nèi)燃式熱風(fēng)爐、冷工NBA水渣處理工藝、環(huán)縫洗滌塔、TRT煤氣發(fā)電、熱風(fēng)爐煤氣空氣雙預(yù)熱以及燒結(jié)礦分級人爐技術(shù)。開爐后，不斷通過加強(qiáng)精料管理、上下部調(diào)劑、完善高爐操作，取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
2014年1月17日 1號高爐爐頂設(shè)備出現(xiàn)故障,爐頂無法正常布料,高爐被迫休風(fēng),經(jīng)判斷是爐頂氣密箱損壞,被迫更換氣密箱,導(dǎo)致高爐無計劃休風(fēng)52 h,給高爐恢復(fù)帶來一定困難。通過制定合理的送風(fēng)方案,在較短時間內(nèi)高爐恢復(fù)正常生產(chǎn)。
1 氣密箱損壞后爐況變化
1號高爐開爐以來經(jīng)過不斷摸索總結(jié)，采用平臺加漏斗的布料形式。正常生產(chǎn)過程中，兩機(jī)械探尺動態(tài)均勻且規(guī)律,爐頂成像顯示中心火苗旺盛，邊緣氣流穩(wěn)定，無偏析,無崩滑料現(xiàn)象，中心氣流較強(qiáng)。2014年1月17 日 10點(diǎn)40分放料后發(fā)現(xiàn)料線較深，正常料線設(shè)定1.3 m/1.3 m,放完焦后為1.8 m/ 1.8 m,之后連續(xù)放料料線恢復(fù)正常。此時發(fā)現(xiàn)布料時β電流變小,β電流為10-11 A,正常布料時在14-15 A；從爐頂攝像看中心火焰變?nèi)?12:00中心火苗消失;爐喉鋼磚水溫差不斷升高，從6℃一直升高至到43℃(見表1)。
β電流大小的變化反映了布料溜槽布料過程中負(fù)載輕重的變化,鋼磚水溫差不斷升高、中心火苗逐漸消失說明中心氣流抑制邊緣氣流強(qiáng)勢發(fā)展，入爐料向中心分布，根據(jù)以上現(xiàn)象判斷岀爐頂上料設(shè)備出現(xiàn)損壞。
2 應(yīng)對措施
高爐操作者根據(jù)經(jīng)驗猜測可能出現(xiàn)的原因：氣密箱損壞導(dǎo)致傾動異常、布料溜槽斷裂或者漏料，及時采取以了下措施，避免爐況進(jìn)一步惡化并為休風(fēng)做準(zhǔn)備。
首先裝料制度做出調(diào)整，以強(qiáng)化中心氣流為主，防止中心通道堵塞，白班30批改為中心加焦料制，引出中心氣流。1號高爐正常生產(chǎn)過程中焦炭采取平鋪模式，分為七檔分別為41.5℃、39.5℃、37.5℃、35.5℃、33.5℃、30.5℃,把最后一檔30.5℃的2圈焦炭去掉，改為在16℃檔位加3圈焦炭.C234567333222改為C23456710 333223,中心加3圈焦炭, 明顯起到疏導(dǎo)中心的作用。
布料矩陣改變的同時料線也做出調(diào)整 1號高爐采用無料鐘爐頂布料，料線零位標(biāo)定在爐喉鋼磚的上沿，料線深度是零位到料面之間的距離。降低料線后布料軌跡接近邊沿，則疏導(dǎo)中心加重邊緣氣流; 提高料線,布料軌跡遠(yuǎn)離爐墻,抑制中心發(fā)展邊緣氣流。白班30批開始把料線降低，1.3 m/1.3 m改為1.8 m/1.8 m。
入爐負(fù)荷及時調(diào)整,減輕入爐負(fù)荷。礦石批重以每批礦石的質(zhì)量來確定,大礦批加重中心，同時也抑制邊沿氣流的作用;小礦批加重邊沿氣流。白班36批礦批由87 t減至81 t,共減6 t礦批，同時焦批由19 t改為20 t,焦比從402 kg/t增加到443 kg/t。白30批、白32批各加入一罐凈焦，白37批再加入20 t凈焦,共加入60 t凈焦,進(jìn)而為休風(fēng)做好準(zhǔn)備,保證了熱量儲備。
經(jīng)過以上措施，爐況未見明顯好轉(zhuǎn)，高爐轉(zhuǎn)為休風(fēng)檢查處理。14:52休風(fēng)完畢,經(jīng)點(diǎn)火孔觀察布料溜槽沒有損壞，排除了布料溜槽故障的可能性。檢查氣密箱人孔檢查扇形碼盤與360°碼盤有很大誤差，南北扇形碼盤也有4°的誤差，實(shí)際傾動角度最大只能到35°位置，不能復(fù)位,與之前觀察的異常現(xiàn)象相吻合，由此確定爐頂氣密箱損壞，被迫無計劃更換爐頂氣密箱。
更換氣密箱是一個耗時相對較長的工程，在準(zhǔn)備工作充足的情況下尚需要40 h,這次無計劃更換氣密箱的特點(diǎn)是人員短缺,準(zhǔn)備工作不足，增加了高爐的休風(fēng)時間。為降低爐況恢復(fù)難度必須想辦法減少熱量損失。高爐軟水系統(tǒng)有2臺泵供水,首先停1臺泵，降低了軟水壓力，降低水流量，壓力由820 kPa降到450 kPa,減少冷卻水帶走的熱量；風(fēng)口堵無水炮泥,減少熱量外溢;加濕蒸汽兩道全部閥門，嚴(yán)防蒸汽進(jìn)入爐內(nèi)稀釋爐內(nèi)熱量。
爐況的恢復(fù)氣密箱的更換是一個系統(tǒng)的工程,準(zhǔn)備工作、更換、調(diào)試需要時間長且不確定性較多，這次無計劃休風(fēng)共持續(xù)52h/24 min,爐內(nèi)熱量損失多，并且休風(fēng)前布料軌跡混亂，氣流的正常分布被破壞,休風(fēng)點(diǎn)火后從點(diǎn)火孔觀察料面火焰分布（見圖1）,以及爐頂攝像（見圖2）,料面邊緣火苗旺盛且不均勻，中心火苗不明顯，預(yù)計爐況恢復(fù)有很大的難度。
3.1爐況恢復(fù)第一階段
無計劃休風(fēng)時間長，熱量損失大并且休風(fēng)前中心氣流弱，開始送風(fēng)以補(bǔ)充熱量和疏導(dǎo)中心氣流為主。首先采取全焦冶煉，以循環(huán)焦模式集中供給爐缸熱量，旨在保證爐缸熱量需要的同時疏導(dǎo)料柱氣流, 增強(qiáng)爐料的透氣性，送風(fēng)裝入模式為每5批正常料再另加一罐凈焦，即5CO+C,總焦比545 kg/t。送風(fēng)后恢復(fù)順利，19日19:16開始復(fù)風(fēng)作業(yè),20:30風(fēng)量加到 850 m3/min,21:00 風(fēng)量 4 100 m /min,料至正常,探尺動態(tài)規(guī)律，沒有偏尺和崩料滑料現(xiàn)象，從爐頂攝像來看中心火苗出現(xiàn)。此時爐頂氣密箱下法蘭和大方人孔發(fā)現(xiàn)漏煤氣，需要高爐減壓處理,限制了高爐進(jìn)一步加風(fēng),高爐被迫處于慢風(fēng)狀態(tài)。高爐長時間處于慢風(fēng)狀態(tài)危害巨大，不能提供足夠的鼓風(fēng)動能，中心吹不透，邊緣氣流向強(qiáng)勢發(fā)展，進(jìn)而導(dǎo)致爐缸堆積，爐況由此惡化,20日1:35氣流徹底紊亂，頻繁出氣流管道，爐內(nèi)大幅度減風(fēng)減壓，頂溫居高不下，向爐內(nèi)大量打水以降頂溫，煤氣利用率降到43%以下,損失大量熱量。針對這種情況布料制度又改為中心加焦料制以疏導(dǎo)中心氣流,20日2:30在160檔位C加上3.5圈焦炭C23456710 3333203.5。進(jìn)一步減輕負(fù)荷,礦批由80 t減至76 t,總焦比570 kg/t。因爐內(nèi)帶壓，爐頂煤氣泄漏嚴(yán)重?zé)o法作業(yè),20日9:40高爐被迫二次休風(fēng)，進(jìn)行補(bǔ)漏作業(yè)。
3.2爐況恢復(fù)第二階段
二次休風(fēng)用時1611,21日1:40二次復(fù)風(fēng)。根據(jù)第一次送風(fēng)的經(jīng)驗首先確定了“補(bǔ)充爐缸熱量、疏導(dǎo)中心氣流,適當(dāng)抑制邊緣”的操作方式，布料矩陣采用中心加焦、循環(huán)加焦模式,大幅度減輕負(fù)荷增加料柱透氣性，礦批76 t,料線1.2m/1.2m,角度不變。
有條件積極加風(fēng),增加鼓風(fēng)動能，力求吹透中心。一個料柱后，氣流平穩(wěn)爐缸熱量充沛，隨后去掉循環(huán)焦,改為噴煤負(fù)荷，主要是為了防止循環(huán)焦炭集中下達(dá)到爐缸后大幅度返熱引起氣流造成減風(fēng)曲。
21日12:00,風(fēng)量穩(wěn)定在5 450 m3/min,從爐頂攝像觀察中心火苗強(qiáng)勁有力，邊緣氣流趨于穩(wěn)定，水穩(wěn)差下行，由此判斷氣流恢復(fù)正常，在此基礎(chǔ)上去掉中心焦，回歸正常的裝料制度，同時逐步增加礦批、減焦比。21日12:00時風(fēng)量穩(wěn)定在5 450 m3 /min,礦批恢復(fù)至83 t/批，焦比450 kg/t;隨風(fēng)量的逐步增加，中心氣流進(jìn)一步加強(qiáng)，兩股氣流趨于平衡，爐況的穩(wěn)定性得到加強(qiáng)。23:00風(fēng)量穩(wěn)定在60 500 m3/min,礦批856 1/批，焦比420 kg/t,高爐恢復(fù)到正常狀態(tài)。
4 結(jié)論
1)爐頂設(shè)備出現(xiàn)故障不能正常布料必須及時處理，不能拖延，否則一旦休風(fēng)會增加復(fù)風(fēng)難度。
2)大型高爐無計劃休風(fēng)復(fù)風(fēng)應(yīng)以“補(bǔ)充爐缸熱量、疏導(dǎo)中心氣流，適當(dāng)抑制邊緣”作為指導(dǎo)思想，切忌出現(xiàn)反復(fù)。
3)加強(qiáng)設(shè)備點(diǎn)檢，嚴(yán)格執(zhí)行定期檢修制度，遵循設(shè)備使用周期規(guī)律，應(yīng)避免因設(shè)備損壞造成的無計劃休風(fēng)。
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