崔文月， 席 勝， 王 輝

（唐山中厚板材有限公司， 河北 唐山 063600）

摘 要：唐山中厚板材有限公司 2 號(hào)高爐受環(huán)保限產(chǎn)影響，于 2021 年 1 月 27 日采用降料面方式燜爐，燜爐后應(yīng)用噴涂技術(shù)為爐墻造襯，開爐前的準(zhǔn)備工作充足、到位，并成立工作組對(duì)各種設(shè)備實(shí)施試車，通過(guò)制訂試車方案和應(yīng)急處置措施來(lái)保證設(shè)備正常運(yùn)行，同時(shí)采用帶風(fēng)裝料技術(shù)和鐵口預(yù)埋風(fēng)氧槍技術(shù)，并結(jié)合各種調(diào)劑手段做出適時(shí)調(diào)整。實(shí)踐表明，高爐開爐雖在前期有些許波折，但總體比較順利，且在不到 2 d 的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)全風(fēng)口作業(yè)，并在短時(shí)間內(nèi)將高爐各項(xiàng)指標(biāo)提升至較高水平，為實(shí)現(xiàn)高爐提產(chǎn)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：降料面燜爐；噴涂；帶風(fēng)裝料；風(fēng)氧槍

0 引言

唐山中厚板材有限公司 2 號(hào)高爐爐容為 1 780 m³，采用皮帶上料、串罐式無(wú)鐘爐頂、軟水密閉循環(huán)冷卻、布袋除塵和 TRT 調(diào)壓系統(tǒng)；擁有 24 個(gè)風(fēng)口、2 個(gè)鐵口及 3 座頂燃式熱風(fēng)爐；爐渣處理系統(tǒng)采用底濾法。于2021 年 1 月 10 日停爐大修，為縮短大修工期，采用爐缸到爐腰整體澆筑和爐身噴涂技術(shù)，并按期于 2 月27 日開爐投產(chǎn)。投產(chǎn)后的指標(biāo)提升很快，但由于全年一直處于環(huán)保限產(chǎn)的狀態(tài)下，2 號(hào)高爐一直處于燜爐—開爐循環(huán)狀態(tài)，且總燜爐時(shí)間超過(guò) 130 d，導(dǎo)致爐缸狀態(tài)受到較大的影響，尤其在 2022 年 1 月 1 日開爐后，爐況恢復(fù)比較緩慢，遂公司決定對(duì) 1 月 27 日的燜爐采用降料面方式，同時(shí)利用此次機(jī)會(huì)對(duì)爐缸以上部分進(jìn)行噴涂造襯，以延長(zhǎng)高爐壽命。經(jīng)過(guò)周密的計(jì)劃和完善的準(zhǔn)備，2 號(hào)高爐只用了不足 2 d 的時(shí)間就實(shí)現(xiàn)了全風(fēng)口作業(yè)，并在短時(shí)間內(nèi)將高爐各項(xiàng)指標(biāo)提升至較高水平。

1 開爐前的準(zhǔn)備工作

1.1 爐缸以上部分的噴涂

噴涂前因爐墻上的黏結(jié)物比較多，如果清理不徹底會(huì)影響噴涂效果，在車間與施工單位的密切合作下，清理工作完成得比較徹底，而且此次噴涂制作的鋼筋骨架不同于原先骨架，采用在冷卻壁上先打孔的方式，孔的深度 10 mm，直徑 8 mm，橫向間距 500 mm左右，縱向間距 700 mm 左右，然后將鋼筋短棒插入洞內(nèi)再焊接，最后在短棒的橫向和縱向上焊接鋼筋形成網(wǎng)狀，所用鋼筋均采用直徑為 7 mm 的盤條鋼，鋼筋網(wǎng)距冷卻壁 70~80 mm。如此制作的優(yōu)點(diǎn)比較多：鋼筋網(wǎng)的根部焊接更加牢固，不易脫落；鋼筋網(wǎng)骨架比較粗壯，不容易斷裂；此種網(wǎng)孔比較大的鋼筋網(wǎng)比表面積更小，整體有利于噴涂料與爐墻的黏結(jié)。

1.2 噴涂后的物料清理

噴涂爐墻前，為防止黏結(jié)料和反彈料落入爐缸后與焦炭混合而導(dǎo)致開爐后影響爐缸熱量的蓄積，遂在爐缸料面上嚴(yán)密地覆蓋了一層石棉布。待清理黏結(jié)物和反彈料時(shí)，非常容易將其與爐料分離，同時(shí)，為保證爐缸焦炭的透氣性，爐前人員在有限的時(shí)間內(nèi)將爐缸內(nèi)的焦炭盡最大可能地對(duì)外清理，最終將料面降至風(fēng)口中心線以下 1 m 左右，極大地保證了風(fēng)口前端焦炭的活躍性。

1.3 烘爐和裝料

2 號(hào)高爐于 3 月 11 日 19：53 開始送風(fēng)烘爐，操作人員嚴(yán)格按照施工單位所給的烘爐曲線烘爐，于14 日 16：00 準(zhǔn)備降溫時(shí)開始打壓試漏，試漏結(jié)束進(jìn)入涼爐階段，由于開爐時(shí)間過(guò)于緊迫，遂決定在涼爐過(guò)程中插風(fēng)氧槍（于 14 日 20：49 在二場(chǎng)插入風(fēng)氧槍，于 15 日 00：37 在一場(chǎng)插入風(fēng)氧槍）和裝料（于 15 日01：03 開始裝料，見表 1）。當(dāng)時(shí)在裝料時(shí)兩場(chǎng)的風(fēng)氧槍已插好，二場(chǎng)方向爐內(nèi)料面已出現(xiàn)火苗，裝料過(guò)程中火苗時(shí)有時(shí)無(wú)，待料面覆蓋風(fēng)口區(qū)域后，料面中心出現(xiàn)穩(wěn)定氣流，從爐內(nèi)攝像可以直觀地看出，爐料中的粉末被部分吹出。04：05 涼爐結(jié)束，在爐內(nèi)繼續(xù)裝料，在爐前開始堵風(fēng)口，同時(shí)對(duì)檢查出的爐皮漏點(diǎn)實(shí)施補(bǔ)焊措施，于 07：00 具備送風(fēng)條件。

1.4 設(shè)備試車

設(shè)備試車的重要意義不言而喻，是高爐開爐成功與否的先決條件。試車前由設(shè)備、工藝、安全等部門聯(lián)合組成設(shè)備試車小組，并共同制訂試車方案和應(yīng)急處置措施。

1）單體設(shè)備試車：對(duì)所屬設(shè)備逐一進(jìn)行單獨(dú)試車，出現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)安排處理，處理好后重新試車，直至試車成功。單體設(shè)備試車成功后，在確保安全和不影響其他設(shè)備的情況下至少運(yùn)行 8 h，并做好相關(guān)記錄。

2）系統(tǒng)聯(lián)合試車：?jiǎn)误w設(shè)備試車成功后可進(jìn)行該系統(tǒng)的聯(lián)合試車，且連續(xù)運(yùn)行不小于 8 h，同時(shí)做好相關(guān)記錄。

3）帶負(fù)荷聯(lián)合試車：從裝料開始就進(jìn)入帶負(fù)荷聯(lián)合試車階段，裝料整個(gè)過(guò)程由試車小組現(xiàn)場(chǎng)保駕，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，并做好記錄，對(duì)出現(xiàn)問(wèn)題的設(shè)備設(shè)施進(jìn)行處理的同時(shí)對(duì)同類設(shè)備設(shè)施進(jìn)行集體排查，直至上料完畢，帶負(fù)荷聯(lián)合試車正式結(jié)束。

2 開爐過(guò)程

開爐過(guò)程整體比較順利，送風(fēng)前期由于風(fēng)量小、爐缸熱量不足而引起爐缸活躍性差，導(dǎo)致料尺行走不順暢，直至 16 日 02：00 塌料以后，懸料現(xiàn)象減少，隨著爐前出鐵的好轉(zhuǎn)和捅開風(fēng)口數(shù)目的增多，爐況逐步好轉(zhuǎn)，現(xiàn)對(duì)具體調(diào)整過(guò)程進(jìn)行闡述。

2.1 送風(fēng)制度

于 08：52 對(duì) 2 號(hào)高爐進(jìn)行堵 16 號(hào)、17 號(hào)、18 號(hào)、 19 號(hào)、20 號(hào)和 21 號(hào) 6 個(gè)風(fēng)口送風(fēng)，起步風(fēng)量為 1 000 m³ /min，標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速可達(dá) 240 m/s，視爐前出鐵和爐況走勢(shì)，逐步從兩側(cè)捅風(fēng)口，風(fēng)量也隨送風(fēng)風(fēng)口的數(shù)目變化而加大（其中捅開 13 號(hào)風(fēng)口時(shí)的風(fēng)量比較小，主要是因?yàn)閼伊隙鴾p風(fēng)所致），基本保持標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速在210 m/s 左右，以實(shí)現(xiàn)吹透中心的目的，具體捅風(fēng)時(shí)間如表 2 所示。

2.2 出鐵制度

此次開爐采用鐵口預(yù)埋風(fēng)氧槍技術(shù)，主溝采用干式主溝，原計(jì)劃提前 24 h 預(yù)埋風(fēng)氧槍，但由于送風(fēng)時(shí)間的確定比較晚，2 號(hào)鐵口于 14 日 20：49 埋入，1 號(hào)鐵口于 15 日 00：37 埋入，兩場(chǎng)的燃燒狀態(tài)比較好（見圖1），且因?yàn)榻盗厦鏁r(shí)用 1 號(hào)鐵口出鐵，所以在 2 號(hào)鐵口處殘余渣鐵比較多。到 15 日 03：17 發(fā)現(xiàn) 2 號(hào)鐵口的風(fēng)氧槍溫度較高，說(shuō)明熔化的渣鐵已淹沒風(fēng)氧槍，遂拔槍出鐵，出鐵 2 min 后鐵口大噴，于 03：22 堵口后再次預(yù)埋風(fēng)氧槍。13：31 拔出 2 號(hào)場(chǎng)風(fēng)氧槍，出鐵 9 min 后鐵口大噴堵口，開口時(shí)間主要根據(jù)爐前主溝和下渣溝的清理進(jìn)度來(lái)定，確保條件允許的情況下盡可能地排除爐內(nèi)的涼渣涼鐵。15：49 拔出 1 號(hào)鐵口的風(fēng)氧槍，待出凈后堵口，但由于爐缸狀態(tài)較差，爐況走勢(shì)不好，渣鐵的流動(dòng)性差，于 21：20 再次為 2 號(hào)鐵口插入風(fēng)氧槍，23：57 拔槍后，渣鐵流動(dòng)性良好，隨出鐵爐況狀態(tài)好轉(zhuǎn)，此后正常堵開口，并于 19：27 將鐵水入罐。

17 日 14：00 嘗試打開 1 號(hào)鐵口，但鐵口深度燒至 3.5 m 時(shí)鐵水仍不能順利流出，當(dāng)時(shí)判斷 1 號(hào)鐵口區(qū)域的涼渣鐵較多，且熱量嚴(yán)重不足，遂直接堵 口改為 2 號(hào)場(chǎng)繼續(xù)出鐵。直至 19 日 21：20 打開 1 號(hào)鐵口，鐵水流動(dòng)性和物理熱都無(wú)問(wèn)題后，正式改為兩場(chǎng)作業(yè)。

2.3 裝料制度

送風(fēng)前的裝料制度主要是根據(jù)料線的變化而逐步變化的（見表 3），送風(fēng)開爐后，當(dāng)料線趕至 5 m 左右時(shí)，料制基本采用開放兩道氣流的方式，有 83批開始走正常料，焦比 655 kg/t，礦批 21 t，錳礦配加3%，螢石 15 kg/t。到 15 日晚上，由于料尺行走不順暢，有頻繁懸料現(xiàn)象，料制一度走礦一檔焦三檔，但隨著爐前出鐵的好轉(zhuǎn)和爐況的改善，料制隨風(fēng)量和料線的變化逐步由礦一焦三走回至礦四焦五，同時(shí)將小焦角 15°逐漸抬至 19°，成功取消中心加焦，并視爐況走勢(shì)微調(diào)礦焦圈，在保持料柱透氣性的同時(shí)，配合負(fù)荷料調(diào)整兩道氣流的合理分布，提高煤氣利用率。

2.4 冷卻制度

烘爐前高爐高低壓工業(yè)水和軟水各停 1 臺(tái)泵，尤其是軟水流量一度壓至 1 500 m³ /h，烘爐前 4 h 將高壓工業(yè)水的泵啟全，送風(fēng)前 4 h 將低壓工業(yè)水和軟水的泵啟全，將軟水總流量控制在 2 500 m³ /h，軟水溫度控制在 43 ℃±1 ℃，待風(fēng)口捅全、風(fēng)量加至 3 500 m³ /h 以1-1 1 號(hào)鐵口1-2 2 號(hào)鐵口上后，軟水流量加全至 4 000 m³ /h，如此控制主要是為了在前期減少爐內(nèi)熱量的損失，待爐況正常后又能及時(shí)保證冷卻強(qiáng)度，以保護(hù)設(shè)備設(shè)施。

2.5 熱制度和造渣制度

此次爐況恢復(fù)前期拔風(fēng)氧槍^[1]時(shí)，由于出鐵時(shí)間過(guò)短且渣鐵量比較少，所以未對(duì)渣鐵成分進(jìn)行分析，也未測(cè)其物理熱；直至 15 日 23：57 拔槍后，出鐵前期鐵量大渣量小時(shí)，才能取樣、測(cè)溫。從圖 2 中可以直觀看出，15 日（趨勢(shì)圖中橫坐標(biāo)里的第 1 次鐵）爐溫處于合適水平，但由于爐況走勢(shì)不好，一直處于崩滑料階段，以至于 16 日（趨勢(shì)圖中橫坐標(biāo)里的第 2 次到第14 次鐵）02：35 開口后爐溫上行，但物理熱下行，隨后崩滑料進(jìn)入爐缸，同時(shí)為疏導(dǎo)氣流采取礦一焦三料制，以及捅風(fēng)口加風(fēng)，爐溫呈下行趨勢(shì)，但鐵水物理熱基本能保持在 1 440 ℃左右。其中爐渣堿度有較大的變化，主要是因?yàn)榭战怪械娜軇┒际情g隔幾批焦才下一批，而且由于爐缸狀態(tài)比較差，導(dǎo)致渣成分不均勻而出現(xiàn)渣堿波動(dòng)。

直至 16 日下午，隨著爐況的好轉(zhuǎn)，崩滑料次數(shù)減少，料制上開始逐步抑制兩道氣流，提高煤氣利用，風(fēng)溫也逐步上控，綜合反應(yīng)后爐溫反彈，出鐵狀態(tài)也得到改善，但由于燒結(jié)礦中鈦含量偏高，從渣鐵流動(dòng)性方面考慮，將 w（Si）和 w（Ti）之和作為鐵水化學(xué)熱評(píng)判指標(biāo)，同時(shí)視爐況走勢(shì)逐步降低焦比和擴(kuò)大礦批，并上調(diào)爐渣堿度，在保證生鐵質(zhì)量的前提下下控爐溫。因負(fù)荷料到達(dá)爐缸以及崩滑料基本消失，煤氣利用得到極大改善，鐵水物理熱并未因爐溫的下降而下降，反而較之前有所升高，為爐缸的活躍打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，且爐缸活躍對(duì)氣流的初始分布有積極作用，爐況逐步進(jìn)入良性循環(huán)狀態(tài)，此時(shí)，操作人員針對(duì)各種負(fù)荷料的反應(yīng)時(shí)間匹配適當(dāng)?shù)拿毫亢透谎趿浚员惚３譅t內(nèi)熱量水平處于合適范圍內(nèi)。

3 結(jié)論

1）充分、到位的開爐前準(zhǔn)備工作及各項(xiàng)應(yīng)急措施將可能影響爐況恢復(fù)的情形扼殺在搖籃里，為快速恢復(fù)爐況奠定基礎(chǔ)。

2）帶風(fēng)裝料可將爐料中的粉末吹出，保持中心和邊緣通道的通暢，且相比于無(wú)風(fēng)裝料，可保持爐料有一定的松散度，提高料柱的整體透氣性。

3）此次鐵口預(yù)埋風(fēng)氧槍時(shí)，料面位置低，2 號(hào)鐵口插入 3 h 后可從料面上看到高溫氣流，隨后的裝料并未影響到料面氣流的穩(wěn)定，而且隨著料線逐步變淺，偏向 2 號(hào)鐵口的氣流逐步向中心發(fā)展，以至于送風(fēng)后中心氣流穩(wěn)定旺盛，此舉不僅保證了煤氣流的安全性，也使開爐前的準(zhǔn)備時(shí)間得到合理壓縮。

4）送風(fēng)后的各項(xiàng)調(diào)劑及時(shí)、到位，操作人員對(duì)爐況的把握和綜合分析比較全面、透徹，最終將爐況恢復(fù)時(shí)間壓縮至最短。

5）美中不足的是由于原料條件限制引起燒結(jié)礦的鈦含量較高，爐況恢復(fù)過(guò)程中，爐溫較高時(shí)鈦的還原率較高，導(dǎo)致鐵中鈦含量偏高，對(duì)活躍爐缸有一定的影響，所幸操作人員對(duì)該問(wèn)題發(fā)現(xiàn)及時(shí)，在控制爐溫方面采用 w（Si+Ti）來(lái)綜合判定，最后未對(duì)爐況恢復(fù)造成較大影響。

參考文獻(xiàn)

[1] 王拓，夏萬(wàn)順，于浩平.河鋼邯鋼 1 號(hào) 3 200 m³ 高爐全焦開爐實(shí)踐[J].山西冶金，2022（4）：69-71.