張曉晨
（福建羅源閩光鋼鐵有限公司，福建 羅源 350600）
摘 要：針對 120 t 煉鋼轉(zhuǎn)爐更換爐襯、煤氣公共管道檢修，會導致系統(tǒng)全停、影響產(chǎn)能的問題，采取了相應措施：休風前 1# 、2# 高爐調(diào)節(jié)，包括渣、鐵及產(chǎn)量調(diào)節(jié)；休風期焦炭、爐溫、爐渣二元堿度及上休風料調(diào)節(jié)；復風前準備，1# 、2# 高爐復風及恢復爐況等操作。采取措施釋放產(chǎn)能后 3 d 內(nèi)恢復至檢修前水平，實現(xiàn)爐況穩(wěn)定及快速達產(chǎn)目標。
關(guān)鍵詞：休風；復風；鐵水物理熱；爐況恢復；慢風操作
1 概 況
某公司 1# 、2# 高爐設計爐容 1 280 m3 、1 250m3，配合煉鋼轉(zhuǎn)爐檢修，1# 、2# 高爐于 5 月 4 日～5日分別休風 23.6 h 和 34.75 h。兩座高爐同時安排停產(chǎn)檢修并且公共檢修時間超 21 h。主要檢修項目 1# 調(diào)壓閥組出口盲板閥更換、爐頂料罐觀察孔漏氣焊補、布料溜槽更換、干法荒煤氣總管清灰等。長期休風快速達產(chǎn)要求做好：①休風前爐況順行、爐溫穩(wěn)定，熱量充沛。做好休風計劃；②復風操作做到“穩(wěn)中求快”，以恢復風量為原則，兼顧操作參數(shù)調(diào)整，爐溫及生鐵質(zhì)量[1]。此次停、開爐進程及慢風控產(chǎn)階段操作比較順利。復風恢復爐況和慢風期間兩座高爐共休風 5 次，其中 1#爐休風 1 次，更換 8# 漏水小套；2# 爐休風 4 次，為復風短時間處理煤氣總管蝶閥卡和 3 次休風更換 17# 、23# 、7# 、1# 、24# 風口小套燒漏。
2 休風前的準備
上料系統(tǒng)應保持良好運轉(zhuǎn)狀態(tài)，計量準確，要求對微機和稱量系統(tǒng)進行檢查維護；對高爐本體冷卻設備是否有漏水進行一次徹底檢查，熱風爐重點檢查熱風閥是否有漏水；編制休風復風過程突發(fā)狀況應急預案并附錄高爐休風復風主要風險識別及應急處置措施；逐個過檢修項目，確定施工單位并指定檢修負責人和崗位責任人；煉鐵廠協(xié)調(diào)各方對煤氣管網(wǎng)停氣吹掃、復產(chǎn)送氣置換方案，高爐長期休復風方案，不妥之處進行修改制定；有限空間作業(yè)證、高空作業(yè)證、動火證、安全確認制度等督促認真落實。
2.1 渣、鐵與產(chǎn)量調(diào)節(jié)
休風前一天，確保爐況順行，高爐無塌料、懸料，保持充沛的爐缸溫度 （鐵水物理熱＞1 480℃） 渣鐵流動性好，如表 1 休風前 1# 、2# 高爐渣成份 表 。 休 風 前 一 個 班 ， [ Si% ] 控 制 在 0.40% ～0.60%，5 月 4 日夜班 [Si%] 控制在 0.40%～0.70%，如表 2 休風前 1# 、2# 高爐鐵水成份。爐渣堿度按[S%] =0.025%～0.050%控制，當 [Si%] 、[S%] 超出控制范圍時要及時調(diào)劑，必須杜絕低爐溫高堿渣休風。
從表 1、表 2 可以看出渣鐵成分，及爐溫熱量要求，能很好的控制在要求范圍內(nèi)，是確保休風前高爐穩(wěn)定順行的必要條件。4 日零點 120 t 轉(zhuǎn)爐停爐后，高爐開始控產(chǎn)，到高爐全停時間段，兩座高爐鐵水按 1 500 t/d 控制生產(chǎn)。
2.2 1# 高爐休風前調(diào)節(jié)
5 月 3 日零點高爐開始減風減氧操作，風壓380 ± 5 kPa，減富氧至 5 500 m3 /h，縮小礦批重至30～32 t，根據(jù)爐溫、鐵水物理熱調(diào)節(jié)煤比，日產(chǎn)鐵控制 3 500 ～3 600 t。休風前風口面積 0.182m2 ，23 個風口送風 （9# 風口捅不開堵泥）。噸鐵剩余 CaO 為 Y，見下式 （1） ：16～20 kg/t·Fe，蛇紋石19 kg/t·Fe，布料矩陣 O礦：35.5/3 33/3 30.5/2；C焦 ： 36/3 33.5/2 31/2 28/2 24/2 20/1， 綜合角差3.23。
Y= [ZSiO2%*（ZR2-R2 ）*Z 批-TSiO2% （R2-TR2 ）*T 批- PSiO2% （R2-PR2 ）*P 批-ASiO2% （AR2-R2 ）*A 批] / T 理 （1）
上式中，Y 為噸鐵剩余 CaO，kg/t·Fe；ZSiO2%、TSiO2%、PSiO2%、ASiO2%分別為燒結(jié)、球團、塊礦、蛇紋石 SiO2 百分含量，%；ZR2、TR2、PR2、SR2 分別為燒結(jié)、球團、塊礦、蛇紋石堿度；Z 批、T 批、P 批、S 批為每批料對應的重量，kg；R2 為高爐渣理論堿度，取值為 1.2；T 理為每批料理論鐵量，kg。
2.3 2# 高爐休風前調(diào)節(jié)
根據(jù)產(chǎn)能調(diào)整 5 月 3 日～4 日高爐全風生產(chǎn)，風壓 400±5 kPa，3 日產(chǎn)鐵 4 194 t。礦批重 38 t，根據(jù)爐溫、鐵水物理熱調(diào)節(jié)煤比。休風前全風口送風，風口面積 0.199 m2 。噸鐵剩余 CaO 配入 22 kg/ t·Fe，蛇紋石 18 kg/t·Fe，布料矩陣 O 礦：36/3 34/ 3 32/2 30/2；C 焦：35.5/2 33.5/2 31.5/2 28.5/2 20/216/2，綜合角差 5.9。
2.4 原燃料條件
休風前一天 3# 倉打入錳礦 35 t，空出雜礦 B 倉 （備打螢石）。5 月 3 日金桃園焦炭用空，理化指標低劣的山焦中硫焦炭停用，使用指標較好的焦炭、山焦一級焦炭，見表 3。休風前一天維持穩(wěn)定的熟料率，要求燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓大于 78%，還原粉化率 RDI+3.15 大于 65%，入爐粒級 5～10 mm 不大于 20%，嚴禁開機料、生料入爐[2]。高爐指定倉位精準送料，杜絕混料，錯料。休、復風料時停用塊礦、焦丁入爐。
3 休風階段采取措施
3.1 焦炭負荷、噴煤比調(diào)節(jié)
休風前 11 h 調(diào)輕焦炭負荷，按 噴煤比 120kg/t·Fe 操作，爐料結(jié)構(gòu)噸鐵剩余 CaO 調(diào)低至 12～16 kg/t·Fe，當班高爐工長要按煤粉熱滯后冶煉周期與爐溫情況及時調(diào)節(jié)噴煤量。休風前約 5.5 h 調(diào)停噴煤負荷，同時停用塊礦、焦丁，減少粉末入爐，提高爐料透氣性。噸鐵剩余 CaO 調(diào)低至10～13 kg/t·Fe。停煤負荷后累計下料約 900 m3，高爐停煤，減富氧量到 1 500～2 000 m3 /h 至休風。
3.2 保持爐況順行，適當提高爐溫降低爐渣二元堿度
保持爐況穩(wěn)定順行，風壓風量相適應，適宜爐料透氣性與壓差值，高爐根據(jù)實際情況適當照顧邊沿氣流，以爐況順行為原則。如遇爐溫偏低[Si%] ＜0.40，發(fā)生低料線、塌料時應酌情補焦。
5 月 4 日夜班 [Si%] 控制在 0.40%～0.70%，爐渣堿度按 [S%] 控制 0.025%～0.050%，當 [Si%]、[S%] 超出控制范圍時要及時調(diào)劑，必須杜絕低爐溫高堿渣休風[3-4]。休風最后一次鐵要大噴吹出凈渣鐵堵口，適當控制打泥量，防止復風出鐵鐵口過深。
3.3 休風料
休風前 5 h 開始上休風料，見表 4，具體根據(jù)實際情況確定上休風料時間，以休風焦應到達爐腹 2/3 處為佳 （1 040 m3）。嚴格控制好料批，必要時減風，防止料跑過頭。根據(jù)休風堵口時間、料線情況，及時上完休風料。結(jié)合出凈渣鐵情況，提前控制上料空料，做到空料與出凈渣鐵兩不誤。
高爐放風之前，要特別關(guān)注維持爐頂溫度在 280～350 ℃，空料罐后料面有煤氣火逸出，再進行放風操作，確保爐頂點火安全。休風前按料線 2.5 m 控制，休風后料線在 3 m 左右。
3.4 休風后操作
值班工長按照技術(shù)操作規(guī)程進行休風操作。休風點火完畢，料面煤氣火勢穩(wěn)定后，爐頂 8 根打水槍前截止閥關(guān)閉。休風爐頂料面點著火，打開直吹管后端大蓋，用有水泥堵 24 個風口。堵泥前應認真檢查風口各套及冷卻壁是否漏水，確認富氧系統(tǒng)安全操作完成后高爐工長通知風機房停機。爐前卸下全部吹管，小套堵有水炮泥，風口中套位置填實黃沙、密封好[5]。高爐工長休風后勤看爐頂溫度和爐頂料面火焰是否有異常，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。休風后爐底水冷適當關(guān)小至 250～300t/h，應經(jīng)常有人檢查，冷卻壁軟水量休風 1h 后通知運轉(zhuǎn)作業(yè)區(qū)水泵房降水 500 t/h （2 500 t/h 減至2 000 t/h），過 2 h 后再降 300 t/h （2 000 t/h 減至1 700 t/h）[6]。2# 高爐將 12# 、16# 、20# 、21# 、22# 、23# ，6 個風口調(diào)換為長 φ100×540，斜 6°，調(diào)換前12# 、16# 風口 φ110 mm，20# 、21# 、22# 、23# 風口φ105 mm，適當縮小風口面積至 0.193 m3 。1# 高爐更換 8# 小套 φ110 mm 改為 φ105 mm。為復風后長期慢風控產(chǎn)做好準備。
4 復風階段
4.1 復風前準備
嚴格執(zhí)行復風前確認制度，高爐密切關(guān)注檢修進度，核對完布料角度和探尺，上料提前試車，沖渣水試水，試出鐵場除塵、礦槽除塵。提前 1 h啟好風機，將風量送至放風閥。將送風風口捅干凈，關(guān)人孔送氮氣。復風前軟水壓提高到 0.56MPa 左右，冷卻壁軟水量 2 000～2 200 t/h，并相應開大爐底水冷及爐喉鋼磚冷卻水，復風后隨著風量加大，應適當提高軟水量至休風前用量。爐前做好出鐵的各項準備工作，復風后當鐵量 40～50 t 時開始出第一爐鐵。開口后烘烤泥炮，使無水炮泥軟化。出鐵用儲鐵式鐵溝，前幾爐鐵用單鐵儲鐵溝，送風前鐵水罐配到位。
4.2 1# 爐復風及恢復爐況操作
5 月 5 日 5：53 復風。復風初期使用 18 個風口送風，堵 6 個風口 （4# 、6# 、9# 、15# 、18# 、21# ）。
送風風口面積為 0.147 m2，高爐復風風壓定 100 kPa，透氣性好，逐步加風壓，6：45 加風壓到 240kPa，風量 1 500 m3 /min，探尺開始滑動，8：10 高爐塌料 3.83 m 之后走料順暢。復風后 5 h 風壓加到 300 kPa。爐況恢復順利，逐步擴料批，加重焦炭負荷，提堿度，5 日平均 [Si%] 0.63，鐵水物理熱 1 483 ℃。把物理熱作為調(diào)節(jié)爐溫的重要手段低于 1 480 ℃及時加凈焦，提爐溫等操作措施。
21：54 西邊鐵口出鐵，22：10 停錳礦。5 月 6 日 8#小套漏水控不住鐵后休風更換。復風后按原計劃控產(chǎn)能 2 600～2 800 t/d 生產(chǎn)，堵 4# 、8# 、18# 、21#風口，風口面積 0.164 m2。復風后隨著爐況恢復及慢風條件逐調(diào)整布料矩陣，如表 5，確保相對穩(wěn)定的兩道氣流。保持穩(wěn)定的邊緣氣流和充沛的中心氣流，才能保證爐況穩(wěn)定順行，爐缸工作均勻活躍。
自 5 月 15 日煉鋼 120 t 轉(zhuǎn)爐開始生產(chǎn)，兩座高爐鐵水產(chǎn)量釋放至 8 000～8 500 t，如表 6 經(jīng)濟技術(shù)指標，至 5 月 18 日 16：30 分開 22＃ 風口，1＃高爐 24 個風口全開，高爐逐步提高冶強，加風量至 2 800 m3 /min，熱風 壓力 410 kPa，富氧量 9000 m3 /h。日產(chǎn)量逐步攀升達到 4 000 t/d。消耗大幅減低，日均燃料比達 515 kg/t·Fe。高爐爐況穩(wěn)定順行，實現(xiàn)了爐況穩(wěn)定及快速達產(chǎn)目標。
4.3 2＃ 爐復風及恢復爐況操作
1＃ 爐復風爐況轉(zhuǎn)順后 2＃ 爐于 5 月 5 日 15：12復風。復風初期使用 18 個風口送風，堵 3＃ 、6＃ 、9＃ 、15＃ 、18＃ 、22＃ 6 個風口[ 7]。送風風口面積為0.141 m2 ，高爐剛復風引煤氣，發(fā)現(xiàn)高壓閥組四個調(diào)節(jié)閥全開 100%狀態(tài)下，煤氣壓力不受控制，煤氣壓力上升至 120 kPa，判斷煤氣沒有出路，立即大量減風壓至 60 kPa，打開放風閥放風，打開高爐爐頂放散閥切瓦、休風操作。15：37～15：45 休風8 min 處理，將高壓閥組煤氣總管蝶閥打開，高爐再次復風，高爐復風風壓定 100 kPa，透氣性好，逐步加風壓，15：53 風壓加到 180 kPa，16：28 探尺開始滑動，16：35 風壓加到 265 kPa，風量 1 650m3 /min，17：11 開西鐵口出鐵，鐵水物理熱較差1 369℃，19：00～20：00 期間集中加焦 23.2 t，蛇紋石 4 t。綜合因素考慮，長期休風爐缸熱量損失較多，補熱應適當多加些焦炭，這樣可以為爐缸提供足夠的熱量，有利于爐況的快速恢復[ 8]。17＃ 、23＃ 小套漏水，控不住，鐵后 21：08～21：57 休風 49min 更換。復風后風壓加至 230 kPa，探尺開始滑動，爐況順行，探尺走料順暢。5 月 6 日 0：45 風壓加至 290 kPa，風量 1 797 m3 /min，鐵水熱量偏低，出現(xiàn) 3 次塌料、偏料。第Ⅲ組休風料焦炭到達后料線才逐漸穩(wěn)定。視爐況恢復，逐步擴料批，加重焦炭負荷，提堿度。根據(jù)爐溫爐況逐步恢復各操作制度。5 月 6 日 8：18 后鐵水溫度逐漸上升至 1 483 ℃。風壓加至 310 kPa，風量 1 950 m3 /min 左右。13：28 東鐵口出鐵，13：40 停錳礦[9]。5月 7 日休風更換 7＃ 燒漏小套，堵 3＃ 、7＃ 、18＃ 、22＃風口，送風風口面積 0.160 m2 。按計劃至 5 月 14日控產(chǎn) 2 600～2 800 t/d。復風后隨著爐況恢復逐調(diào)整布料矩陣，如表 5，煉鐵俗語有無邊不順無心不穩(wěn)之說，要保證長期穩(wěn)定的爐況，需要有相對穩(wěn)定的邊緣氣流和充沛的中心氣流。考慮原燃料質(zhì)量，采用中心加焦，開放中心適當照顧邊緣的布料矩陣。
5 月 15 日煉鋼 120 t 轉(zhuǎn)爐開始生產(chǎn)，如表 7 經(jīng)濟技術(shù)指標，轉(zhuǎn)爐產(chǎn)能釋放出來后，高爐快速做出應對，至 5 月 16 日 13：00 7＃ 風口打開，24 個風口全開，高爐逐步加風量至 2 800 m3 /min，熱風壓力 410 kPa，富氧量 9 000 m3 /h。日產(chǎn)量逐步攀升，扣除休風影響達到 4 000 t/d，爐況保持穩(wěn)定順行，指標整體穩(wěn)定略向好發(fā)展，消耗大幅減低，日均燃料比達 517 kg/t·Fe。
5 效 果
休風前高爐爐況順行，無塌料、懸料、管道氣流。調(diào)低噸鐵剩余氧化鈣，降低高爐渣堿度，提高美鋁比大于 0.58，1# 爐、2# 爐，休風前鐵水中平均硅 0.5%、平均硫含量大于 0.020%，鐵水溫度大于 1 485 ℃，充沛的渣鐵熱量及良好的渣鐵流動性，為休復風爐況順行做準備。制定合理的休復風方案并嚴格執(zhí)行，1# 爐、2# 爐休風焦均到達爐腹 2/3 處 （1 040 m3 ）。出凈渣鐵，休風后及時對風口做好密封，逐步降低軟水流量和風口各套水量，減少熱損失，利于高爐悶爐保溫。合理安排1# 、2# 高爐休復風時間節(jié)點，1# 爐復風后 5 h 風壓加到 300 kPa，爐況恢復順利，達到下階段控產(chǎn)要求風壓。煉鐵廠做好資源優(yōu)化，集中精力恢復 2#爐生產(chǎn)。由于連續(xù) 2 次休風、塌料等，鐵水物理熱不足，2# 爐復風后 15 h 爐況轉(zhuǎn)順，并達到下階段控產(chǎn)要求指標。后續(xù)慢風生產(chǎn)階段，兩座高爐都出現(xiàn)風口燒漏情況，對漏水風口不能控住要及時鐵后休風更換。轉(zhuǎn)爐檢修完成，開始生產(chǎn)兩座高爐逐開風口，恢復操作制度，3 d 內(nèi)恢復至檢修前水平，實現(xiàn)爐況穩(wěn)定及快速達產(chǎn)目標。
6 結(jié) 語
1） 煉鐵廠根據(jù)產(chǎn)能及檢修項目進度，合理安排休復風時間點，1# 爐遲休風先復風，相對休復風時間短，有利于爐況快速恢復，可以靈活安排下步工作計劃。爐況總體恢復較為順暢，復風后，操作爐子以穩(wěn)定順行為主，探尺走尺較早，對爐況恢復有利；
2） 高爐長期休風，加足焦炭，改善渣鐵流動性，增用錳礦、提蛇紋石、降低堿度。鎂鋁比0.55～0.65，渣堿 1.15～1.20，鐵水物理熱≥1 480℃，休風前確保渣鐵出盡；
3） 2# 爐休風前鐵口工作狀態(tài)差，鐵口頻繁卡焦致渣鐵未凈，休風后出現(xiàn) 7 個風口灌渣。復風后連續(xù)兩次休風，爐缸熱制度被破壞，鐵水熱量不足。把鐵水物理熱作為高爐冷熱的一個重要參數(shù)，爐況失常、物理熱不足及時補加凈焦。保持爐缸熱制度穩(wěn)定，防止爐缸熱制度失常，爐子向涼，增加爐子恢復時間。
參考文獻：
[1] 王筱留. 高爐生產(chǎn)知識問答[M]. 北京：冶金工業(yè)出版社，2013：278.
[2] 張曉晨. 羅源閩光 1250 m3 高爐爐況失常過程分析[J]. 中國冶金文摘，2023，37 （3）：32-36.
[3] 劉新榮，伍世輝，袁銘杰. 韶鋼 1 號高爐長時間無計劃休風的爐況恢復實踐[J]. 南方金屬，2014 （6）：55-58.
[4] 馮磊，侯向平. 漢鋼 2280 m3 高爐超計劃檢修 48h 爐況恢復生產(chǎn)實踐[J]. 江西冶金，2019，39 （2）：46-50.
[5] 劉衛(wèi)國，馬振軍，張永生，等. 萊鋼 1000 m3 高爐長期休風快速恢復爐況實踐[J]. 山東冶金，2009，31 （3）：19-20.
[6] 唐志宏，莫朝興，祝和利，等. 柳鋼 2000 m2 高爐爐況失常技術(shù)分析[J]. 柳鋼科技，2016 （6）：211-219.
[7] 張曉晨. 羅源閩光 1280 m3 高爐爐況失常處理分析[J]. 甘肅冶金，2023 （6）：32-36.
[8] 匡洪鋒，吳金富，陳生利. 韶鋼 6 號高爐燜爐和復風操作實踐[J]. 南方金屬，2018 （1）：46-48.
[9] 季瑞超，馮忠良. 唐鋼 2# 高爐使用螢石洗爐實踐[J]. 河北冶金，2017 （9）：43-46.