晉鋼4#高爐環保停爐操作實踐

王長純   丁繼師

摘要：本文介紹了高爐停爐前的準備工作及高爐停爐降料面的操作實踐，為實現晉鋼4#高爐安全快速環保停爐，通過爐頂霧化打水、填充焦炭、回收煤氣等停爐方案，使得降料面過程中各項操作參數得到合理控制，在保證安全的前提下，順利將料面降至爐腹位置（風口以上）。整個降料面過程中，缸部位全部填充凈焦。降料面期間，溜槽最小角度持續旋轉，打水做到均勻、連續，嚴禁時開、時停，頂溫控制在250-350℃。每半小時取煤氣一次進行分析，控制煤氣中的含氧量在溫度300℃以下時不大于2%、溫度300℃時不大于1.8%、溫度400℃時不大于0.8%.氫氣不大于12%(最大不超過15%)，確保安全停爐。

關鍵詞：打水；降料面；停爐

1  前言

晉鋼4#高爐為串罐式無料鐘爐頂，屬高爐二代爐齡，于2020年5月8日點火，截止2024年2月18日，單位爐容產量達5005t/m³。由于冷卻系統局部損壞、爐基熱電偶損壞需要更換， 高爐于2024年2月18日降料面停爐中修，同步進行技術改造、設備檢修保養維護、隱患整改、現場美化亮化、爐內噴涂造襯等項目。

計劃中修38天，此次降料面計劃將爐內料面降至爐腹位置（風口以上）以便于爐內冷卻壁更換以及爐內噴涂。

2  停爐前的準備工作

降料面是高爐停爐操作中的一個關鍵環節，降料面整個作業過程危險性較高，因此準備工作要做到細致周全、確保無遺漏。

2.1  停爐前隱患排查

（1）停爐前全面檢查各冷卻設備、機械設備、電氣設備、密封系統等，全面系統地進行安全隱患排查。

（2）煤氣除塵系統、熱風爐、看水崗位當班負責人將空氣呼吸器、煤氣報警儀等防護救護器材進行檢查，確保各類器材工作正常。

（3）重點檢查爐頂霧化打水裝置，保證供水量及打水霧化效果。

（4）上料系統控制程序及稱量數據的準確。

2.2  活躍爐缸作業

降料面停爐前要保證爐況順行，同時降低爐渣堿度，適當提高鐵水含硫量，以利于停爐前排凈渣鐵，具體操作：

（1）2月18日夜班開始提高爐溫[Si]:0.3-0.5、白班[Si]:0.5-0.8；

（2）2月18日夜班堿度調整，二元堿度R2:1.20-1.15，硅石噸鐵消耗量5kg/t；白班消耗菱鎂石噸鐵消耗量2kg/t，提高爐渣鎂鋁比，保證爐渣流動性；

（3）停爐前逐步提高鐵口角度，由原來的12°提高到14°；

（4）降料面前爐內保基礎熱量，杜絕低爐溫，提高低堿配比降低爐渣堿度，配加蛇紋石，改善渣鐵的流動性：[Si]0.50～0.80％，[S]≥0.030％，R2：1.10～1.15，鎂鋁比：0.70±0.05。

2.3 停爐料

2月18日夜班開始煤比按照160kg/t調整負荷與煤量。8:00煤比按照150kg/t調整焦炭負荷，12:00煤比按照140kg/t調整焦炭負荷，16:30改全焦冶煉，焦比650 kg/t。

3  降料面停爐過程

3.1  降料面作業

（1）本次降料面采取焦炭填充降料面方法，2月18日零點開始逐步降低焦炭負荷4.85→4.6→4.4→4.2→4.0→3.5→2.7，縮小礦批48.5t→46t→43t→40t→35t。控制爐溫[Si]：0.5以上、爐渣二元堿度R2：1.20→1.15。

（2）2月18日下午15:00開始逐步根據頂溫控制下料，16點料線控至6米，至此正常料全部下完，開始根據頂溫填充焦炭并配合爐頂打水進行降料面操作。23：13分切外網煤氣，改用箱體放散。按照正常切煤氣、休風程序進行操作。打開高爐爐頂放散、打開重力除塵放散、關閉重力除塵截斷閥、打開荒凈煤氣末端放散、打開13個箱體放散、休風后打開均壓放散；而后打開上述相關氮氣吹掃閥門，進行氮氣吹掃煤氣，吹掃檢測合格后關閉氮氣吹掃閥門并斷開連接管。

（3）23：33分開爐頂放散、切布袋箱體。此過程16：00-0：03共用時8小時03分。

（4）隨著料線逐步降低各參數調整如下：

表1  操作參數

降料面初期基本全風全氧作業，風壓400kPa、氧氣10000m3/h。期間根據料面下降的位置進行控制風壓、風量操作，料面降到爐身下部時控制風量操作,保持爐況順行，避免塌料、懸料，隨著料面下降主動逐步減風降壓，控制煤氣速度避免產生管道行程。

2月18日20:00高爐一半風口變暗，部分風口火苗可見且飄向風口上方，判斷料面已降至風口，但中間料堆偶爾還有塌料現象，23:30大部分風口吹空變黑，2月19日0:03高爐休風。

3.2  降料面過程煤氣成份變化情況

空料線操作開始后,每半小時取煤氣一次進行分析,并做好記錄。

具體如下：

表2  煤氣成分變化情況

控制煤氣中的含氧量在溫度300℃以下時不大于2%、溫度300℃時不大于1.8%，溫度400℃時不大于0.8%、氫氣不大于12%(最大不超過15%)。

3.3  降料面期間出鐵

停止上料后總計出鐵四爐次。15:49開始出第一爐次鐵，出鐵量284.22噸；第二爐次鐵17:20開口間隔35min，開口后出鐵117min，出鐵量159.97噸。第三爐次鐵19:23開口，21:34結束出鐵229.84噸。第4爐次22:19開口出渣未見鐵，一直到降料面結束，降料面共計出鐵量為674.03噸。期間渣鐵成分如下：

表3  渣鐵化驗成分

當料面降到風口以上1.5m時出最后一次鐵，出完鐵后大噴鐵口，鐵后停止爐頂打水，聯系休風。爐頂通氮氣暫時別停（約1h）。休風后卸吹管，吹管卸完后打開倒流休風，倒流休風打開30min后通知停風機。

4  經驗與不足

4.1  降料面的經驗

（1）環保：此次降料面采取煤氣回收+箱體放散，最后開爐頂大放散30分鐘，并且開放散期間排放的基本為蒸汽，現場及周邊無灰塵及污染物，此次降料面過程未對環境造成污染。

（2）安全：此次降料面采取填充焦炭法，減少了爐內打水量，使整個過程未出現蒸汽爆震現象，最大的一次：風壓132kPa-142kPa，頂壓67-93kPa，除此基本平穩。
（3）節能：此次降料面過程共回收煤氣7小時13分鐘，回收煤氣量110萬m³。

（4）快速：降料面時可以維持較高的富氧量，能在很大程度上縮短降料面時間，本次降料面初期最大富氧量10000m³/h。

（5）停爐前各項準備工作均由專業負責人復核，不僅按期完成，更保障了工作質量，為安全、快速、穩定停爐奠定了基礎。

（6）降料面過程中，要保證物理熱充足，確保鐵水[Si]含量不低于0.5%，防止爐墻粘結物大面積脫落而引起爐涼。

4.2  降料面的不足

（1）布袋箱體放散時間短（30min），導致爐腹渣皮未消耗完，需停爐后清理。后續優化箱體放散時間由30min調整到1h30min。

5  結論

在高爐降料面前，進行了認真細致地準備工作，制定了詳細周密的作業方案，降料面過程中科學控制風量與頂壓，合理控制爐頂打水量和焦炭填充時機，確保了迅速安全地降料面作業。降料面過程中風壓、風量基本平穩，未發生管道、懸料等現象，實現了預期效果。

參考文獻

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