馬永芳，楊軍昌

（首鋼長治鋼鐵有限公司煉鐵廠，山西長治046031）

摘要：對長鋼9號高爐打水降料面至風(fēng)口停爐操作進行總結(jié)分析。降料面前先確保爐況順行，預(yù)休風(fēng)時重點檢查爐頂打水裝置及相關(guān)設(shè)備設(shè)施影響狀況，降料面過程中采取合理的技術(shù)措施控制爐頂溫度適宜，煤氣成分合適，確保順利降料面至風(fēng)口，實現(xiàn)安全、順利、環(huán)保停爐。

關(guān)鍵詞：高爐；預(yù)休風(fēng)；打水降料面至風(fēng)口；停爐

長鋼9號高爐于2019年4月二代爐齡投產(chǎn)運行，本代高爐從爐底至爐身上部共計15段冷卻壁，實施全爐冷卻，高爐內(nèi)型采取薄壁爐襯設(shè)計，即在冷卻壁內(nèi)表面噴涂一層厚度為150mm的噴涂料替代砌筑磚襯工作，截至目前，已經(jīng)運行了5年時間，計劃于2024年4月初停爐對9號高爐進行噴涂造襯。因是全爐內(nèi)襯噴涂，所以要把料面降至風(fēng)口，把風(fēng)口組合裝磚以上至爐身需要噴涂的部位全部裸露出來，進行噴涂。

1  停爐前爐況調(diào)控

2024年3月，9號高爐爐缸工作狀況惡化，爐缸活躍程度下降，高爐堵風(fēng)口生產(chǎn)31日17:22捅開11號風(fēng)口，復(fù)風(fēng)后19個風(fēng)口送風(fēng)生產(chǎn)，降低入爐焦炭負(fù)荷，提高焦比，保持爐溫充沛，生鐵w(Si)控制在0.50%~0.70%，物理熱控制在1490℃,降低爐渣堿度，R2控制在1.05左右水平;上部采取疏松邊緣的裝料制度，適當(dāng)發(fā)展邊緣氣流保持疏松的壓量關(guān)系，促進爐缸凝鐵層熔化和減少爐身黏結(jié)物。4月1日02:00以后開始逐步降料面，保持較高的入爐風(fēng)是和爐頂壓力，用下蓋面焦和爐頂打水的方式控制爐頂溫度。06:30進行預(yù)休風(fēng)，預(yù)休風(fēng)料面降至12.5m。

2  預(yù)休風(fēng)

2024年4月1日06:30休風(fēng)，預(yù)休風(fēng)期間的主要工作是:檢查修復(fù)降料面所需的爐頂打水設(shè)施，確保能正常使用;檢查爐頂2個大放散;檢查確認(rèn)雷達(dá)探尺及機械尺，保證其靈敏準(zhǔn)確;檢查降料面過程中所需要關(guān)注的儀表(煤氣分析儀、溫度、風(fēng)量、風(fēng)壓等)，確保工作正常;確定8個使用周期長的箱體通煤氣，關(guān)閉不用箱體的蝶閥，并進行切斷處理;從爐頂上升管和除塵分別引取煤氣管道，停止回收煤氣前，從除塵取氣，將爐頂取氣管引到風(fēng)口平臺，停止回收煤氣后從風(fēng)口平臺取氣，進行煤氣成分分析;捅開10號風(fēng)口。上述措施實施完畢后復(fù)風(fēng)..

3降料面操作

2024年4月1日09:30復(fù)風(fēng)，開始正式啟動降料面程序。10:30逐步增加風(fēng)量至2800m³/min，不再加風(fēng)，此水平操作運行時間約2.5h。12:30減風(fēng)至2440m³/min操作此水平運行時間約1.5h。14:00減風(fēng)至2080m³/min操作，此水平運行時間約3.5h16:30減風(fēng)至1850m³/min操作，此水平運行時間約3.0h，雷達(dá)探尺顯示料面進入20.0m。20:00減風(fēng)至1590m³/min操作，此水平運行時間約1.5h，雷達(dá)探尺顯示料面進入20.2m。21:30減風(fēng)至1320m³/min運行，此水平運行時間約1.5h，雷達(dá)探尺顯示料面進入20.7m。23:00加風(fēng)至1600m³/min操作，雷達(dá)探尺顯示料面進入21.1m。4月2日02:33開最后一爐次鐵口排渣鐵，在04:06休風(fēng)停爐

在整個降料面過程中，判斷料面位置一般有四種方法，每種方法各有優(yōu)缺點，鑒于降料面過程中爐內(nèi)運行情況的復(fù)雜性，本次降料面過程中，采取雷達(dá)探尺檢測、人工煤氣分析在線煤氣分析、理論計算耗風(fēng)量的辦法綜合判斷料面深度位置。之前空料線停爐過程中，當(dāng)料面在爐身位置時，將噸焦耗風(fēng)量作為一個參考值;當(dāng)料面位置進入爐腰開始，修正噸焦耗風(fēng)量參考值，直至停爐^[1]進行粗放型理論計算:引入進入爐腰、進入爐腹、到達(dá)爐腹中下部軟熔帶即將消失時都對噸鐵耗風(fēng)量進行修正，并將計算結(jié)果與其他措施得到的料面位置進行比較，相互印證，不斷改進。降料面后期間盡可能多燃燒風(fēng)口前的焦炭，降料面減少了清挖工作量，縮短工期。實施過程中具體操作參數(shù)控制情況如表1所示。

從表1中可以看出，降料面期間，風(fēng)量在1200~2810m³/min之間運行，初期風(fēng)量使用水平較高，后期有降低，風(fēng)溫隨著爐頂溫度和打水量變化進行靈活調(diào)整，整個過程用時18.6h.

3.1煤氣成分控制

降料面期間，分析煤氣成分主要目的:1)指導(dǎo)停止回收煤氣的時機:當(dāng)煤氣中(H₂)達(dá)到上限標(biāo)準(zhǔn)8%;煤氣中φ(O₂)>0.8%;料面降至爐腹;爐皮出現(xiàn)燒紅、嚴(yán)重跑火;布袋除塵系統(tǒng)出現(xiàn)故障，不能繼續(xù)回收煤氣時，無論出現(xiàn)哪種全開，都要立即切斷煤氣，全開爐頂放散閥，關(guān)閉煤氣切斷閥。2)參照煤氣成分結(jié)合雷達(dá)探尺準(zhǔn)確判斷料面位置:當(dāng)φ(H₂)上升至接近(CO₂)值時，料面在爐身下部;(H₂)>φ(CO₂)時料面進入爐腰;CO₂回升料面進入爐腹;N₂開始上升，料面進入風(fēng)口區(qū)^[2]。具體煤氣成分控制如表2所示。

從表2中可以看出，煤氣中的CO₂呈現(xiàn)先降后升的趨勢，在12:00達(dá)到最低形成拐點對應(yīng)在這個時間段，料面深度在爐腰位置。高爐于4月2日12:45停燒熱風(fēng)爐，停止煤氣回收;16:16全開爐頂放散，16:19切煤氣，徹底與煤氣系統(tǒng)斷開，此時，判斷料面位置已進入爐腹上部。采用打水空料面并取送煤氣法停爐，料線降至爐腹處切斷送煤氣，改由爐頂放散，這樣可以回收75%以上煤氣并用大風(fēng)量停爐，縮短降料面時間，減少煤氣放散對大氣的污染^[3]，實現(xiàn)簡便、快速、環(huán)保、安全、經(jīng)濟的停爐要求

3.2爐頂溫度控制

為了確保爐頂設(shè)備安全和爐況的穩(wěn)定順行，要求爐頂溫度控制在200~350℃,氣密箱溫度<70℃,在整個降料面期間，通入大量氨氣，確保齒輪箱溫度在要求范圍。降料面前期風(fēng)量偏大、煤氣量大、爐頂溫度控制偏高，對應(yīng)爐頂?shù)拇蛩恳财螅L(fēng)是減小，煤氣量減少后爐頂打水量相應(yīng)減少，這是因為控制風(fēng)量相當(dāng)于控制了煤氣發(fā)生量，調(diào)節(jié)風(fēng)溫，相當(dāng)于調(diào)整了煤氣溫度。整個降料面過程中，爐頂打水系統(tǒng)運行正常，冷卻水水壓充足，N₂化效果良好，滿足了停爐要求，預(yù)休風(fēng)后降料面過程中用水657.1t。降料面期間爐頂溫度控制如表3所

示。

從表3中可以看出，爐頂溫度監(jiān)控有4個方位，A點代表西北方向，B點代表東北方向，C點代表東南方向，D均代表西南方向，爐頂溫度均值控制在345°C

3.3排渣鐵組織

為保證高爐順利停爐，自預(yù)休風(fēng)復(fù)風(fēng)后，高爐出鐵4爐次，出鐵節(jié)奏放緩，出鐵間隔時間延長，最后一爐次鐵于02:36組織開鐵口，出凈渣鐵后休風(fēng)停爐，具體出鐵情況如表4所示。從表4中可以看出，鐵水 w[Si]控 制在 1.2%~2.1% ，w [Si] 控 制在0.016%~0.025%，物理熱控制在1450~1 475 ℃，累計出鐵量2587t，爐渣堿度1.15~1.19 控制較高，后續(xù)要注意入爐料配比和造渣劑的使用，控制適宜的爐渣堿度。

4  降料面后操作

在確認(rèn)料面已降到風(fēng)口、渣鐵排凈后，按長期休風(fēng)進行相關(guān)操作，停風(fēng)前將爐頂打水電動、手動閥門關(guān)死。高爐停風(fēng)后，觀察爐內(nèi)情況，料面大致呈饅頭狀，中間高，邊緣低，風(fēng)帶往上爐腹、爐腰位置有黏結(jié)物;打開爐頂點火人孔，打開溜槽大蓋，打開料線盒，用封板閉下密口，倒鏈打住下密為關(guān)閉狀態(tài);停高壓泵，中壓泵“停2臺，開1臺。爐缸1-3段水量控制在全開的2/3，不斷流，爐底水冷管水量控制在6~8m³/h;4段冷卻壁及大套水量控制到最小，確保不斷流;5段以上冷卻壁水量予以適當(dāng)控制，保持其滿管流:休風(fēng)期間配管工每4h檢查1次冷卻設(shè)備工作情況，發(fā)現(xiàn)損壞及時匯報，并果斷進行處理;爐外組織卸下全部風(fēng)口中套、小套，并視情況確定拆卸1~2個風(fēng)口大套;組織人員進行風(fēng)口清料，把爐內(nèi)料尖扒平，將多余的清理出來。后續(xù)噴覆蓋劑，在風(fēng)口處備4臺軸流風(fēng)機，用于爐內(nèi)降溫通風(fēng)，待煤氣檢測合格后方可開啟后續(xù)作業(yè)。

5  結(jié)論

1)隆料面前，下部保持充沛爐溫、適宜的爐渣堿度、良好的渣鐵流動性，上部采取發(fā)展邊緣的裝料制度，有利于熔化爐缸凝鐵層和減少爐身黏結(jié)物，減少降料面過程中的渣皮脫落導(dǎo)致的煤氣爆震。

2)降料面過程中，運用風(fēng)量、風(fēng)溫、爐頂壓力的調(diào)整措施，選擇合適的打水、霧化裝置，保持良好的霧化效果，連續(xù)不間斷打水操作，保持打水量與煤氣溫度、成分之間的平衡有利于控制適宜的爐頂溫度和合格的煤氣成分，實現(xiàn)對冶煉進程的有效把控。

3)降料面過程中依靠雷達(dá)探尺、煤氣成分取樣檢測、在線煤氣監(jiān)測、加上耗風(fēng)量等方法綜合判斷料面位置，為安全停爐提供了技術(shù)支持。

參考文獻

[1]楊軍昌.在高爐空料線過程中用風(fēng)量計算料面位置的探討[J].中國鋼鐵業(yè)，2022(7):52-55.

[2]周傳典.高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)手冊[M].北京:冶金工業(yè)出版社，2012.

[3]王振山，鄔虎林.高爐降料面停爐措施的探討[J].包鋼科技，2019(5):1-4.