摘  要  通過(guò)爐頂打水空料線法降料面到風(fēng)口，對(duì)破損爐墻進(jìn)行噴涂造襯，以達(dá)到合理爐型的目的，本文重點(diǎn)總結(jié)高爐在噴涂造襯的停、開(kāi)爐過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞  高爐  降料面  停爐  烘爐  開(kāi)爐    

1前言

現(xiàn)代鋼鐵1#高爐于2011年11月中修投產(chǎn)，爐容450m3。爐底采用了“大塊炭磚+陶瓷杯”的復(fù)合式爐底爐襯結(jié)構(gòu)，鐵口和風(fēng)口帶為復(fù)合棕剛玉組合磚，爐腹、爐腰、爐身中下部為高鋁磚，爐身上部為粘土磚。爐體冷卻結(jié)構(gòu)為典型的“棋盤(pán)式”板壁結(jié)合結(jié)構(gòu)，高熱負(fù)荷區(qū)冷卻壁為雙進(jìn)雙出形式的鑲磚冷卻壁。高爐投產(chǎn)后，由于原料質(zhì)量差，高爐長(zhǎng)期采取發(fā)展邊緣的裝料制度，導(dǎo)致高爐爐墻沖刷侵蝕嚴(yán)重。1#高爐爐腰冷卻板共計(jì)26塊，到2018年已有14塊燒壞并做斷水處理。爐身中、下部冷卻板破損52塊，冷卻壁破損5塊。休風(fēng)檢修在破損的冷卻板處安裝冷卻棒時(shí)發(fā)現(xiàn)爐腹、爐腰以及爐身下部耐火材料已經(jīng)不存在了。由于爐型嚴(yán)重不規(guī)則，加之冷卻板完全裸露在爐內(nèi)，探入爐內(nèi)約400mm，高爐順行差，煤氣利用率低。因此經(jīng)公司研究決定，2018年3月4日對(duì)1#高爐進(jìn)行噴補(bǔ)造襯，計(jì)劃歷時(shí)5天。

2降料面停爐操作

2.1停爐前的準(zhǔn)備

休風(fēng)前兩天高爐改全焦冶煉，有意識(shí)地采取發(fā)展邊緣的裝料制度，單環(huán)布料焦角大于礦角兩度，爐溫控制在[Si]=0.5～0.8%，配加錳礦洗爐，控制生鐵含錳[Mn]=0.6%左右，爐渣堿度略酸，杜絕出現(xiàn)石頭渣。爐前維護(hù)好鐵口，保證正常的鐵口深度，按時(shí)排凈渣鐵。水工仔細(xì)檢查冷卻系統(tǒng)防止向爐內(nèi)漏水。制作四根爐頂打水用打水管，要求打水管能探入爐內(nèi)1.5米，打水管前端封死，上表面鉆三排直徑為3mm的打水孔，以保證打水時(shí)霧化良好。

2.2停爐降料面操作

3月3日下午14：30開(kāi)始有意識(shí)地空料線，在爐頂溫度上升至220℃時(shí)壓頂溫布料，15:30停止上正常料，加覆蓋焦40噸，目的是為了休風(fēng)停爐時(shí)置換風(fēng)口至鐵口段焦炭，使此段焦炭空隙中基本不存在渣鐵，以保證重新開(kāi)爐時(shí)新產(chǎn)生的渣鐵能順利滲透到爐缸下部。16：40全部40噸覆蓋焦加完，高爐預(yù)休風(fēng)安裝爐頂打水管，此時(shí)料線深度大約6.5米。四根打水管分別安裝在東、西、南、北四個(gè)方向上，與爐頂四點(diǎn)測(cè)溫方向相對(duì)應(yīng)，四根打水管水源均來(lái)自風(fēng)口平臺(tái)同一個(gè)高壓水包上，并單獨(dú)設(shè)置閥門(mén)，以便控制各方向的打水量。

18：00高爐復(fù)風(fēng)，考慮復(fù)風(fēng)后爐頂需要不斷打水，煤氣中會(huì)含有較大量的水蒸氣，引煤氣將會(huì)導(dǎo)致布袋板結(jié)，因此復(fù)風(fēng)后高爐不再引煤氣，布袋除塵箱體荒煤氣入口盲板閥切死。為了保證高爐所產(chǎn)生的大量煤氣、水蒸氣能順利排入大氣中，高爐爐頂、重力除塵器以及荒煤氣管道末端共計(jì)5個(gè)放散閥均處于開(kāi)起狀態(tài)。復(fù)風(fēng)初期熱風(fēng)壓力130KPa，冷風(fēng)流量1450m3/min，空料面后爐頂溫度超過(guò)300℃時(shí)，爐頂開(kāi)始打水，打水量依據(jù)爐頂溫度控制在200℃～350℃為宜，打水時(shí)水量要保持均勻，盡量使四點(diǎn)頂溫趨于一致，防止因打水過(guò)量使高爐產(chǎn)生爆震。爐前按照正常出鐵時(shí)間組織出鐵，隨著料面的不斷降低，料層變薄，高爐透氣性提高，風(fēng)壓降低，風(fēng)量不斷增大，爐頂溫度上升較快，此時(shí)不能盲目地增加爐頂打水量來(lái)控制頂溫，因?yàn)槿绻蛩窟^(guò)大，水在到達(dá)料面前不能充分霧化，料面上會(huì)積存大量的水，此時(shí)如果出現(xiàn)崩料或大片渣皮脫落，將會(huì)產(chǎn)生爆震。所以根據(jù)爐頂溫度是否可控、打水量是否已經(jīng)過(guò)大、爐頂放散能否跑得開(kāi)產(chǎn)生的煤氣、水蒸氣（爐頂壓力不超過(guò)20KPa），來(lái)決定是否需要減風(fēng)。10：17高爐減風(fēng)10KPa，風(fēng)壓106KPa，冷風(fēng)流量1480m3/min；11：05高爐減風(fēng)10KPa，風(fēng)壓87KPa，冷風(fēng)流量1380m3/min；11:58高爐減風(fēng)10KPa，風(fēng)壓65KPa，冷風(fēng)流量1245m3/min，發(fā)現(xiàn)個(gè)別風(fēng)口顯涼，有掛渣現(xiàn)象，說(shuō)明料面已接近風(fēng)口。21日0：45全部風(fēng)口掛渣，風(fēng)口為爐涼時(shí)風(fēng)口狀態(tài)，高爐減風(fēng)10KPa，風(fēng)壓50KPa，冷風(fēng)流量1145m3/ min，此時(shí)爐頂溫度上升緩慢，個(gè)別方向溫度基本不再上漲。1：20風(fēng)口見(jiàn)黑，個(gè)別風(fēng)口已吹空，打開(kāi)鐵口出最后一次鐵，由于風(fēng)壓低，加之爐內(nèi)新產(chǎn)生的渣鐵量少，僅出渣鐵20余噸。鐵后停止?fàn)t頂打水，休風(fēng)停爐。由于在停爐降料面前，提前2天改全焦冶煉發(fā)展邊緣氣流洗爐，爐墻沒(méi)有結(jié)厚現(xiàn)象，加之在降料面過(guò)程中風(fēng)壓、打水量控制合適，所以本次降料面較為成功，整個(gè)降料面過(guò)程沒(méi)有發(fā)生一次爆震現(xiàn)象。

3噴涂造襯操作

3.1噴涂前準(zhǔn)備工作

2：08休風(fēng)，高爐停爐，加干水渣25噸，目的用來(lái)隔絕空氣，阻止?fàn)t缸內(nèi)焦炭繼續(xù)燃燒，防止?fàn)t缸溫度進(jìn)一步降低，保證高壓沖洗時(shí)清洗物不直接接觸焦炭，以便清除噴補(bǔ)反彈料，噴補(bǔ)后全部從風(fēng)口處扒出。爐頂及時(shí)打開(kāi)人孔、溜槽大門(mén)，為了盡快排出爐內(nèi)的水蒸氣、熱氣，以便安裝爐內(nèi)噴涂設(shè)備。爐前卸下全部風(fēng)口小套、直吹管、彎頭，風(fēng)口中套間隔卸下7個(gè)，此時(shí)發(fā)現(xiàn)1、5、6、7、14號(hào)風(fēng)口有水流出，檢查發(fā)現(xiàn)有5塊冷卻板漏水，做斷水處理。6:00爐頂開(kāi)始安裝噴涂設(shè)備，在破損冷卻設(shè)備處安裝冷卻幫，本次安裝冷卻棒共計(jì)26個(gè)。15：40用高壓水清洗爐墻，要求爐墻表面清潔、無(wú)松動(dòng)物，以便噴涂料能與墻壁牢固結(jié)合。18：00組織爐前工進(jìn)入爐內(nèi)，清理風(fēng)口周?chē)辰Y(jié)的渣鐵。

3.2高爐噴涂造襯

4日1：40由噴涂廠家開(kāi)始進(jìn)行噴涂造襯，要求噴涂料反彈率不大于5%，噴涂形成的爐襯表面光滑，爐型合理。噴涂用料210噸，分兩種料下部為MS120噸，上部為BFS90噸，噴涂部位風(fēng)口至爐喉鋼磚。在噴涂過(guò)程中，組織爐前工及時(shí)從風(fēng)口扒出反彈料。5日12：30噴涂結(jié)束，整個(gè)噴涂用時(shí)34小時(shí)50分鐘。由于噴涂過(guò)快，反彈料較多約占20%。13：30～20：30清理爐內(nèi)剩余反彈料，本次清理較為徹底，爐內(nèi)反彈料全部清除干凈，露出疏松的紅焦炭。20：30爐前安裝風(fēng)口裝置。

4高爐烘爐、開(kāi)爐

4.1烘爐

6日5：30高爐開(kāi)始按噴涂要求烘爐，計(jì)劃烘爐時(shí)間48小時(shí)。烘爐曲線如下：     

3月8日5：30烘爐結(jié)束，累計(jì)烘爐48小時(shí)。由于清理爐內(nèi)反彈料較為徹底，見(jiàn)紅焦炭，所以在烘爐中期爐缸內(nèi)焦炭著火，爐內(nèi)溫度較高。烘爐中期不考慮風(fēng)溫，通過(guò)調(diào)整風(fēng)量來(lái)控制爐頂溫度。烘爐結(jié)束時(shí)風(fēng)口以下焦炭燒掉深度約1.5米。

4.2冶煉參數(shù)的確定

開(kāi)爐方式：全焦熱風(fēng)開(kāi)爐

開(kāi)爐料裝入法：帶風(fēng)裝料法

開(kāi)爐總焦比為3.00t/t，正常料焦比為1000kg/t

開(kāi)爐料制：CC↓OO↓，料線1.3m，α焦=α礦=30°

爐渣堿度：R2=CaO/SiO2=1.05

生鐵成分：[Si]=3％，[Fe]=92％，[S]≤0.05％，[Mn]=0.8%

開(kāi)爐料組成：48％燒結(jié)+38％球團(tuán)+4%錳礦+焦炭+熔劑

4.3高爐送風(fēng)點(diǎn)火

8日8：00開(kāi)始裝料，考慮帶風(fēng)裝料爐內(nèi)焦炭會(huì)著火，改為靜態(tài)裝料。在裝料的同時(shí)爐前組織燒鐵口，燒開(kāi)鐵口后一直向爐缸內(nèi)吹氧，目的是加熱爐缸（爐缸內(nèi)渣、鐵物理熱嚴(yán)重不足，流動(dòng)性較差）。12：08用鐵口兩側(cè)1#、2#、13#、14#風(fēng)口送風(fēng)點(diǎn)火，風(fēng)壓40KPa，風(fēng)溫600℃（熱風(fēng)爐風(fēng)溫不足）。由于風(fēng)量小風(fēng)溫低，送風(fēng)40分鐘后風(fēng)口才逐漸見(jiàn)亮著火，送風(fēng)90分鐘后鐵口大量噴吹煤氣火，停止從鐵口向爐缸內(nèi)吹氧。捅開(kāi)3#、12#風(fēng)口，逐步加風(fēng)至70KPa，風(fēng)量935m3/min。噴吹鐵口的目的是引煤氣入爐缸，加熱爐缸改善風(fēng)口和鐵口間爐料的透液性。17：50見(jiàn)料動(dòng)，風(fēng)壓由70KPa逐漸降低到62KPa，風(fēng)量增加到986m3/min。18：50鐵口流出渣鐵約3噸，渣鐵物理熱不足，流動(dòng)性差，堵鐵口。之后每隔1小時(shí)開(kāi)一次鐵口，每次出渣鐵少許，均物理熱不足，渣過(guò)酸流動(dòng)性差（凈焦所產(chǎn)生的渣鐵）。0：00打開(kāi)鐵口，渣、鐵量增多，流動(dòng)性有所好轉(zhuǎn)，落地渣鐵約15噸，此時(shí)按理論計(jì)算空焦料所產(chǎn)生的渣鐵到達(dá)爐缸，空焦中的熔劑使?fàn)t渣堿度趨于合理，流動(dòng)性有所改善。在送風(fēng)5個(gè)小時(shí)后（時(shí)），全部風(fēng)口來(lái)水，原因是爐內(nèi)大量焦炭的外水蒸發(fā)所產(chǎn)生的水，頂溫不升，爐頂放散冒出大量水蒸氣。27日1：10爐頂四點(diǎn)溫度升到110℃，開(kāi)始引煤氣。2：53再次出鐵渣鐵量明顯減少，物理熱越來(lái)越差，沒(méi)有流動(dòng)性，渣、鐵在風(fēng)口前滲透不下，風(fēng)口前涌渣，取樣分析[Si]=0.35%、（S）=0.500%、R2=0.68。分析原因：正常料到達(dá)，產(chǎn)生的渣鐵量增多，而風(fēng)口到鐵口段爐料透液性還不是很好，大量渣鐵無(wú)法完全滲透進(jìn)入爐缸，導(dǎo)致風(fēng)口前涌渣。5：40風(fēng)口見(jiàn)好，不見(jiàn)涌渣，打開(kāi)鐵口后鐵流較大，物理熱和流動(dòng)性均見(jiàn)好。此次出鐵情況說(shuō)明爐缸熱量已經(jīng)基本補(bǔ)充充足，爐缸透液性較好，高爐已具備進(jìn)一步加風(fēng)和開(kāi)風(fēng)口的條件。到28日早8：00高爐所有風(fēng)口均已捅開(kāi)，風(fēng)壓230KPa接近正常風(fēng)壓。

5結(jié)論

（1）停爐前提前兩天改全焦冶煉發(fā)展邊緣煤氣流，并且配加錳礦洗爐，為安全降料面停爐提供了有力保證。在降料面過(guò)程中風(fēng)壓、打水量控制較為合理，整個(gè)降料面過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生爆震。

（2）在噴涂前爐況順行差，與冷卻板大量向爐內(nèi)漏水，沒(méi)有檢查出來(lái)有一定的關(guān)系，因此休風(fēng)前要加強(qiáng)水工巡查和管理，杜絕漏水現(xiàn)象。

（3）在噴涂過(guò)程中，一定要控制好噴涂進(jìn)度。噴涂速度過(guò)快，反彈料將增加，本次噴涂因噴涂速度過(guò)快，反彈料較多，反彈率為20%，超出了反彈率為10%的目標(biāo)。

（4）由于爐缸透液性差，開(kāi)爐時(shí)4個(gè)風(fēng)口送風(fēng)較為合適，加風(fēng)、開(kāi)風(fēng)口不可過(guò)急，否則產(chǎn)生的渣鐵量過(guò)多無(wú)法及時(shí)滲透進(jìn)入爐缸，導(dǎo)致風(fēng)口前涌渣，易燒壞風(fēng)口。本次開(kāi)爐初期開(kāi)3#、12#風(fēng)口略早。

（5）料面降至風(fēng)口噴涂高爐的開(kāi)爐要難于新?tīng)t開(kāi)爐，產(chǎn)生的渣鐵必須及時(shí)排出爐外。而全焦段所產(chǎn)生的爐渣，因沒(méi)有熔劑的中和堿度過(guò)低，加之爐缸處于嚴(yán)重虧熱狀態(tài)，流動(dòng)性非常差，所以很難及時(shí)滲透進(jìn)入爐缸和排出爐外。在噴涂高爐開(kāi)爐時(shí)，可以考慮減少凈焦段，增加空焦段，并且配加一定量的螢石來(lái)達(dá)到提高爐渣流動(dòng)性的目的。