王雪峰  李勝杰  牛富軍  焦虎豐

（安陽鋼鐵股份有限公司）

摘  要  安鋼3號高爐于2018年7月進(jìn)行了約5天的長時(shí)間計(jì)劃檢修，為該高爐自開爐以來休風(fēng)時(shí)間最長的一次檢修記錄。通過休風(fēng)前加強(qiáng)燜爐的技術(shù)準(zhǔn)備和具體實(shí)施，復(fù)風(fēng)后進(jìn)行精心操作和積極恢復(fù)爐況，從整體上講本次休風(fēng)前后的操作管理與恢復(fù)實(shí)踐是比較成功的。高爐從開始送風(fēng)到風(fēng)量加全僅經(jīng)歷了19時(shí)42分，從全風(fēng)狀態(tài)到日產(chǎn)1萬t生鐵經(jīng)歷時(shí)間有所延緩，最終恢復(fù)到正常水平共經(jīng)歷了9天。這次爐況恢復(fù)實(shí)踐徹底改變了歷史上3號高爐曾多次出現(xiàn)的較長時(shí)間休風(fēng)后爐況恢復(fù)情況較慢和恢復(fù)進(jìn)程較為困難的局面，充分說明了安鋼在特大型高爐操作與管理方面又取得了較大的進(jìn)步。

關(guān)鍵詞  高爐  休風(fēng)  操作  爐況恢復(fù)  

1  概述

安鋼3號高爐于2013年3月19日點(diǎn)火投產(chǎn)，有效容積4747m3。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐可知，該高爐在經(jīng)歷了較長時(shí)間的休風(fēng)檢修燜爐后，爐況的恢復(fù)工作往往比較困難，恢復(fù)進(jìn)程比較緩慢，這也成為3號高爐一直尋求解決的難題。3號高爐2018年7月3日4:35至7月8日6:38休風(fēng)進(jìn)行了一次計(jì)劃檢修，休風(fēng)時(shí)間共計(jì)122小時(shí)03分鐘（大約5天），為高爐自開爐以來休風(fēng)時(shí)間最長的檢修記錄。本次檢修結(jié)束復(fù)風(fēng)后，高爐爐況實(shí)現(xiàn)了較快地恢復(fù)與達(dá)產(chǎn)，徹底改變了歷史上該高爐曾多次出現(xiàn)的經(jīng)歷了較長時(shí)間休風(fēng)后爐況恢復(fù)情況較慢和恢復(fù)進(jìn)程較為困難的局面。

2  休風(fēng)前的技術(shù)準(zhǔn)備與爐況調(diào)整

保持休風(fēng)前爐況較好的穩(wěn)定順行狀態(tài)，是高爐復(fù)風(fēng)后爐況能夠快速順利恢復(fù)的關(guān)鍵條件，特別是對于爐容超過4000m3的特大型高爐。對于自開爐以來第一次長達(dá)5天的休風(fēng)情況，3號高爐精心制定了休風(fēng)前高爐操作相關(guān)參數(shù)的調(diào)整及相關(guān)措施，以保證高爐休風(fēng)前期與期間爐況保持較好的順行狀況，如表1和表2所示。

3  休風(fēng)前休風(fēng)作業(yè)計(jì)劃制定和實(shí)施

3.1  休風(fēng)前休風(fēng)料作業(yè)

根據(jù)制定的燜爐技術(shù)方案，3號高爐具體實(shí)施主要內(nèi)容如下：

（1）休風(fēng)前5天，開始配加螢石，密切關(guān)注渣鐵流動性。

（2）休風(fēng)前3天，開始配加錳礦，密切關(guān)注生鐵含錳量，改善鐵水流動性，確保爐墻干凈無結(jié)厚。

（3）休風(fēng)前2天，適當(dāng)降低爐渣堿度，控制爐渣二元堿度在1.20以下，鐵水[S]在0.035%左右。

（4）休風(fēng)前1天，降低焦炭負(fù)荷，控制煤比在150kg/t以下；適當(dāng)提高爐溫[Si]，保證[Si]大于0.35%，物理熱在1510℃以上；同時(shí)根據(jù)爐況情況適當(dāng)調(diào)整布料制度，適當(dāng)發(fā)展邊緣和中心氣流，保證兩股煤氣流合理分布。

（5）休風(fēng)料下達(dá)作業(yè)：①爐料結(jié)構(gòu)：燒結(jié)礦73.68%+球團(tuán)礦16.32%+塊礦10.00%。②休風(fēng)料焦炭負(fù)荷為3.03t/t，全焦負(fù)荷為2.76 t/t。螢石400kg/批，錳礦600kg/批，焦丁3200kg/批（隨礦石一起入爐）。③休風(fēng)料第8批加凈焦3個(gè)，第13批加凈焦2個(gè)，18批加凈焦2個(gè)，23批加凈焦2個(gè)，28批加凈焦1個(gè)。全爐裝料批數(shù)共計(jì)34批，凈焦共計(jì)10個(gè)。加入附加焦既可以疏松爐內(nèi)料柱，提高其透氣性，也可以防止復(fù)風(fēng)后強(qiáng)制提爐溫與附加焦“撞車”，從而造成熱量疊加而導(dǎo)致爐溫偏高。④下休風(fēng)料后期，由于礦批越來越較小和負(fù)荷越來越輕，為了防止出現(xiàn)煤氣流分布穩(wěn)定性變差，可提前適當(dāng)控制下調(diào)風(fēng)量，要嚴(yán)防在下休風(fēng)料過程中出現(xiàn)滑尺和“管道”現(xiàn)象。休風(fēng)料必須裝夠34±1批才能夠進(jìn)行休風(fēng)。

3.2  休風(fēng)前其它作業(yè)

除了主要的休風(fēng)料作業(yè)之外，還有相關(guān)的其它作業(yè)，其主要內(nèi)容和要點(diǎn)如下：

（1）合理安排出鐵作業(yè)。休風(fēng)前最后一次出鐵要安排兩個(gè)鐵口（兩個(gè)鐵場）同時(shí)出鐵，確保鐵口透風(fēng)和渣鐵出凈。

（2）高爐生鐵爐溫控制。休風(fēng)前最后一次鐵保證鐵水物理熱在1510℃以上，鐵水[Si]大于0.70%，有利于后期爐況的恢復(fù)。

（3）做好物料上料控制。確保休風(fēng)時(shí)的最后一批料必須為燒結(jié)礦。

（4）做好爐體漏水控制。在休風(fēng)過程中，當(dāng)開始減風(fēng)后，要逐漸控制或關(guān)閉漏水風(fēng)口和漏水冷卻壁的水量。休風(fēng)完畢后，要及時(shí)關(guān)閉漏水風(fēng)口冷卻水并及時(shí)更換風(fēng)口，防止向爐內(nèi)大量漏水。休風(fēng)后應(yīng)立即將爐頂打水、十字測溫冷卻水和齒輪箱冷卻水手動閥門關(guān)閉，杜絕向爐內(nèi)漏水事故的發(fā)生，避免爐內(nèi)熱量損耗。

（5）做好爐體密封控制。休風(fēng)后要及時(shí)對爐體跑煤氣部位進(jìn)行補(bǔ)焊封堵作業(yè)；由于休風(fēng)時(shí)間較長，要求將所有風(fēng)口進(jìn)行嚴(yán)格密封。高爐安排專人每8小時(shí)負(fù)責(zé)進(jìn)行巡視，檢查風(fēng)口是否堵嚴(yán)實(shí)并做好書面記錄，如發(fā)現(xiàn)有開裂等往爐內(nèi)漏風(fēng)等現(xiàn)象，必須及時(shí)重新涂抹密封油脂來保證密封。

4  復(fù)風(fēng)后高爐操作調(diào)整

高爐首先確認(rèn)各項(xiàng)工作檢修結(jié)束而具備送風(fēng)條件后，于6:38關(guān)放風(fēng)閥開始復(fù)風(fēng)。初始風(fēng)量為2000m3/min；6:49開始向管網(wǎng)送煤氣；6:52開始放料線，1號料尺為3.06m，2號料尺為3.38m；料線開始移動后，料柱逐漸開始下降，根據(jù)頂溫升高情況開始逐漸進(jìn)行裝料，第一批是33t焦炭，用來補(bǔ)充休風(fēng)前料面水渣對熱量的消耗及休風(fēng)期間爐頂焦炭的損耗；接著是60t燒結(jié)礦加5t螢石，目的是用燒結(jié)礦來中和爐頂壓料的沙子，用螢石來提高爐渣的流動性；然后爐頂矩陣中心10°加10t焦炭，有利于疏松料柱中心，用來引導(dǎo)中心煤氣流。

高爐開始下正常輕負(fù)荷料，采取堵風(fēng)口與小礦批相結(jié)合的綜合措施：礦石批重100t/批、焦炭批重33t/批、焦丁3.2t/批、螢石0.6t/批和錳礦1.0t/批。7:48風(fēng)量加到3000m3/min；8:00開始第一次熱風(fēng)爐換爐，風(fēng)溫使用900℃；14:08風(fēng)量加到4800m3/min。鐵口正常出鐵后，及早捅開乃至全開風(fēng)口作業(yè)方式，有利于加快恢復(fù)進(jìn)程，可以避免煤氣流紊亂和偏尺等傳統(tǒng)方式的缺陷；15:25捅開28號風(fēng)口，15:32捅開9號風(fēng)口，風(fēng)口對角開；16:59風(fēng)量加到5700m3/min；20:30捅開8號和27號風(fēng)口；21:03風(fēng)量加到6200m3/min；23:09捅開26號風(fēng)口；9日2:20捅開7號風(fēng)口，風(fēng)量加到6900m3/min，至此風(fēng)量加全，經(jīng)歷了19時(shí)42分；與原計(jì)劃的48時(shí)相比，達(dá)到全風(fēng)時(shí)間大大提前。上部裝料制度“引透”與下部送風(fēng)制度“吹透”相結(jié)合，最終形成“下活上穩(wěn)”的良好格局。復(fù)風(fēng)初期主要操作參數(shù)如表3所示。

5  復(fù)風(fēng)后爐前出鐵情況

高爐爐前系統(tǒng)首先按照開爐出鐵計(jì)劃方案做好各項(xiàng)出鐵準(zhǔn)備，特別是應(yīng)對可能發(fā)生的初始渣鐵溫度較低的不利情況；出鐵口選擇原則應(yīng)優(yōu)先選用停風(fēng)前渣鐵出的比較干凈的鐵口；3號高爐復(fù)風(fēng)后爐前出鐵情況如表4所示。爐前出鐵開口使用了80mm的鉆頭；第一爐鐵打開鐵口進(jìn)行空噴，逐漸加熱鐵口孔道，消融鐵口前端涼渣鐵；第二爐鐵產(chǎn)量約170t，鐵水[Si]為1.40%，鐵涼流動性差；第三爐鐵的鐵水溫度為1376℃，伴隨有少量的渣；第四爐鐵出鐵時(shí)很快見渣，鐵水溫度也逐漸升高；第五爐鐵出鐵時(shí)鐵水溫度上升為1438℃；第六爐鐵出鐵時(shí)鐵水溫度上升為1476℃，渣鐵流動性恢復(fù)正常水平。隨著9日4點(diǎn)最后附加焦熱量的作用，第九爐鐵的鐵水溫度達(dá)到1512℃，鐵水物理熱恢復(fù)正常；10點(diǎn)鐵水[Si]為0.46%，鐵水化學(xué)成分全部恢復(fù)正常水平。

通過在盡可能短的時(shí)間內(nèi)排出涼渣鐵，快速恢復(fù)爐缸與爐墻正常工作狀態(tài)，形成合理的煤氣流運(yùn)動，穩(wěn)步恢復(fù)正常的操作爐型，直至最終達(dá)到穩(wěn)定順行的正常爐況，每日產(chǎn)量也在不斷快速提升，第三天就達(dá)到了8292t；15日進(jìn)行工藝休風(fēng)更換了漏水的23號風(fēng)口，16日爐況明顯轉(zhuǎn)變向好，煤氣利用率顯著提高，產(chǎn)量達(dá)到9188t；爐型基本規(guī)整后，不斷提高產(chǎn)量水平，有利于涮活爐缸和改善爐缸工作狀態(tài)。17日產(chǎn)量達(dá)到10066t，其后的18日-23日產(chǎn)量穩(wěn)定在1萬t以上，特別是21日達(dá)到了較高水平的10563t，這說明了高爐已經(jīng)完全恢復(fù)到檢修前的高產(chǎn)穩(wěn)定順行狀態(tài)。

6  高爐爐況恢復(fù)進(jìn)度

3號高爐復(fù)風(fēng)后焦炭負(fù)荷調(diào)整情況如表5所示。由于高爐休風(fēng)燜爐時(shí)間較長，復(fù)風(fēng)后恢復(fù)爐況的首要和關(guān)鍵任務(wù)就是盡快提高爐缸熱度和蓄積熱量，保證爐內(nèi)涼渣鐵能夠及時(shí)盡快順利地排出爐外，從而可以逐漸疏松煤氣通道，通過復(fù)風(fēng)時(shí)封堵風(fēng)口與隨風(fēng)量增大而逐漸捅開風(fēng)口來控制適宜的風(fēng)速與鼓風(fēng)動能。高爐送風(fēng)時(shí)初始焦炭負(fù)荷為3.03t/t，風(fēng)量在9日0:42加到6900m3/min；隨著爐內(nèi)煤氣流量的不斷增大和溫度的逐漸升高，休風(fēng)期間爐墻上粘結(jié)的涼渣鐵開始逐漸融化并有不同程度地脫落，渣鐵脫落的同時(shí)導(dǎo)致該部位產(chǎn)生局部氣流過分發(fā)展，于是在9日3:05、5:35、6:46和7:55分別發(fā)生了4次“管道”行程；隨著煤氣流逐漸把爐墻消融干凈，高爐內(nèi)型也逐漸恢復(fù)正常，煤氣流特別是圓周氣流同時(shí)呈現(xiàn)均勻而合理的分布，最終形成穩(wěn)定的煤氣流運(yùn)動；穩(wěn)定的煤氣流運(yùn)動，保證了煤氣流的物理熱和化學(xué)能在高爐內(nèi)部的充分利用，促進(jìn)了爐況的穩(wěn)定順行和爐缸的活躍性，因而壓量關(guān)系從根本上得到緩解并且趨于穩(wěn)定，高爐爐況基本上具備了改善煤氣利用并且提高負(fù)荷的條件；按照先擴(kuò)礦批后減焦批的原則，逐步恢復(fù)和提高焦炭負(fù)荷，不斷進(jìn)行加大強(qiáng)化冶煉。

高爐17日產(chǎn)量達(dá)到10066t，焦炭負(fù)荷達(dá)到5.21t/t，高爐已經(jīng)完全恢復(fù)到年修前的高產(chǎn)順行狀態(tài)；爐況恢復(fù)時(shí)間為8日～16日，共計(jì)9天，實(shí)現(xiàn)了較快地恢復(fù)爐況，充分詮釋了安鋼在特大型高爐操作與管理方面又取得了較大的進(jìn)步。

7  結(jié)語

本次長時(shí)間休風(fēng)爐況恢復(fù)技術(shù)及管理主要要點(diǎn)如下：①做好休風(fēng)前爐況穩(wěn)定順行狀態(tài)的調(diào)整，為復(fù)風(fēng)后爐況的順利恢復(fù)打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，這是非常重要的前提條件。②根據(jù)休風(fēng)持續(xù)時(shí)間和檢修要求，編制好休風(fēng)前休風(fēng)料及其它相關(guān)作業(yè)計(jì)劃。③依據(jù)預(yù)先制定的休風(fēng)及復(fù)風(fēng)方案，做好復(fù)風(fēng)及爐況恢復(fù)工作。④加強(qiáng)原燃料質(zhì)量管理，做好休風(fēng)前后原燃料的保障作用。