劉永輝

（南京鋼鐵聯(lián)合有限公司第一煉鐵廠）

摘  要  本文闡述南鋼2550m3高爐在降料線停爐過(guò)程中，通過(guò)采取改進(jìn)爐頂霧化打水、向爐內(nèi)通入氮?dú)獾却胧?shí)現(xiàn)了“零”爆震的安全停爐。涼爐結(jié)束后經(jīng)爐內(nèi)測(cè)量料線邊緣已降至風(fēng)口以下0.3~0.5m，中心最深處距風(fēng)口中心線下2m，完全達(dá)到施工要求，做到了安全、精準(zhǔn)空料線停爐。

關(guān)鍵詞  大高爐  空料線  零爆震  停爐

南鋼2號(hào)高爐爐容2550m3，于2006年8月21日第一代點(diǎn)火投產(chǎn)至今已連續(xù)生產(chǎn)12年多，受爐腹以上冷卻壁漏水制約，根據(jù)南鋼發(fā)展規(guī)劃，計(jì)劃在2019年4月2日停爐項(xiàng)修，計(jì)劃29天更換4段銅冷卻壁及以上局部鑄鐵冷卻壁。為便于施工，本次停爐要求在確保安全情況下將高爐料線降至風(fēng)口中心線下0.5~1.0米休風(fēng)。

1  停爐前的準(zhǔn)備工作

1.1  提前2天調(diào)整爐料結(jié)構(gòu)

3月30日0:00按計(jì)劃改變?nèi)霠t爐料結(jié)構(gòu)并退負(fù)荷，適當(dāng)提高爐溫，改善渣鐵流動(dòng)性。

1.2  提前1天配錳礦及輔料

3月31日0:00按計(jì)劃配錳礦、瑩石，保證停爐前2個(gè)周期的輕負(fù)荷冶煉，并調(diào)整好爐溫及爐渣成分（[Si]0.6%~0.7%，[Mn]達(dá)到0.6%~0.7%，爐渣R2=1.11~1.13、Al2O3≤14%）PT=1510±5℃。

1.3  儀表設(shè)備檢查校對(duì)

對(duì)入爐風(fēng)量、風(fēng)壓表，爐頂壓力、溫度表，爐頂煤氣分析儀、風(fēng)口小套進(jìn)出水流量計(jì)等、干法除塵箱體進(jìn)出口溫度表等重要儀表全部檢查校對(duì)，確保工作正常。

1.4  冷卻設(shè)備檢查處理

對(duì)高爐所有的冷卻設(shè)備檢查，對(duì)漏水的風(fēng)口或冷卻壁，盡可能地更換和焊補(bǔ)，特殊原因不能處理的，在降料線前閉水封堵，確保在停爐期間無(wú)向爐內(nèi)漏水現(xiàn)象。 

1.5  高爐爐皮檢查處理

全面檢查爐皮是否存在煤氣泄漏，泄漏點(diǎn)焊補(bǔ)好，爐殼周圍準(zhǔn)備好灑水工具，打水范圍能覆蓋到爐殼周圍的所有區(qū)域，確保水量水壓。

1.6  爐頂打水裝置改造

爐頂打水槍4根改造成8根電動(dòng)打水槍，打水槍槍頭全部換成霧化槍頭。

2  停爐料的加入

3月31日22:00 按照停爐計(jì)劃，準(zhǔn)時(shí)開始加入停爐料，停爐料分2段：第一段（17批）O/C=2.621，焦比=643kg/t；第二段（18批）O/C=2.297，焦比=734kg/t；合計(jì)O/C=2.453，焦比=687kg/t。最后集中加入2罐蓋面焦41.8噸。具體參考值為：停爐過(guò)程中爐溫控制[Si]：0.8-1.0%， PT=1515±5℃，[Mn]=0.84%，R：1.07±0.03，Al2O3≤14%，停爐料開始加入4小時(shí)后停煤停止富氧，在整個(gè)加入停爐料的過(guò)程中，爐況保持穩(wěn)定順行，爐溫、爐渣成分基本控制在要求范圍內(nèi)，具體情見表1。

預(yù)休風(fēng)期間的主要工作：

（1）清理爐身靜壓力孔保安氣體的入口與通道，確保暢通.

（2）再次檢查確認(rèn)冷卻設(shè)備狀況，破損的風(fēng)口、冷卻壁水管及時(shí)更換或處理，不能處理的要閉水封堵確保不向爐內(nèi)漏水；漏水冷卻壁采用關(guān)閉進(jìn)出水，通氮?dú)饫鋮s的辦法，需提前安裝供氮?dú)獾沫h(huán)管。

（3）檢查噴吹氮?dú)庀到y(tǒng)工作正常，30個(gè)風(fēng)口煤槍角度調(diào)整好，降料線過(guò)程根據(jù)H2含量增加氮?dú)馊霠t。

（4）安裝爐頂煤氣人工取樣設(shè)備，以方便取樣分析，用以判斷料面深度。

（5）2把機(jī)械探尺校準(zhǔn)零點(diǎn)，其中1#探尺用鋼絲繩加長(zhǎng)后量程要到27米，保證2把探尺靈活好用、準(zhǔn)確。要求雷達(dá)探尺工作正常，測(cè)量準(zhǔn)確，量程要達(dá)到30米。

（6）檢查并確保爐頂打水槍狀態(tài)正常，霧化狀況良好；

（7）爐殼漏點(diǎn)重點(diǎn)焊補(bǔ)。

（8）設(shè)定爐頂壓力自動(dòng)放散值并試驗(yàn)確認(rèn)，保證爐頂壓力在＞200kPa時(shí)自動(dòng)打開爐頂一個(gè)φ650mm放散閥，在＞220kPa時(shí)自動(dòng)打開爐頂另兩個(gè)φ650mm放散閥。放散閥能自動(dòng)開啟放散，壓力下降后能自動(dòng)關(guān)閉。切斷煤氣放散后，放散閥不能出現(xiàn)意外關(guān)閉現(xiàn)象。

3  降料線

4月1日15:10送風(fēng)降料線，送風(fēng)時(shí)料線5.8m，15:25引煤氣開始煤氣回收，4月2日2:48料線降至23.3m切煤氣，切煤氣后逐步加大風(fēng)量，待料面完全降至風(fēng)口以下，于10:36停爐休風(fēng)。整個(gè)降料線過(guò)程霧化打水效果良好，爐頂蒸汽打開并且從煤槍、爐身靜壓點(diǎn)、爐頂以及破損閉水的冷卻壁向爐內(nèi)通入氮?dú)?，稀釋H2、O2濃度。降料線共計(jì)耗時(shí)19小時(shí)26分鐘，全程累計(jì)消耗風(fēng)量：3637400m3，爐頂霧化打水：2924t，通入氮?dú)猓杭s117485m3。主要操作參數(shù)見表2。

4  停爐關(guān)鍵數(shù)據(jù)控制 

4.1  H2、O2的控制標(biāo)準(zhǔn)：H2＜12%、O2<2％      

在本次降料線過(guò)程中，因爐內(nèi)通入了大量氮?dú)夂蜖t頂蒸汽，H2，O2濃度始終控制在目標(biāo)范圍內(nèi)，H2含量最高瞬時(shí)值為9.46%，O2最高0.4%，具體濃度趨勢(shì)見圖1，這也是此次降料線過(guò)程中未產(chǎn)生爆震的重要原因之一。

4.2  爐頂溫度的控制

切煤氣前爐頂溫度按250℃～350℃管理；切煤氣后按250℃～450℃管理；

4.3  風(fēng)量的控制

風(fēng)量控制原則上在爐況允許的前提下，前期盡可能保持較高風(fēng)量，以縮短控料線時(shí)間，正?？刂圃?400m3/min，根據(jù)情況適當(dāng)減風(fēng)、降風(fēng)壓操作。本次降料線耗時(shí)比計(jì)劃多出兩小時(shí)主要原因?yàn)樗惋L(fēng)兩小時(shí)后就出現(xiàn)干法箱體溫度過(guò)高，被迫減風(fēng)（見圖2）以及料線降至風(fēng)口附近后爐體水溫差過(guò)高，軟水出水溫度高達(dá)85℃，再次被迫減風(fēng)控制水溫差（見圖3）。

4.4  出渣出鐵及渣鐵成分

出鐵情況整體良好，預(yù)計(jì)降料線過(guò)程應(yīng)該出鐵920t，實(shí)際出鐵959t。渣鐵完全出盡。渣鐵成分基本控制在計(jì)劃范圍內(nèi)，見表3和表4。

5  結(jié)語(yǔ)

（1）此次采用回收煤氣打水降料面法停爐，準(zhǔn)備充分，控制得當(dāng)，達(dá)到了安全、順利、精準(zhǔn)空料線停爐的預(yù)期效果。

（2）本次安全降料面的關(guān)鍵在于采用完全霧化的噴頭，根據(jù)爐頂溫度和煤氣含量，對(duì)爐頂溫度和打水量進(jìn)行專人控制顯得作用突出。另外從爐頂、煤槍、爐身往爐內(nèi)通入大量N2，有效的稀釋了H2、O2的濃度，始終將H2、O2濃度控制在安全標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)。

（3）降料線的精準(zhǔn)控制，本次降料線為了掌握實(shí)時(shí)料線深度，將兩個(gè)機(jī)械探尺校準(zhǔn)零點(diǎn)，其中1#探尺用鋼絲繩加長(zhǎng)后量程到27米，雷達(dá)探尺測(cè)量準(zhǔn)確，量程達(dá)到30米。降料面開始后，1#、2#探尺交替點(diǎn)測(cè)。到后期兩把機(jī)械探尺都已無(wú)法使用，此時(shí)一方面以雷達(dá)探尺為參考，另一方面風(fēng)口觀察爐內(nèi)，當(dāng)從風(fēng)口明顯看到爐內(nèi)亮光感覺爐內(nèi)很空，然后風(fēng)量排到零，風(fēng)口處看不到焦炭，只有亮光時(shí)，說(shuō)明料線已完全降至風(fēng)口中心線以下。

（4）此次降料線耗時(shí)比計(jì)劃多用兩個(gè)多小時(shí)，主要原因是荒煤氣溫度過(guò)高，且造成了TRT跳機(jī)，為保護(hù)干法除塵箱體布袋，前期減風(fēng)多，慢風(fēng)時(shí)間長(zhǎng)。今后降料線可以嘗試降料線前3小時(shí)富氧，既能加快前期降料線速度，又能起到降低爐頂溫度的作用。雖然富氧可能會(huì)造成爐頂煤氣O2濃度升高，但是降料線的同時(shí)大量往爐內(nèi)通入氮?dú)夂驼羝?，可以大幅稀釋O2濃度，完全能夠保證安全。

（5）停爐前應(yīng)進(jìn)行洗爐，避免停爐過(guò)程中爐皮大量脫落，造成煤氣波動(dòng)。