管  軍  趙  晗

（首鋼通化鋼鐵集團(tuán)股份有限公司）

摘  要  通鋼為響應(yīng)國家淘汰落后產(chǎn)能的號召，決定1號高爐在停爐前做充分準(zhǔn)備的基礎(chǔ)上，通過爐頂打水和控制風(fēng)量等手段相結(jié)合，采用回收煤氣和不放殘鐵的停爐方式，安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保地降料面停爐。

關(guān)鍵詞  風(fēng)量  打水量  頂溫  耗風(fēng)量

1  前言

通鋼1號高爐有效容積1080m3，2012年6月10日一代爐齡結(jié)束，2013年2月14日大修結(jié)束點(diǎn)火開爐，自大修投產(chǎn)以來，高爐不斷強(qiáng)化冶煉，主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)不斷優(yōu)化。為響應(yīng)國家淘汰落后產(chǎn)能的號召，決定降料面停爐，按照公司安排，于2017年9月22日-2017年9月23日停爐操作，停爐過程主要由停爐前的準(zhǔn)備和停爐過程中的控制兩部分組成。

2  通鋼1號高爐特點(diǎn)

1號高爐為矮胖型高爐，有效容積1080m3，18個(gè)風(fēng)口，2個(gè)鐵口。探尺零位至風(fēng)口中心線16米，爐頂無打水裝置，采用料車上料。高爐一直以來穩(wěn)定順行，各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)較好，表1為停爐前高爐各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

3  停爐前的準(zhǔn)備

3.1  高爐停爐爐況及參數(shù)選擇

1號高爐停爐前高爐順行，風(fēng)口及冷卻壁不存在漏水現(xiàn)象，高爐本體沒有結(jié)厚，爐缸活躍，物理熱充足。上休風(fēng)料之前維持［Si］=0.45%-0.55%不變，二元堿度由R2=1.15-1.2降低1.0-1.05之間，料制在上休風(fēng)料時(shí)由C363343322183 ↓O363343323302↓調(diào)整為C363343322183 ↓O362343323↓，不采用螢石和錳礦等方式增加渣鐵流動(dòng)性。

3.2  爐頂打水裝置的安裝

爐頂均勻打水是減少停爐期間爐內(nèi)爆震，控制爐頂溫度，安全平穩(wěn)停爐的關(guān)鍵，1號高爐停爐爐頂安裝4根φ60×5mm鋼管制作打水管，用4根φ61mm×5mm高壓膠管從爐頂打水處分東、南、西、北四個(gè)方向接入風(fēng)口平臺(tái)噴淋水分水包上。從風(fēng)口高壓水分水包上接噴淋水分水包供水總管，噴淋水總管為φ108×4，水壓不低于1.0MPa。采用遠(yuǎn)程非全自動(dòng)控制打水量。

3.3  爐頂煤氣倒出管安裝

爐頂共安裝兩根煤氣導(dǎo)出管，東、西方向各一根，一用一備。

3.4  預(yù)休風(fēng)料和停爐料組成

3.4.1  預(yù)休風(fēng)料組成

（1）爐渣堿度：CaO/SiO2=0.97

（2）入爐焦比：全焦比：0.931t/t

正常料焦比：0.637t/t

（3）批鐵：9.88t/批(綜合品位按58.88%計(jì)算，其中燒結(jié)品位54.19%、球團(tuán)品位64.07%，上停爐料時(shí)根據(jù)實(shí)際品位進(jìn)行校正，保證批鐵與焦比。（表2為休風(fēng)料各種原燃料成分）。

3.4.2  停爐料組成

焦批：6300kg（干）

礦批：16000kg（其中燒結(jié)8400kg，球團(tuán)7600kg，停止噴煤）

裝料順序：休風(fēng)料的裝料制度改為（C363343322183 ↓O362343323↓）

共38批料，26批正常料   12批凈焦  

8(PP+KK)+4KK+9(PP+KK)+4KK+9(PP+KK)+4KK 裝料總?cè)莘e568.82m3（停爐料位置見表3）。

3.5  預(yù)休風(fēng)

1號高爐本次停爐采用倒空原燃料倉的方式停爐，2017年9月22日5點(diǎn)噴吹罐和細(xì)粉倉空停煤，6點(diǎn)開始上預(yù)休風(fēng)料，9:50TRT改為手動(dòng)，10:10TRT退出改走高壓閥組，11:20-16:38預(yù)休風(fēng)，預(yù)休風(fēng)期間主要做以下工作：

（1）安裝長探尺，預(yù)休風(fēng)完畢后料線深度4.7米，1號高爐共兩個(gè)探尺，但西方向探尺失靈，原東方向探尺長五米，在原來探尺的基礎(chǔ)上接8米探尺，合計(jì)探尺可下探高度13米。

（2）連接煤氣導(dǎo)出管，休風(fēng)前已安裝完煤氣導(dǎo)出管，一用一備保證管路暢通。

（3）對風(fēng)口進(jìn)行檢查，保證高爐風(fēng)口無漏水。

（4）安裝、調(diào)試爐頂打水裝置，安裝完畢后少量通水，防止打水管爐內(nèi)部分因?yàn)楦邷刈冃巍?/span>

（5）對富氧管道進(jìn)行可靠切斷，保證停爐過程中和停爐后富氧管道內(nèi)氧氣與高爐送風(fēng)系統(tǒng)有效斷開。

（6）檢查爐頂放散閥、重力除塵器放散閥、煤氣切斷閥、荒煤氣放散閥等處閥門開關(guān)靈活，保證降料面停爐期間安全可靠。

（7）爐頂氣密箱外部的積油清理干凈，防止頂溫過高引發(fā)火災(zāi)。

（8）對爐頂熱電偶、壓力表及顯示儀表進(jìn)行全面校對，以保證降料線期間頂溫測溫準(zhǔn)確。

4  降料面停爐操作

22日16:38停爐休風(fēng)的各項(xiàng)工作完畢后，開始復(fù)風(fēng)降料面停爐操作，21:50頂溫偏高390℃，爐內(nèi)打水控制不住頂溫，爐頂放散，停止回收煤氣，23日3:26停爐完畢。      

快速停爐可節(jié)約能源，安全停爐是整個(gè)停爐過程的關(guān)鍵，停爐過程中做到以下幾點(diǎn)控制：高爐風(fēng)量的使用、頂溫的控制、煤氣中H2和O2含量的控制和檢測及爐頂打水量的控制等。（停爐過程中各個(gè)控制參數(shù)見表4）

（1）風(fēng)量控制

降料面速度與風(fēng)量相關(guān)，1號高爐開始復(fù)風(fēng)停爐操作時(shí)，復(fù)風(fēng)風(fēng)壓120-130kPa，風(fēng)量在1700-1800m3/min之間，降料線過程中根據(jù)頂溫和打水量調(diào)整風(fēng)量，本次高爐計(jì)劃停爐時(shí)間13小時(shí)，實(shí)際停爐時(shí)間10小時(shí)48分鐘。由于在高爐停爐過程中大量使用N2冷卻，減少停爐時(shí)間節(jié)約能耗。

（2）頂溫控制

1號高爐此次停爐采用回收煤氣降料面停爐，高爐采用干法除塵，受到布袋和布袋箱體溫度的限制，回收煤氣期間爐頂穩(wěn)定控制在250-300℃，瞬時(shí)溫度不超過350℃，不回收煤氣期間爐頂溫度350-450℃，瞬時(shí)溫度不超過500℃。

（3）煤氣中H2和O2含量的控制

煤氣中H2含量與爐內(nèi)打水量有關(guān)，料面下降，頂溫升高，煤氣中H2含量伴隨爐內(nèi)打水量的增加而逐漸升高，停爐接近尾聲時(shí)最終上限值不超過15%，煤氣中O2最終上限值控制在0.8%內(nèi)。

（4）料線高度檢測

停爐料線高爐檢測通過探尺、煤氣成分組成和累計(jì)耗風(fēng)量等手段，但此次停爐期間探尺只使用一次即失靈，煤氣成分每30分鐘抽樣化檢驗(yàn)一次，但抽樣結(jié)果和理論值相差較大，本次停爐期間主要依靠累計(jì)耗風(fēng)量，根據(jù)高爐容積、爐型和停爐料組成計(jì)算料線高度，本次停爐總耗風(fēng)量85.7萬m3。

（5）停爐過程中出鐵情況

實(shí)際停爐過程中，出了三次鐵，第一次19:40-20:40分，爐溫1.01%，含硫0.028%，鐵量物理熱充沛，流動(dòng)性良好。第二次鐵0:25-1:25分爐溫0.85%，含硫0.027%，物理熱充沛，流動(dòng)性良好。第三次2:40-3:40分出鐵，雙場出了鐵渣10余噸，沒有取樣。三次鐵總計(jì)255.35噸。（停爐過程中出鐵情況見表5）

5  停爐后的風(fēng)口、N2、O2和冷卻水處理

為保證停爐后安全，停爐休風(fēng)完畢后迅速卸風(fēng)口直吹管，用無水炮泥封堵風(fēng)口，保證封堵嚴(yán)密。為保證停爐后安全和避免能源的浪費(fèi)，N2 、O2停爐后加盲板密封。停爐后綜合泵站正常運(yùn)轉(zhuǎn)，根據(jù)冷卻水溫度降低情況，先停一個(gè)泵，當(dāng)冷卻水水溫差低于0.5℃時(shí)，兩臺(tái)泵全停。

6  針對此次降料面停爐思考

（1）降料面過程中打水量的控制

爐內(nèi)打水量控制原則既要保護(hù)爐頂設(shè)備，又要避免大量水落至料面上與熾熱焦炭反應(yīng)生產(chǎn)H2，實(shí)現(xiàn)安全降料面。此次降料面過程中，爐內(nèi)合計(jì)出現(xiàn)10次小爆震，沒有出現(xiàn)大爆震，爆震次數(shù)偏高，分析原因?yàn)樵跔t頂均勻安裝4根打水管，打水管上鉆有小孔，小孔共有兩排，與水平成45°角，但缺點(diǎn)為小孔過大，沒有形成較好的霧化，在降料面停爐過程中打水控制頂溫不夠理想，為控制頂溫增加打水量，增加爆震次數(shù)。

（2）出渣出鐵

本次停爐按照計(jì)劃出三次鐵，合計(jì)出鐵255.35噸，從復(fù)風(fēng)后3小時(shí)開始出第一次鐵，采用渣鐵出凈正常噴吹堵鐵口，根據(jù)此次停爐出鐵分析，出鐵時(shí)保持爐內(nèi)較高壓力是可取的，可以保證渣鐵出凈，但最后一次出鐵僅有少量鐵水，分析認(rèn)為，此次高爐停爐停爐過程中鐵口角度不變，后期鐵量較少，但也有少量鐵水未能排出爐缸。

（3）風(fēng)溫的使用

1號高爐共配備四座熱風(fēng)爐，在降料面停爐復(fù)風(fēng)前已全部燒好燜爐，在降面過程中合理使用高風(fēng)溫對提高爐缸溫度、維持高爐順行和促進(jìn)渣皮融化是有利的，但過高的風(fēng)溫為控制頂溫增加了難度，1號高爐此次停爐風(fēng)溫控制在800-1000℃之間，根據(jù)料面的降低逐漸降低風(fēng)溫。

（4）料面位置的計(jì)算

1號高爐停爐過程中探尺失靈，煤氣成分化驗(yàn)不準(zhǔn)，從而采用耗風(fēng)量判斷料面位置，通過總耗風(fēng)量計(jì)算總的耗焦量，再根據(jù)總的耗焦量與正常料和蓋面焦總量對比，判斷軟熔帶位置，結(jié)合爐料的壓縮率、各種爐料的堆比重再分別計(jì)算軟熔帶上下料的體積，確定料面位置，通過風(fēng)口吹空時(shí)間和料面位置對比，與利用耗風(fēng)量計(jì)算料面位置是一致的。

7  結(jié)語

通鋼1號此次停爐比較成功，做到了安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、順利地降料面回收煤氣停爐，此次成功停爐與提前做好周密的停爐準(zhǔn)備密切相關(guān)，停爐前高爐爐況穩(wěn)定順行，停爐料的組成合理，風(fēng)溫的控制得當(dāng)，風(fēng)量、打水量與爐頂溫度的關(guān)系匹配，出渣出鐵時(shí)間和鐵量的控制較好，同時(shí)也驗(yàn)證了通過總耗風(fēng)量計(jì)算料面位置和實(shí)際料面位置是一致。