劉文明  于海新

 (首鋼通鋼煉鐵事業(yè)部)

摘  要  通鋼2號(hào)高爐在2018年10月20日進(jìn)行了一次長(zhǎng)達(dá)5天的年修，在如此長(zhǎng)時(shí)間的休風(fēng)的情況下，為了使得高爐能夠盡快的恢復(fù)到正常水平，2號(hào)高爐作業(yè)區(qū)制定了詳細(xì)的休、復(fù)風(fēng)方案，以及詳細(xì)的恢復(fù)進(jìn)度表等。高爐復(fù)風(fēng)后通過(guò)采取提高爐缸熱量、控制好風(fēng)速和動(dòng)能、確保風(fēng)口理論燃燒溫度合理以及抓好爐前出鐵等措施，使?fàn)t況僅用了72h就基本恢復(fù)正常生產(chǎn)狀態(tài)。

關(guān)鍵詞  高爐  年修  快速恢復(fù)

1  概況

首鋼通鋼2號(hào)高爐于2007年9月26日開(kāi)爐，高爐有效容積 2680 m3，設(shè)計(jì)產(chǎn)能220萬(wàn)噸/年。高爐采用PW型串罐式無(wú)料鐘布料設(shè)備，聯(lián)合軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)，磚壁合一、薄壁內(nèi)襯結(jié)構(gòu)，水冷炭磚薄爐底、爐缸結(jié)構(gòu)，矮胖操作爐型。外圍設(shè)備采用全靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)，全干法布袋煤氣除塵系統(tǒng)，TRT壓差發(fā)電，煤粉并罐噴吹系統(tǒng)，熱風(fēng)爐助燃空氣和煤氣雙預(yù)熱等新技術(shù)。2號(hào)高爐于2018年10月20日開(kāi)始計(jì)劃?rùn)z修5天，休風(fēng)前根據(jù)休風(fēng)方案準(zhǔn)確上好休風(fēng)料及時(shí)變料確保休風(fēng)后輕負(fù)荷料在爐腹下部；休風(fēng)期間通過(guò)對(duì)風(fēng)口進(jìn)行密封和軟水系統(tǒng)停一臺(tái)軟水泵用來(lái)減少高爐的熱量消耗；復(fù)風(fēng)后根據(jù)高爐的下料以及爐況適應(yīng)情況，準(zhǔn)確的掌握好加風(fēng)時(shí)機(jī)，分臺(tái)階式的加風(fēng)步驟，根據(jù)風(fēng)量及時(shí)組織爐前工開(kāi)風(fēng)口，根據(jù)爐缸的熱量平衡使用風(fēng)溫，計(jì)算好爐缸內(nèi)的鐵量，及時(shí)組織爐前工出鐵，通過(guò)以上的種種措施，高爐在72h爐況就基本恢復(fù)到正常水平。

2  休風(fēng)前的準(zhǔn)備工作

2.1  年修壓料方案

2018年10月20日2號(hào)高爐進(jìn)行年修，爐頂氣密箱更換。為配合檢修順利完成，高爐將采取壓料來(lái)降低爐頂溫度。特制定如下方案：

（1）上休風(fēng)料期間必須保證高爐順行，下料正常，嚴(yán)禁高爐難行而休風(fēng)。

（2）當(dāng)打開(kāi)爆發(fā)孔，爐頂點(diǎn)火后，作業(yè)長(zhǎng)下指令開(kāi)始?jí)毫?，微機(jī)嚴(yán)格執(zhí)行并做好記錄。

（3）料線低于1.5m時(shí)，壓料采取正常礦批及焦批布料。

（4）當(dāng)料線在1.5m時(shí)，壓料將全部采用熟礦布料，（燒結(jié)+球團(tuán)）每48t/批。布料檔位103928272及52423222 交替使用。

（5）待新十字測(cè)溫全部安裝到爐內(nèi)再進(jìn)行壓料。

（6）當(dāng)料線在0.5m時(shí)，將全部采用燒結(jié)礦壓料。具體布料檔位根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整，每批20t。

（7）料線壓到0m時(shí)，停止壓料。

2.2  具體準(zhǔn)備事宜

（1）各崗位要精心操作和加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)檢查，嚴(yán)禁在裝休風(fēng)料過(guò)程發(fā)生事故，而造成減風(fēng)或休風(fēng)。

（2）零點(diǎn)班接班后與煉鐵事業(yè)部調(diào)度確認(rèn)休風(fēng)事宜，保證鐵罐運(yùn)轉(zhuǎn)正常，防止對(duì)罐不及時(shí)影響出鐵。

（3）裝休風(fēng)料過(guò)程，應(yīng)加強(qiáng)爐況判斷和調(diào)節(jié)，嚴(yán)禁發(fā)生崩料和懸料，保持充足的爐溫，物理熱充沛，生鐵含硅量控制在0.40%-0.6%，末次鐵后期爐溫達(dá)到0.7%-0.8%。

（4）預(yù)計(jì)休風(fēng)當(dāng)日零點(diǎn)班4:30-5:00噴空煤粉，上休風(fēng)料當(dāng)日0:00時(shí)系統(tǒng)煤量為150噸，前日四點(diǎn)班開(kāi)始與噴煤聯(lián)系系統(tǒng)內(nèi)煤粉總量應(yīng)小于400噸，計(jì)算系統(tǒng)煤量（確保按時(shí)噴空系統(tǒng)），減、停煤時(shí)要同時(shí)要減少富氧量，保證富氧率小于1%，平衡理燃，保持爐況順行可適當(dāng)降低風(fēng)溫50-100℃。

（5）休風(fēng)料到達(dá)指定位置開(kāi)始休風(fēng)(兩段焦分別在爐身下部及爐腹上部)，嚴(yán)禁過(guò)料。

（6）爐頂點(diǎn)火休風(fēng)后按壓料方案進(jìn)行壓料。

（7）休風(fēng)前重點(diǎn)對(duì)風(fēng)口小套、中套及冷卻壁進(jìn)行查漏，根除漏水因素。密切關(guān)注風(fēng)口工作狀態(tài)，杜絕燒穿。若有壞風(fēng)口盡量在年修時(shí)處理。

（8）爐前提前做好堵耙10支，備堵風(fēng)口用，同時(shí)準(zhǔn)備好換風(fēng)口用的工具及所需備品。

（9）重力除塵器除塵灰6:30時(shí)前放凈。

2.3  嚴(yán)抓環(huán)節(jié)

高爐作業(yè)區(qū)在年修前繼續(xù)加強(qiáng)各項(xiàng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)巡查，保證高爐生產(chǎn)秩序順暢，高爐穩(wěn)定順行。全力確保高爐生產(chǎn)不出錯(cuò)，負(fù)荷穩(wěn)定氣流順暢，為高爐長(zhǎng)期休風(fēng)創(chuàng)造條件。

3  制定科學(xué)合理的修復(fù)風(fēng)方案及優(yōu)化休風(fēng)操作

為保證年修的順利進(jìn)行和復(fù)風(fēng)后能夠快速的恢復(fù)爐況，特制定了《2號(hào)高爐2018年年休5天休風(fēng)方案》、《2號(hào)高爐2018年年休5天復(fù)風(fēng)方案》、《2號(hào)高爐2018年年休5天復(fù)風(fēng)風(fēng)口布局》、《2號(hào)高爐2018年年休5天復(fù)風(fēng)恢復(fù)進(jìn)度表》等四大方案，并經(jīng)煉鐵事業(yè)部多次討論通過(guò)。

3.1  休風(fēng)前負(fù)荷和堿度微調(diào)

高爐在休風(fēng)前12h（約2個(gè)冶煉周期）降低焦炭負(fù)荷，使得高爐煤比降低到130kg/t左右，目的是提高高爐的透氣性，有利于高爐復(fù)風(fēng)后爐況的恢復(fù)，同時(shí)對(duì)穩(wěn)定熱制度也具有一定的好處。在調(diào)整煤比的同時(shí)高爐爐渣堿度也要進(jìn)行調(diào)整，適當(dāng)降低爐渣堿度，目的是防止復(fù)風(fēng)后高爐出現(xiàn)高硅高堿，進(jìn)而造成爐況難行。另外低堿度也有利于活躍爐缸，適當(dāng)降低爐渣堿度，不僅改善了渣鐵的流動(dòng)性，也為高爐的休復(fù)風(fēng)創(chuàng)造了良好的條件。

3.2  休風(fēng)料的組成

休風(fēng)料選用燒結(jié)礦+球團(tuán)礦+栗礦（生礦），焦炭選用干熄50%+20%水熄+30%外購(gòu)焦，燃料比為580 kg/t。為避免爐況順行差，風(fēng)量、爐溫達(dá)不到規(guī)定范圍，通過(guò)縮礦批和減焦炭負(fù)荷，以實(shí)現(xiàn)爐況順行，保證休風(fēng)時(shí)渣鐵物理熱。休風(fēng)料料制：C938272625124↓O82746452↓，料線C：1.50m，O：1.50m。正確選擇休風(fēng)料總焦比是保證開(kāi)爐后爐缸熱量充足、加速殘?jiān)F熔化及順利出鐵出渣的關(guān)鍵，本次預(yù)計(jì)休風(fēng)時(shí)間為120h，冷卻壁完好不漏水，選擇總焦比為964kg/t（負(fù)荷減輕38.9%）。2號(hào)高爐正常料及休風(fēng)前變料見(jiàn)表1，休風(fēng)料配料組成見(jiàn)表2。

3.3  休風(fēng)操作

（1）休風(fēng)前確保爐況順行，渣鐵物理熱充沛。休風(fēng)時(shí)爐溫達(dá)到0.7%-0.8%，渣鐵流動(dòng)性好，爐前兩個(gè)鐵口大吹，確保爐內(nèi)渣鐵排凈，大吹后聯(lián)系鼓風(fēng)機(jī)崗位取消撥風(fēng)聯(lián)鎖，TRT改手動(dòng)操作，靜葉開(kāi)度開(kāi)至40%。減風(fēng)操作分步進(jìn)行：第一次減風(fēng)至200kPa，頂壓減至100kPa，維持 5-10分鐘；第二步減風(fēng)至100kPa，頂壓減至30kPa，停止上料，維持5分鐘；第三步放風(fēng)至70kPa，頂壓減至10kPa。

（2）切煤氣操作：當(dāng)熱風(fēng)壓力70kPa，頂壓小于30kPa時(shí)，聯(lián)系環(huán)保作業(yè)區(qū)凈化崗位準(zhǔn)備切煤氣，凈化崗位同意后開(kāi)爐頂大放散1#、2#、3#三個(gè)，大放散確認(rèn)開(kāi)到位后，關(guān)閉除塵器遮斷閥并通知環(huán)保凈化崗位切煤氣操作同時(shí)關(guān)閉凈煤氣3米蝶閥，待凈化崗位通知凈煤氣3米蝶閥關(guān)閉后將煤氣均壓管道φ700mm蝶閥和盲板閥關(guān)閉。高爐打開(kāi)除塵器φ250mm放散閥及φ500mm放散閥、重力除塵器通氮?dú)狻?/span>

（3）高爐長(zhǎng)期休風(fēng)要進(jìn)行爐頂點(diǎn)火，本次年修主要是更換爐頂氣密箱，因此休風(fēng)過(guò)程中控制料線和頂溫是一項(xiàng)重要工作。2號(hào)高爐在開(kāi)始減風(fēng)后通過(guò)控制上料逐步加深料線，在高爐切煤氣時(shí)料線控制在2～2.5m，之后不再加料，休風(fēng)后料線2.5～3m基本符合規(guī)定要求，頂溫控制在300～500℃。

3.4  休風(fēng)后壓料操作

為了能夠盡快的更換爐頂氣密箱，爐內(nèi)需要進(jìn)行壓料作業(yè)。壓料原則為：依據(jù)料線深度及爐頂著火情況將料線壓至合適位置；壓料過(guò)程中盡可能將料流控制的小一點(diǎn)，不至于將爐頂明火打滅；一旦明火熄滅，必須重新點(diǎn)著火后方可繼續(xù)壓料；爐頂溫度降至150℃以下時(shí)，即可停止壓料[2]。2號(hào)高爐根據(jù)休風(fēng)前制定的壓料方案進(jìn)行壓料操作。壓料結(jié)束后料線0m，頂溫在100℃左右。

4  休風(fēng)期間爐體的保溫措施

（1）處理完煤氣后進(jìn)行爐體密封。更換的風(fēng)口復(fù)風(fēng)前安裝好，密封嚴(yán)密，余全部密封好，檢查卸下直吹管的風(fēng)口鵝頸管及上節(jié)是否有異物，并處理干凈。同時(shí)未拆卸風(fēng)口小套全部堵泥150mm，大蓋密封嚴(yán)密，下節(jié)法蘭全部密封。

（2）2號(hào)高爐的冷卻系統(tǒng)是采用的聯(lián)合軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)，水冷炭磚薄爐底、爐缸結(jié)構(gòu)，休風(fēng)后為了降低爐體冷卻強(qiáng)度，減少爐體熱量散失。休風(fēng)兩小時(shí)后通知綜合泵站軟水循環(huán)泵停一臺(tái)，小套泵停一臺(tái)。

（3）休風(fēng)期間要定期檢查爐體各部位（重點(diǎn)是風(fēng)口、鐵口）有無(wú)漏風(fēng)漏水情況，發(fā)現(xiàn)漏風(fēng)及時(shí)封嚴(yán)，每?jī)尚r(shí)記錄一次。

5  優(yōu)化復(fù)風(fēng)操作

復(fù)風(fēng)操作是爐況快速恢復(fù)的關(guān)鍵，應(yīng)做到“穩(wěn)中求快”，以恢復(fù)風(fēng)量為原則，同時(shí)兼顧爐溫及生鐵質(zhì)量。

5.1  復(fù)風(fēng)前的準(zhǔn)備

為實(shí)現(xiàn)順利復(fù)風(fēng)，2號(hào)高爐在復(fù)風(fēng)前做了充分的準(zhǔn)備：

（1）鼓風(fēng)機(jī)提前8小時(shí)聯(lián)系運(yùn)轉(zhuǎn)。熱風(fēng)爐提前9小時(shí)開(kāi)始燒爐，燒爐小時(shí)煤氣用量70000m3，合計(jì)630000m3，確保送風(fēng)后風(fēng)溫大于900℃。

（2）爐前三個(gè)出鐵口必須都具備出鐵條件。

（3）各崗位檢修結(jié)束后，聯(lián)動(dòng)試車必須在8小時(shí)以上，并達(dá)到正常生產(chǎn)條件。 水系統(tǒng)具備復(fù)風(fēng)條件，滿足復(fù)風(fēng)要求。各崗位設(shè)備及各閥門運(yùn)轉(zhuǎn)正常、開(kāi)關(guān)靈活，滿足正常工作條件。

（4）水沖渣系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，具備正常沖渣工作條件。

（5）上料系統(tǒng)各倉(cāng)嘴、振篩、稱斗、閘門、皮帶、料閘、上下密開(kāi)關(guān)靈活，具備正常上料條件。

（6）爐前備好30把尖鍬、20把板鍬、10把大板鍬、12米氧氣管200根、各型號(hào)膠管各100米、鐵錘20把、鐵釬20根，自制摟耙30把，捅風(fēng)口工具10個(gè)管的、3個(gè)六角鋼的，架干子40根。做好一切出鐵和捅風(fēng)口的準(zhǔn)備工作。

5.2  復(fù)風(fēng)恢復(fù)爐況的過(guò)程

5.2.1  復(fù)風(fēng)采用風(fēng)口數(shù)

復(fù)風(fēng)送風(fēng)用22個(gè)風(fēng)口，堵8個(gè)風(fēng)口（1#、9#、10#、11#、12#、24#、25#、30#），風(fēng)口堵泥厚度300mm（加磚層），防止自動(dòng)吹開(kāi)，送風(fēng)風(fēng)口面積：∑S22＝0.2613m2，復(fù)風(fēng)風(fēng)量1000m3/min，控制好壓差。送風(fēng)初期風(fēng)溫大于900℃，隨后再根據(jù)爐況需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。

5.2.2  復(fù)風(fēng)料制和料重

裝料制度執(zhí)行C938272625224↓O82746452↓  料線C：1.50m，O:1.50m，將中心與邊緣氣流放開(kāi)，快速恢復(fù)爐況。復(fù)風(fēng)料組成：焦批16.8t；焦丁2t，礦批48t；批鐵29.16t燃料比：640kg/t；燒結(jié)31t，球團(tuán)17t，二元堿度1.08，燒結(jié)比例可以根據(jù)當(dāng)天原燃料成分微調(diào)。

5.2.3  開(kāi)風(fēng)口及加風(fēng)情況

開(kāi)風(fēng)口的時(shí)機(jī)取決于風(fēng)量和風(fēng)壓的水平以及是否需要加風(fēng)，按照捅風(fēng)口計(jì)劃，單個(gè)風(fēng)口100-120m3即可開(kāi)風(fēng)口。復(fù)風(fēng)后4小時(shí)左右，理論鐵量達(dá)到150噸出第一次鐵，出完第一次鐵以后，高爐恢復(fù)的較好，逐步的開(kāi)始開(kāi)風(fēng)口，復(fù)風(fēng)前期開(kāi)風(fēng)口的速度較快，復(fù)風(fēng)12小時(shí)已將1#、10#、11#、12#風(fēng)口相繼捅開(kāi)，隨后逐步加風(fēng)至2800m3/min。為了避免爐況出現(xiàn)反復(fù)，加風(fēng)時(shí)機(jī)的時(shí)機(jī)一定要把握好，在下料齒形較好，沒(méi)有崩滑料的情況下，并且透氣性指數(shù)穩(wěn)定、風(fēng)壓平穩(wěn)，逐步加風(fēng)，分臺(tái)階上風(fēng)（表3）。（圖一為休風(fēng)后堵風(fēng)口的布局圖）。

5.2.4  焦炭負(fù)荷調(diào)整情況

復(fù)風(fēng)前集中加4個(gè)凈焦67.2t，以補(bǔ)足壓爐料欠缺負(fù)荷以及休風(fēng)期間的熱量損失。復(fù)風(fēng)后初始料批焦比576kg/t，復(fù)風(fēng)1.5h后開(kāi)始下料。隨后根據(jù)爐況順行和鐵水熱量情況逐漸下調(diào)焦比增加負(fù)荷（表4）。對(duì)于長(zhǎng)期休風(fēng)，復(fù)風(fēng)后當(dāng)務(wù)之急是盡力提高爐缸熱量，由于復(fù)風(fēng)第一批加的凈焦還在爐身上部，所以只有靠風(fēng)溫和煤量來(lái)提高爐缸熱量，保證合理的風(fēng)口前理論燃燒溫度。復(fù)風(fēng)開(kāi)始時(shí)風(fēng)溫用950℃，理論燃燒溫度在2300℃左右。復(fù)風(fēng)6h后高爐開(kāi)始噴煤，在無(wú)富氧的情況下噴煤量達(dá)到15t/h。隨著后續(xù)進(jìn)程冶煉強(qiáng)度的增加和富氧的投用而對(duì)應(yīng)增加煤量，保持理論燃燒溫度在2200～2300℃之間和綜合負(fù)荷的穩(wěn)定。復(fù)風(fēng)72h后噴煤量已達(dá)到38t/h，基本恢復(fù)正常水平。

6  總結(jié)

（1）此次年修減輕的焦炭負(fù)荷不夠，焦比較低，導(dǎo)致復(fù)風(fēng)后爐溫過(guò)低。當(dāng)爐缸內(nèi)涼渣鐵排出后，給爐前工作帶來(lái)了很大困難，渣鐵水的流動(dòng)性極差。值得以后反思。

（2）由于休風(fēng)期間對(duì)爐體進(jìn)行了保溫措施，避免了爐缸熱量的大量散失；雖然復(fù)風(fēng)后渣鐵水流動(dòng)性差，但是爐缸內(nèi)的涼渣鐵及時(shí)排出是高爐快速恢復(fù)的關(guān)鍵。

（3）此次年修復(fù)風(fēng)選用的風(fēng)口個(gè)數(shù)和起始風(fēng)量比較合理，復(fù)風(fēng)操作后1.5h就開(kāi)始正常下料，這說(shuō)明風(fēng)速和鼓風(fēng)動(dòng)能比較合理，風(fēng)口回旋區(qū)和中心氣流比較穩(wěn)定。

（4）復(fù)風(fēng)后高爐能夠如此的快速恢復(fù)，關(guān)鍵在于復(fù)風(fēng)前期根據(jù)爐況的接受能力，快速的開(kāi)風(fēng)口上風(fēng)，同時(shí)適量噴煤，上用風(fēng)溫，使得高爐爐缸的熱量得到了快速的補(bǔ)充，爐缸的熱量得到補(bǔ)充以后，爐缸就快速的活躍起來(lái)了。爐缸活躍以后高爐接受風(fēng)量的能力得到提高，這就為高爐快速恢復(fù)創(chuàng)造了有利條件。

7  參考文獻(xiàn)

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