楊曉輝  謝紹飛 

(首鋼通鋼供應(yīng)管理部制造部)

摘  要  通鋼2號高爐(2680m3)在無計劃長期休風(fēng)的情況下，為了盡快恢復(fù)到正常水平，制定了詳細(xì)的方案。復(fù)風(fēng)后采取了提高爐缸熱量、控制好風(fēng)口理論燃燒溫度及抓好爐前出鐵等措施，使?fàn)t況快速恢復(fù)。采用以上經(jīng)驗(yàn)，14h22min的無計劃休風(fēng)，僅用8h的恢復(fù)時間就能加全風(fēng)量，將損失降低到最低水平。

關(guān)鍵詞  高爐  無計劃休風(fēng)  快速恢復(fù)

通鋼2號高爐于2017年10月開爐，高爐有效容積2680m3，設(shè)計產(chǎn)能220萬噸/年。高爐采用PW型串罐式無料鐘布料設(shè)備，矮胖操作爐型，是目前全通鋼在產(chǎn)的容積最大、最先進(jìn)的高爐。2019年5月20日凌晨2:50，因煤氣管網(wǎng)系統(tǒng)突發(fā)故障造成高爐被迫無計劃休風(fēng)，休風(fēng)時間長達(dá)14h22min。在無法上休風(fēng)料的情況下，2號高爐通過制定合理的復(fù)風(fēng)方案、做好復(fù)風(fēng)前準(zhǔn)備和優(yōu)化復(fù)風(fēng)操作，使復(fù)風(fēng)后8h風(fēng)量及爐況就基本恢復(fù)正常，將損失降到最低水平。

1  無計劃休風(fēng)過程

休風(fēng)前爐況穩(wěn)定順行，生鐵爐溫[Si]0.42%，鐵水物理熱1490℃左右，渣鐵流動性良好。休風(fēng)前主要操作參數(shù)及指標(biāo)列于表1。

5月20日凌晨2:50，因焦化廠發(fā)生焦?fàn)t著火事故導(dǎo)致全廠區(qū)煤氣管網(wǎng)故障，3:03開始高爐減風(fēng)然后準(zhǔn)備休風(fēng)。休風(fēng)過程中值班室及看水人員緊密盯住風(fēng)口區(qū)域，重點(diǎn)觀察風(fēng)口內(nèi)部情況及各套間是否有水跡，發(fā)現(xiàn)漏水及時匯報。已漏小套的冷卻水隨放風(fēng)進(jìn)程逐步調(diào)小關(guān)死，嚴(yán)防漏水休風(fēng)影響爐缸熱量。4:08高爐鐵后倒流休風(fēng)完畢，爐頂點(diǎn)火。點(diǎn)火穩(wěn)定后爐內(nèi)料線深5m左右（正常料線1.6m），料面形狀呈現(xiàn)東高西低，且中心漏斗已不明顯。打開檢修門后確認(rèn)為上密封閥曲臂根部一側(cè)斷裂后閥板傾斜，導(dǎo)致上密封閥關(guān)不嚴(yán)。

2  休風(fēng)期間爐體保溫措施

休風(fēng)后迅速拔下煤槍堵死全部風(fēng)口，需要更換的風(fēng)口如不能馬上更換也先堵死，以保存爐缸熱量。休風(fēng)期間值班室每小時檢查風(fēng)口堵泥情況并記錄，防止空氣進(jìn)入爐內(nèi)和焦炭反應(yīng)，造成風(fēng)口區(qū)域焦炭變碎和生成熔融渣鐵，影響爐缸滲透性及威脅風(fēng)口安全。休風(fēng)2小時后通知綜合泵站停一臺軟水循環(huán)泵，調(diào)整高爐冷卻系統(tǒng)水流量至3980 m3/h（正常送風(fēng)時為兩臺軟水循環(huán)泵，流量6350 m3/h），以降低爐體冷卻強(qiáng)度，減少爐體熱量散失。

3  復(fù)風(fēng)方案的制定

考慮到此次無計劃休風(fēng)時間長且未上輕負(fù)荷料，休風(fēng)前慢風(fēng)和虧料線導(dǎo)致煤氣流分布改變、煤氣利用率降低，易造成復(fù)風(fēng)初期爐缸熱量不足和出鐵困難等不利因素，為實(shí)現(xiàn)復(fù)風(fēng)后快速恢復(fù)爐況，2號高爐詳細(xì)制定了復(fù)風(fēng)方案中各項(xiàng)操作制度。

3.1  熱制度

根據(jù)休風(fēng)時間長短、爐容大小、休風(fēng)前爐溫水平高低、休風(fēng)前爐況好壞等因素調(diào)整焦炭負(fù)荷及補(bǔ)充附加焦。依據(jù)此原則復(fù)風(fēng)前附加焦炭54t，爐況恢復(fù)前期正常料全焦負(fù)荷由休風(fēng)前的4.11t/t退至3.62t/t，焦比430kg/t。待渣鐵熱量提高和流動性好轉(zhuǎn)后，再有步驟的加重全焦負(fù)荷、降低焦比。

3.2  裝料制度

復(fù)風(fēng)后維持休風(fēng)前正常生產(chǎn)時的布料矩陣C837262524123↓O 8173645342↓不作調(diào)整，將礦批由休風(fēng)前的57.5t退至50t，以利于中心和邊緣兩道氣流發(fā)展，保持復(fù)風(fēng)時氣流的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

3.3  送風(fēng)制度

復(fù)風(fēng)時均勻堵6個風(fēng)口，開24個風(fēng)口送風(fēng)，送風(fēng)風(fēng)口面積0.2677 m2，送風(fēng)初期風(fēng)量采用正常風(fēng)量的40%。后期加風(fēng)原則為：探尺工作正常，下料均勻不偏尺；爐前出渣出鐵正常；爐缸熱量充足，鐵水爐溫合適且物理熱大于1460℃。開風(fēng)口的標(biāo)準(zhǔn)按隨風(fēng)量增加單個風(fēng)口平均進(jìn)風(fēng)量達(dá)到165m3/min，頂壓按“（風(fēng)量/20）-50”調(diào)整。送風(fēng)實(shí)際風(fēng)速控制在265m/s左右，保證合適的風(fēng)速和鼓風(fēng)動能，維持充足的中心氣流及合適的透氣性指數(shù)，十字測溫中心溫度應(yīng)達(dá)到550～600 ℃。

3.4  造渣制度

復(fù)風(fēng)初期礦批燒結(jié)比例較正常爐況降低6%，校核二元堿度為1.10（正常爐況時1.15左右），并采用抽燒結(jié)上球團(tuán)等方法，以提高爐渣流動性利于爐況快速恢復(fù)。后期隨涼渣鐵的排出和風(fēng)量的增加，逐漸提高燒結(jié)比例至正常水平。

4  復(fù)風(fēng)前的準(zhǔn)備

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

（1）熱風(fēng)爐提前4小時開始燒爐，確保送風(fēng)后風(fēng)溫大于900℃。

（2）提前40min通知綜合泵站啟第二臺軟水泵，高爐循環(huán)水量調(diào)整到正常水平。

（3）復(fù)風(fēng)前將2# 、2#、13#、12#、22#、26#風(fēng)口堵泥，其他風(fēng)口全開，并檢查風(fēng)口大蓋是否關(guān)嚴(yán)。

（4）上料系統(tǒng)試車正常，復(fù)風(fēng)前附加焦炭54 t，正常布料。

（5）爐前組織：

1）盡早調(diào)配鐵水罐，為及時打開鐵口創(chuàng)造條件；2）開口機(jī)、泥炮、擺動流嘴等重要設(shè)備運(yùn)行可靠；3）鐵口泥套完好，主溝及撇渣器清理通暢；4）備足氧氣管，為燒鐵口做準(zhǔn)備；5）兩場鐵口都要達(dá)到隨時能出鐵的條件，以防一邊鐵口打不開或鐵流小時，可及時開另一鐵口重疊出鐵；6）火渣坑具備放火渣條件，以備急用；7）恢復(fù)爐況期間勞動強(qiáng)度大，爐前人員配備充足，保證足夠的勞動力。

5  恢復(fù)爐況的過程

5.1  復(fù)風(fēng)前期操作

各崗位確認(rèn)具備復(fù)風(fēng)條件后，2號高爐于5月20日18：30復(fù)風(fēng)，起始風(fēng)量1600 m3/min，起始風(fēng)溫900℃，料線深5m。本次復(fù)風(fēng)操作上遵循以穩(wěn)為主的原則，如出現(xiàn)氣流不穩(wěn)或探尺作業(yè)不好，則立即調(diào)整風(fēng)量，待爐況穩(wěn)定后再逐步恢復(fù)風(fēng)量。19:15高爐引煤氣，風(fēng)量提高到2300m3/min，19:20打開鐵口。因休風(fēng)時間過長且沒有輕負(fù)荷休風(fēng)料，導(dǎo)致爐缸虧熱，渣鐵物理熱不足且粘稠，鐵水流速較低。針對這一情況爐前使用開口機(jī)鉆桿不定時對鐵口孔道進(jìn)行捅鉆，保持鐵口孔道通暢，增加涼渣鐵的排放速度。在出鐵1h后，渣鐵熱量和流動性有所好轉(zhuǎn)，后續(xù)堅持采用“零間隔”出鐵。

5.2  開風(fēng)口及加風(fēng)情況

在渣鐵流動性和高爐透氣性好轉(zhuǎn)的情況下，本著風(fēng)量與風(fēng)口面積嚴(yán)格對應(yīng)的原則，20:20開始開風(fēng)口作業(yè)。20:35將2#、12#風(fēng)口相繼捅開，隨后20:40加風(fēng)至3500 m3/min，21:00加風(fēng)至3600m3/min。加風(fēng)時機(jī)按風(fēng)壓和透氣性指數(shù)平穩(wěn)、合適把握，避免爐況出現(xiàn)反復(fù)。因?yàn)闊o計劃休風(fēng)前料柱的礦焦比大，焦炭骨架作用削弱，透氣、透液性差；休風(fēng)時爐料壓實(shí)，爐內(nèi)易形成死焦堆，造成復(fù)風(fēng)后料柱透氣性差、風(fēng)壓高、不易接受風(fēng)量。所以此時應(yīng)嚴(yán)密關(guān)注風(fēng)壓及透氣性指數(shù)的波動和探尺作業(yè)情況，嚴(yán)防發(fā)生管道、崩料和懸料，從而引發(fā)爐涼。隨著輕負(fù)荷料逐漸下達(dá)，鐵水溫度上升到1480℃以上，壓量關(guān)系較為寬松，高爐也具備繼續(xù)開風(fēng)口的條件。21:45開22#風(fēng)口，22：55開2#風(fēng)口，00：33開13#風(fēng)口，1：45開26#風(fēng)口，至此風(fēng)口開全（表2）。8h內(nèi)風(fēng)量由1600m3/min加至4740m3/min（圖1），風(fēng)壓及透氣性指數(shù)合適，高爐各項(xiàng)操作參數(shù)基本恢復(fù)到正常生產(chǎn)水平，已具備進(jìn)一步降低焦比的基本條件。

5.3  焦比及煤量調(diào)整情況

復(fù)風(fēng)前集中加附加焦54t，復(fù)風(fēng)后料批焦比430kg/t，比休風(fēng)前增加50kg/t。22:00上16批料后料線攆至正常，此時焦批不變、礦批由50t擴(kuò)大至53t，焦比下調(diào)至402kg/t；同時送一套吸附氧6000 m3/h，理論燃燒溫度在2200～2260 ℃范圍內(nèi)調(diào)劑。爐況順行情況下46批料后焦比下調(diào)至390kg/t，76批料后焦比再下調(diào)至384kg/t，至此焦比基本降至正常水平（表3）。

對于無計劃休風(fēng)，復(fù)風(fēng)后當(dāng)務(wù)之急是盡力提高爐缸熱量。由于附加焦還在爐身上部，只有靠風(fēng)溫和煤量來提高爐缸熱量，維持風(fēng)口前理論燃燒溫度。19:15分高爐引煤氣后開始噴煤，在無富氧的情況下，至20:00噴煤量已達(dá)到20t/h，燃料比556kg/t。隨著后續(xù)進(jìn)程冶煉強(qiáng)度的增加而對應(yīng)增加煤量，保持理論燃燒溫度和綜合負(fù)荷的穩(wěn)定。復(fù)風(fēng)初期鐵水溫度低、流動性差，隨著附加焦和輕負(fù)荷料下達(dá)，鐵水物理熱逐步上升。在附加焦和輕負(fù)荷料下達(dá)前后，依據(jù)實(shí)際爐況和爐溫發(fā)展趨勢，通過提前減少噴煤量小幅調(diào)整，穩(wěn)定綜合負(fù)荷，爐溫沒有出現(xiàn)大幅返熱和波動現(xiàn)象，生鐵爐溫[Si]相對穩(wěn)定，鐵水物理熱逐步提高。

5.4  裝料制度調(diào)整情況

復(fù)風(fēng)后礦批50t，保持原布料矩陣不變，爐料配比為燒結(jié)礦63%、合龍球30%、自產(chǎn)球6%。送風(fēng)初期風(fēng)量低、料速慢，第4批礦抽20t燒結(jié)上球團(tuán)降低爐渣堿度以利渣鐵排放。隨著渣鐵排放情況好轉(zhuǎn)和風(fēng)量上升，下料速度逐步提高，處于穩(wěn)定氣流和提高煤氣利用率方面的考慮，以穩(wěn)定料速在5～5.5批/h為原則逐步擴(kuò)大礦批（表3）。至5月21日2：30復(fù)風(fēng)8h后，風(fēng)量加至4760m3/min，相對應(yīng)礦批擴(kuò)至56t，同時全焦負(fù)荷提高至4.0。同時高爐料速穩(wěn)定，鐵水物理熱充沛，渣鐵流動性良好，為加快強(qiáng)化冶煉創(chuàng)造了條件。

6  結(jié)語

（1）2019年5月20日因突發(fā)故障，造成高爐休風(fēng)14h22min。由于采取了前述措施，復(fù)風(fēng)后8h便加全風(fēng)量，使通鋼大高爐無計劃休風(fēng)快速成功恢復(fù)的經(jīng)驗(yàn)逐步走向成熟，最大程度的降低了損失。

（2）休風(fēng)期間采取密封措施，避免熱量的大量散失；復(fù)風(fēng)后積極組織爐外出鐵，及時排出爐缸積存的涼渣鐵是恢復(fù)的關(guān)鍵。

（3）根據(jù)休風(fēng)時間長短設(shè)計好復(fù)風(fēng)后送風(fēng)風(fēng)口面積及起始風(fēng)量，以穩(wěn)定風(fēng)速為原則開風(fēng)口加風(fēng)，保持風(fēng)口回旋區(qū)和中心氣流的穩(wěn)定。

（4）復(fù)風(fēng)前期根據(jù)爐況的接受能力，適量噴煤，上用風(fēng)溫，提高理論燃燒溫度以提高爐缸熱量，防止?fàn)t涼。結(jié)合引煤氣、頂溫、煤氣利用率、風(fēng)溫水平和出鐵情況合理控制減焦比、加負(fù)荷的節(jié)奏，匹配好爐溫與加負(fù)荷的幅度，避免爐溫大幅波動。