羅  力  陶著欽  張  強(qiáng)  仇  浩

（日照鋼鐵控股集團(tuán)有限公司）

摘  要  日鋼7號(hào)高爐為厚壁爐襯，爐齡6年半左右，高爐內(nèi)型極不規(guī)整?？共▌?dòng)能力差，經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)大幅度滑坡，高爐停爐耗時(shí)10小時(shí)，噴涂歷時(shí)184小時(shí)，開爐后指標(biāo)得到明顯改善。對(duì)后續(xù)日鋼停爐噴涂具有重大借鑒意義。

關(guān)鍵詞  爐型  停爐  噴涂  開爐  指標(biāo)

1  前言

日鋼7號(hào)高爐二代爐齡，于2014年10月30日點(diǎn)火。截止2020年1月20日，單位爐容產(chǎn)量9668t/m3。該高爐為厚壁爐襯，開爐6年多以來，磚襯破損嚴(yán)重，高爐內(nèi)型極不規(guī)整，高爐管道行程和崩滑料頻繁，高爐被迫發(fā)展邊緣氣流以維持基本順行。高爐抗波動(dòng)能力差，產(chǎn)量低難以強(qiáng)化，燃耗高。經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)大幅度滑坡。見圖1。

鑒于7號(hào)高爐本體情況，在2021年年初鋼鐵效益下滑情況下，決定對(duì)7號(hào)高爐進(jìn)行停爐噴涂。高爐合計(jì)停爐7天，開爐點(diǎn)火后24小時(shí)內(nèi)風(fēng)口全開，爐況順行，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)大幅改善。

2  停爐操作

2.1  準(zhǔn)備工作

2.1.1  停爐前爐況順行，排凈渣鐵

（1）氣流微調(diào)，以疏導(dǎo)為主。上部料制維持焦炭平臺(tái)不動(dòng)，角差由-3°變?yōu)?4.75°，礦帶由3環(huán)變2環(huán)。

（2）消耗螢石10kg/t鐵，保證爐渣中CaF2在2.5%以上，消耗錳礦保證鐵水[Mn]在0.7%-1.1%，消耗熔劑后保基礎(chǔ)熱量[Si]0.30～0.50％，[S]≥0.030％，R2＝1.15～1.20，配加蛇紋石保證MgO/Al2O3＝0.70±0.05。

（3）提高鐵口角度，由原來的12°提高到14°。

2.1.2  預(yù)休風(fēng)安裝爐頂打水槍

（1）針對(duì)爐頂打水槍進(jìn)行優(yōu)化，改進(jìn)手動(dòng)打水槍，要求噴灑霧化均勻；

（2）安裝手動(dòng)打水和自動(dòng)打水流量計(jì)，風(fēng)口平臺(tái)打水管安裝電控閥，在值班室操作。

2.2  停爐降料面

本次降料面采用打水降料面方法。

1月24日17:00開始停止上料，料罐和受料斗里面各放1批蓋面焦（安排卷揚(yáng)打水至飽和狀態(tài)）共上蓋面焦3批，控料線至5m，將氣密箱冷卻氮?dú)忾_至最大，氣密箱溫度在降料面過程中變化不大維持在25～30℃。降料面初期全風(fēng)全氧作業(yè)， 18:19產(chǎn)生一次爆震，為安全起見，18:32開大放散，18:36切煤氣，高爐進(jìn)入常壓操作，風(fēng)壓在90kPa，爐頂壓力20kPa，富氧4500m3/h；1:12個(gè)別風(fēng)口變暗，高爐逐漸減風(fēng)至50kPa左右，富氧2000m3/h，2:42大部分風(fēng)口吹空變黑，中間料堆偶爾還有塌料現(xiàn)象，3:01高爐休風(fēng)。

本次休風(fēng)合計(jì)打水1020t。此次降料面的得與失：

（1）為防止停爐時(shí)，爐墻脫落物導(dǎo)致熱量不足，高爐于17:00停止上料時(shí)停煤，停止上料前3小時(shí)燃料比在800kg/t，停爐時(shí)爐溫在1.0%左右，物理熱在1500～1550℃，且考慮了停爐過程中爐溫上升對(duì)爐渣堿度的影響，停爐時(shí)爐渣堿度維持在1.20～1.25水平；熱量、堿度合適，渣鐵暢流，高爐排凈渣鐵，為高爐開爐創(chuàng)造良好條件；

（2）降料面參數(shù)預(yù)估表根據(jù)近期實(shí)際產(chǎn)量、燃料比測(cè)算出噸焦氧耗后測(cè)算料線深度和雷達(dá)探尺深度基本保持一致，此停爐模型可以推廣；

（3）此次降料面時(shí)維持較高的富氧量，能在很大程度上縮短降料面時(shí)間，本次降料面初期維持正常富氧量，最大富氧量11000m3/h，降料面至風(fēng)口以上一直保持4000 m3/h以上；

（4）停爐前利用預(yù)休風(fēng)機(jī)會(huì)加裝了改造后手動(dòng)打水管，降料面時(shí)打水量控制穩(wěn)定，噴灑均勻，頂溫控制好。料面降的徹底，停爐后從風(fēng)口看整個(gè)料面在風(fēng)口以下20cm，中心有料堆。

（5）受爐型規(guī)整度差影響，料面降至爐身中下部時(shí)，高爐出現(xiàn)大的爆震，高爐被迫轉(zhuǎn)為常壓操作，不利于排凈渣鐵和降料面進(jìn)程。說明高爐料面降至爐身中部時(shí)高爐應(yīng)減風(fēng)。

3  噴涂作業(yè)

停爐后高爐上水渣蓋住爐缸風(fēng)口區(qū)域焦炭。使用黃沙將鐵口全部蓋死，減少爐缸吸入空氣而產(chǎn)生煤氣。人工清理爐壁，以方便噴涂作業(yè)。根據(jù)高爐爐墻侵蝕情況進(jìn)行噴涂作業(yè)，噴補(bǔ)過程噴涂料嚴(yán)格按照要求，減少反彈料并力求高爐內(nèi)形規(guī)整光滑，本次噴涂造襯噴注237t噴涂料，噴涂反彈料5.74t，反彈率2.42%。

噴涂作業(yè)得與失：

（1）此次清理爐墻為人工清理，清理較為干凈，噴涂為人工噴涂，較為均勻，反彈率2.42%，相對(duì)較低；

（2）7號(hào)高爐爐喉鋼磚分為2層，上層爐喉鋼磚完好，下層爐喉鋼磚有損壞脫落，對(duì)脫落鋼磚部位打鉚固釘，噴涂找平；

（3）7號(hào)高爐8段及以上冷卻壁帶有鉤頭，噴涂時(shí)為平滑過渡，未找平，影響整體爐型平滑度。

4  開爐準(zhǔn)備

4.1  清理爐缸

噴涂結(jié)束后，爐前工清理風(fēng)口區(qū)域殘焦炭，以及噴涂的反彈料。并盡量將東鐵口上方（1#、2#、3#、4#、15#、16#、17#、18#）風(fēng)口中心線以下焦炭清空，填充新焦炭，為以后順利開爐提供有力條件。送風(fēng)前埋一個(gè)φ60mm的氧槍。

4.2  烘爐

此次烘爐參照入爐風(fēng)溫和頂溫，熱風(fēng)爐全開混風(fēng)調(diào)節(jié)閥，關(guān)閉熱風(fēng)閥和冷風(fēng)閥，烘爐初始溫度設(shè)定為200℃，受管道涼影響，實(shí)際出口風(fēng)溫在130℃，入爐風(fēng)溫在70℃左右，打開熱風(fēng)閥和少開冷風(fēng)閥，使風(fēng)溫維持在200℃左右。按照烘爐曲線，200℃風(fēng)溫穩(wěn)定4h，然后逐步線性升高風(fēng)溫，24h后風(fēng)溫升高至350℃。

實(shí)際烘爐1月31日3:25開始烘爐，31日14:00頂溫急劇上升同時(shí)頂溫＞風(fēng)溫，從爐頂紅外攝像看，爐缸焦炭著火燃燒加劇，布兩批焦炭后火未滅，減風(fēng)效果不佳，重力除塵器內(nèi)部CO濃度仍然偏高，無法施工，于1月31日17:35被迫休風(fēng)烘爐中斷，2月1日8:38-15:43再次送風(fēng)烘爐。影響烘爐效果。

此次烘爐得與失：

（1）此次烘爐采用混風(fēng)調(diào)節(jié)閥全開，用冷風(fēng)閥開度來調(diào)整風(fēng)溫，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)溫精確中靶；

（2）此次烘爐期間，爐頂放散采用一開一關(guān)，風(fēng)壓25～30kPa，風(fēng)量1350m3/min，風(fēng)壓風(fēng)量使用偏高，且下部焦炭層疏松溫度高，導(dǎo)致爐缸焦炭著火，影響烘爐進(jìn)程和效果。

4.3  裝爐料的組成

（1）爐料結(jié)構(gòu)：高堿度燒結(jié)礦73%+低堿度燒結(jié)礦19％+球團(tuán)4%+塊礦4%；

（2）負(fù)荷料的選擇：礦批8200kg，焦批3000kg，負(fù)荷2.733，正常料Z焦比620kg/t，全爐焦比：2706.42kg/t；

（3）鐵水：預(yù)計(jì)初次鐵水含硅：3.0%（根據(jù)風(fēng)量和風(fēng)溫水平會(huì)有不同），初次鐵水含錳：1.2％；

（4）爐渣：正常料（Z）爐渣堿度R2：1.167，MgO/Al2O3：0.680，Al2O3：15.19%，

全爐爐渣堿度R2：1.056，MgO/Al2O3：0.701，Al2O3：16.72%，初次渣CaF2含量：6.05％。

4.4  裝料

2月1日9:20開始按照開爐方案帶風(fēng)裝料，實(shí)際為提高上料速度，按照料車最大能力進(jìn)行上料，凈焦J按照6t、空焦K按照4.5t、正常料Z按照16.8t，空焦和正常料按照開爐方案同樣配比進(jìn)行調(diào)劑；

爐腹及以下裝凈焦，凈焦J焦批為6t（干焦），按照17o（10）單環(huán)布料，裝完凈焦后雷達(dá)探尺所測(cè)14.41米；

爐身下部10m以下裝空焦，空焦K焦批為4.5t（干焦），白云石900kg，螢石200kg，按照17o（10）單環(huán)布料，裝完空焦后雷達(dá)探尺所測(cè)10.11米；

爐身10m以上開始裝有正常料（K+Z），正常料Z焦批為6.25t（干焦），礦批為16.8t，錳礦480kg，螢石300kg，白云石400kg，硅石500kg，布料料制按照：

JJ↓KK↓，αJ=21o（4）19o（4）17o（4）

αK=16o（10），角差-3°

每布一批料，對(duì)礦焦進(jìn)行上1°，上完3批負(fù)荷料（K+Z）后雷達(dá)探尺所測(cè)8.26米；

負(fù)荷料（K+2Z），布料料制按照：

JJ↓KK↓，αJ=24o（4）22o（4）20o（4）

αK=18o（10），角差-3°

每布一批料，對(duì)礦焦進(jìn)行上0.5°，上完2批負(fù)荷料（K+2Z）后雷達(dá)探尺所測(cè)6.2米；

開始走正常料（J+2Z），布料料制按照：

JJ↓KK↓，αJ=25o（4）23o（4）21o（4）

αK=20o（10），角差-3°

每布一批料，對(duì)礦焦進(jìn)行上0.5°，上完4批正常料Z機(jī)械料線（西）4.37m，料線設(shè)定1.5m改為自動(dòng)縮角，布料料制按照：

JJ↓KK↓，αJ=32o（4）30o（4）28o（4）

αK=27o（10），角差-3°

4.5  風(fēng)口面積的選擇

計(jì)劃開爐風(fēng)口全部采用110/450，風(fēng)口總面積0.1711m2，8個(gè)風(fēng)口送風(fēng)，堵10個(gè)風(fēng)口分別是（開爐出鐵鐵口對(duì)面10個(gè)，采用偏堵），堵完風(fēng)口后風(fēng)口面積為0.0760m2。

5  開爐操作

2月1日19:18送風(fēng)點(diǎn)火，風(fēng)壓加至130kPa，兩個(gè)爐頂大放散全開，頂壓3kPa左右，風(fēng)量在900m3/min，經(jīng)過理論測(cè)算實(shí)際料線深度應(yīng)該下降1m左右，實(shí)際探尺未動(dòng)，21:36高爐放風(fēng)坐料，后續(xù)探尺動(dòng)作、料線下降深度與理論測(cè)算基本一致，有滑料。0:35爐頂溫度上升至100～150℃，引煤氣至荒煤氣放散，關(guān)爐頂大放散，做煤氣爆發(fā)試驗(yàn)，1:27煤氣質(zhì)量合格，引煤氣至外網(wǎng)。高爐逐步加風(fēng)至185kPa左右，頂壓提至85kPa左右，一是保證壓差在100kPa左右，有利于順行，二是根據(jù)送風(fēng)風(fēng)口面積和正常風(fēng)口面積，確定送風(fēng)風(fēng)壓。5:28開口出鐵，[Si]0.13%，[S]0.300%，物理熱1330℃，爐渣R2:1.07，渣鐵流動(dòng)性較好，高爐開始富氧噴煤，提熱量。7:06開5#14#風(fēng)口，視爐溫情況開風(fēng)口放緩，10:00左右高爐鐵水[Si]上升至1.0%以上，物理熱上升至1400℃以上，高爐逐步加風(fēng)開風(fēng)口，焦礦分環(huán)，上角度，至16:35風(fēng)口全開。

5.1  氣流控制

主要涉及開風(fēng)口加風(fēng)和料制調(diào)整兩個(gè)方面。

5.1.1  開風(fēng)口的控制

7:06開5#14#風(fēng)口，視爐溫情況開風(fēng)口放緩，10:00左右高爐鐵水[Si]上升至1.0%以上，物理熱上升至1400℃以上，高爐逐步加風(fēng)開風(fēng)口，至16:35風(fēng)口全開。

開風(fēng)口原則：一是爐況順行，熱量充足，渣鐵暢流；二是風(fēng)口順著送風(fēng)風(fēng)口開，呈偶數(shù)；三是風(fēng)量加到位、風(fēng)速和風(fēng)壓到上限后再開下一個(gè)。

5.1.2  料制調(diào)整

料線設(shè)定1.5m改為自動(dòng)縮角，布料料制按照：

JJ↓KK↓，αJ=32o（4）30o（4）28o（4）

αK=27o（10），角差-3°

開爐送風(fēng)初期焦礦角度使用小角度，保順行。中心氣流不足，邊緣較盛，隨著渣鐵排放，高爐堵風(fēng)口，高風(fēng)速，中心逐漸出氣，高爐逐漸分環(huán)上角度。

12:00焦炭分環(huán)，布料料制按照：

JJ↓KK↓，αJ=33o（3）31o（3）29o（3）27o（3）

αK=27o（10），角差-3°

15:00礦焦分環(huán)，上角度，布料料制按照：

JJ↓KK↓，αJ=35o（3）33o（3）31o（3）29o（3）27o（3）

αK=29o（10）27o（10），角差-3°

直至風(fēng)口全開。高爐料制調(diào)整的整體思路就是上角度，上角差，引中心，穩(wěn)邊緣。

5.2  熱量和造渣

開爐后前期熱量嚴(yán)重不足，與理論測(cè)算相差大，耽誤后期加風(fēng)和開風(fēng)口進(jìn)程，主要原因分析：

（1）開爐焦比偏低，對(duì)爐缸殘存渣鐵、噴涂等整體耗熱量判斷不足；（2）開爐送風(fēng)后前十小時(shí)平均風(fēng)溫783℃，風(fēng)溫低；（3）烘爐效果偏差，送風(fēng)點(diǎn)火后，水分蒸發(fā)吸熱。

鐵水方面：入爐鈦負(fù)荷偏高，硅高后，鈦含量高，鐵水發(fā)粘，影響出鐵；

渣相方面：一是硅起來后，爐渣R2上升至1.50左右，二是爐渣鋁高，隨著熱量上升，爐渣中殘存的噴涂料被熔化，爐渣中的Al2O3上升至22%以上，鎂鋁比下降至0.6以下。

5.3  引煤氣時(shí)間

在點(diǎn)火送風(fēng)后，爐頂溫度大于100℃后，煤氣站做煤氣爆發(fā)試驗(yàn)，合格后引煤氣。

煤氣合格主要是H2<4%，O2<1%[1]，為達(dá)到要求，主要是形成液態(tài)渣鐵，即正常料Z下降至爐腰甚至爐腹區(qū)域。

5.4  第一次出鐵時(shí)間

此次7號(hào)高爐約9小時(shí)出第一爐鐵，與理論計(jì)算相近，正常料Z下降至爐腹區(qū)域，甚至是爐腰區(qū)域，高爐渣鐵即可熔化形成，渣鐵形成后，較同批焦炭早到達(dá)爐缸區(qū)域。

5.5  開爐操作得與失

（1）裝料過程包括后續(xù)風(fēng)壓風(fēng)量料制等使用得當(dāng)，爐況順行，開爐總體較為順利。

（2）引煤氣時(shí)間與開鐵口時(shí)間和理論計(jì)算基本相近，此開爐模型后續(xù)可以推廣。

（3）開爐前期熱量不足，后期爐溫起來后鐵水鈦高粘稠，爐渣鋁高堿度高，后續(xù)開爐可借鑒一是降低鐵水鈦負(fù)荷，二是提高鎂鋁比，三是配料表測(cè)算堿度時(shí)修訂鐵水[Si]，四是準(zhǔn)備熔劑時(shí)（白云石塊、硅石），應(yīng)考慮粉末，避免備少，此外硅石可以多備些，避免硅高堿度高。

（4）后期開風(fēng)口過快，在爐缸熱量和工作狀態(tài)未改善情況下，11:30～16:00開完最后5個(gè)風(fēng)口，造成10#中套下部燒損。

（5）開爐過程中，爐頂溫度難控，爐頂打水頻繁，實(shí)際生產(chǎn)可以適當(dāng)增加塊礦比例消耗（<10%）。

6  噴涂前后生產(chǎn)對(duì)比

6.1  指標(biāo)對(duì)比

（1）噴涂后產(chǎn)量提高286.26t/天帶燃料比降低12.89kg/t。

（2）扣除品位影響，折算燃料比降低16.25kg/t。

7  結(jié)語

（1）此次停爐、噴涂及開爐工作較為順利，為后續(xù)日鋼高爐噴涂提供很好的借鑒作用。

（2）從噴涂前后指標(biāo)對(duì)比來看，產(chǎn)量和成本均可在未來2～3月內(nèi)收回。

8  參考文獻(xiàn)

[1] 朱仁良.寶鋼大型高爐操作與管理[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2015：324～369.