邯寶1 號(hào)高爐爐頂設(shè)備損壞后應(yīng)對(duì)措施及復(fù)風(fēng)實(shí)踐
謝冬冬
（河鋼采購(gòu)邯鋼分公司， 河北邯鄲056015）
摘要：邯寶西區(qū)1 號(hào)高爐因爐頂設(shè)備故障被迫無(wú)計(jì)劃休風(fēng)近52 h24 min，本文對(duì)爐頂氣密箱損壞后爐況的變化和應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行了總結(jié)。通過(guò)優(yōu)化復(fù)風(fēng)方案，合理控制各項(xiàng)操作參數(shù)，復(fù)風(fēng)后快速恢復(fù)到正常生產(chǎn)水平，取得良好效果。
關(guān)鍵詞：高爐；無(wú)計(jì)劃休風(fēng)；爐況恢復(fù)
邯寶1 號(hào)高爐由中冶南方設(shè)計(jì)總承包，有效容積3 200 m3，設(shè)有32 個(gè)風(fēng)口，4 個(gè)鐵口。2006 年4 月開(kāi)工建設(shè)，2008 年4 月18 日點(diǎn)火生產(chǎn)，建設(shè)周期24個(gè)月。本著高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗、長(zhǎng)壽、環(huán)保的原則，設(shè)計(jì)中采用了一系列先進(jìn)成熟的新技術(shù)、新工藝，比如銅冷卻壁、薄壁爐襯、cuRA 碳磚一陶瓷杯復(fù)合爐底、聯(lián)合軟水密閉循環(huán)冷卻、并罐無(wú)料鐘爐頂、改進(jìn)型高溫內(nèi)燃式熱風(fēng)爐、冷工NBA 水渣處理工藝、環(huán)縫洗滌塔、TRT 煤氣發(fā)電、熱風(fēng)爐煤氣空氣雙預(yù)熱以及燒結(jié)礦分級(jí)人爐技術(shù)。開(kāi)爐后，不斷通過(guò)加強(qiáng)精料管理、上下部調(diào)劑、完善高爐操作，取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
2014 年1 月17 日1 號(hào)高爐爐頂設(shè)備出現(xiàn)故障，爐頂無(wú)法正常布料，高爐被迫休風(fēng)，經(jīng)判斷是爐頂氣密箱損壞，被迫更換氣密箱，導(dǎo)致高爐無(wú)計(jì)劃休風(fēng)52 h，給高爐恢復(fù)帶來(lái)一定困難。通過(guò)制定合理的送風(fēng)方案，在較短時(shí)間內(nèi)高爐恢復(fù)正常生產(chǎn)。
1 氣密箱損壞后爐況變化
1 號(hào)高爐開(kāi)爐以來(lái)經(jīng)過(guò)不斷摸索總結(jié)，采用平臺(tái)加漏斗的布料形式。正常生產(chǎn)過(guò)程中，兩機(jī)械探尺動(dòng)態(tài)均勻且規(guī)律，爐頂成像顯示中心火苗旺盛，邊緣氣流穩(wěn)定，無(wú)偏析，無(wú)崩滑料現(xiàn)象，中心氣流較強(qiáng)。
2014 年1 月17 日10 點(diǎn)40 分放料后發(fā)現(xiàn)料線較深，正常料線設(shè)定1.3 m/1.3 m，放完焦后為1.8 m/1.8 m，之后連續(xù)放料料線恢復(fù)正常。此時(shí)發(fā)現(xiàn)布料時(shí)β 電流變小，β 電流為10~11 A，正常布料時(shí)在14~15 A；從爐頂攝像看中心火焰變?nèi)酰?2:00 中心火苗消失；爐喉鋼磚水溫差不斷升高，從6 ℃一直升高至到43 ℃（見(jiàn)表1）。
β 電流大小的變化反映了布料溜槽布料過(guò)程中負(fù)載輕重的變化，鋼磚水溫差不斷升高、中心火苗逐漸消失說(shuō)明中心氣流抑制邊緣氣流強(qiáng)勢(shì)發(fā)展，入爐料向中心分布，根據(jù)以上現(xiàn)象判斷出爐頂上料設(shè)備出現(xiàn)損壞。
2 應(yīng)對(duì)措施
高爐操作者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)猜測(cè)可能出現(xiàn)的原因：氣密箱損壞導(dǎo)致傾動(dòng)異常、布料溜槽斷裂或者漏料，及時(shí)采取以了下措施，避免爐況進(jìn)一步惡化并為休風(fēng)做準(zhǔn)備。
首先裝料制度做出調(diào)整，以強(qiáng)化中心氣流為主，防止中心通道堵塞，白班30 批改為中心加焦料制，引出中心氣流。1 號(hào)高爐正常生產(chǎn)過(guò)程中焦炭采取平鋪模式，分為七檔分別為41.5 ℃、39.5 ℃、37.5 ℃、35.5 ℃、33.5 ℃、30.5 ℃，把最后一檔30.5 ℃的2 圈焦炭去掉，改為在16 ℃檔位加3 圈焦炭，C234567333222 改為C23456710 333223，中心加3 圈焦炭，明顯起到疏導(dǎo)中心的作用。
布料矩陣改變的同時(shí)料線也做出調(diào)整，1號(hào)高爐采用無(wú)料鐘爐頂布料，料線零位標(biāo)定在爐喉鋼磚的上沿，料線深度是零位到料面之間的距離。降低料線后布料軌跡接近邊沿，則疏導(dǎo)中心加重邊緣氣流；提高料線，布料軌跡遠(yuǎn)離爐墻，抑制中心發(fā)展邊緣氣流。白班30 批開(kāi)始把料線降低，1.3 m/1.3 m 改為1.8 m/1.8 m。
入爐負(fù)荷及時(shí)調(diào)整，減輕入爐負(fù)荷。礦石批重以每批礦石的質(zhì)量來(lái)確定，大礦批加重中心，同時(shí)也抑制邊沿氣流的作用；小礦批加重邊沿氣流。白班36批礦批由87 t 減至81 t，共減6 t 礦批，同時(shí)焦批由19 t 改為20 t，焦比從402 kg/t 增加到443 kg/t。白30批、白32 批各加入一罐凈焦，白37 批再加入20 t 凈焦，共加入60 t 凈焦，進(jìn)而為休風(fēng)做好準(zhǔn)備，保證了熱量?jī)?chǔ)備。
經(jīng)過(guò)以上措施，爐況未見(jiàn)明顯好轉(zhuǎn)，高爐轉(zhuǎn)為休風(fēng)檢查處理。14:52 休風(fēng)完畢，經(jīng)點(diǎn)火孔觀察布料溜槽沒(méi)有損壞，排除了布料溜槽故障的可能性。檢查氣密箱人孔檢查扇形碼盤與360°碼盤有很大誤差，南北扇形碼盤也有4°的誤差，實(shí)際傾動(dòng)角度最大只能到35°位置，不能復(fù)位，與之前觀察的異常現(xiàn)象相吻合，由此確定爐頂氣密箱損壞，被迫無(wú)計(jì)劃更換爐頂氣密箱。
更換氣密箱是一個(gè)耗時(shí)相對(duì)較長(zhǎng)的工程，在準(zhǔn)備工作充足的情況下尚需要40 h，這次無(wú)計(jì)劃更換氣密箱的特點(diǎn)是人員短缺，準(zhǔn)備工作不足，增加了高爐的休風(fēng)時(shí)間。為降低爐況恢復(fù)難度必須想辦法減少熱量損失。高爐軟水系統(tǒng)有2 臺(tái)泵供水，首先停1臺(tái)泵，降低了軟水壓力，降低水流量，壓力由820 kPa降到450 kPa，減少冷卻水帶走的熱量；風(fēng)口堵無(wú)水炮泥，減少熱量外溢；加濕蒸汽兩道全部閥門，嚴(yán)防蒸汽進(jìn)入爐內(nèi)稀釋爐內(nèi)熱量。
3 爐況的恢復(fù)
氣密箱的更換是一個(gè)系統(tǒng)的工程，準(zhǔn)備工作、更換、調(diào)試需要時(shí)間長(zhǎng)且不確定性較多，這次無(wú)計(jì)劃休風(fēng)共持續(xù)52 h 24 min，爐內(nèi)熱量損失多，并且休風(fēng)前布料軌跡混亂，氣流的正常分布被破壞，休風(fēng)點(diǎn)火后從點(diǎn)火孔觀察料面火焰分布（見(jiàn)圖1），以及爐頂攝像（見(jiàn)圖2），料面邊緣火苗旺盛且不均勻，中心火苗不明顯，預(yù)計(jì)爐況恢復(fù)有很大的難度。
3.1 爐況恢復(fù)第一階段
無(wú)計(jì)劃休風(fēng)時(shí)間長(zhǎng)，熱量損失大并且休風(fēng)前中心氣流弱，開(kāi)始送風(fēng)以補(bǔ)充熱量和疏導(dǎo)中心氣流為主。首先采取全焦冶煉，以循環(huán)焦模式集中供給爐缸熱量，旨在保證爐缸熱量需要的同時(shí)疏導(dǎo)料柱氣流，增強(qiáng)爐料的透氣性，送風(fēng)裝入模式為每5 批正常料再另加一罐凈焦，即5CO+C，總焦比545 kg/t。送風(fēng)后恢復(fù)順利，19 日19:16 開(kāi)始復(fù)風(fēng)作業(yè)，20:30 風(fēng)量加到3 850 m3/min，21:00 風(fēng)量4 100 m3/min，料至正常，探尺動(dòng)態(tài)規(guī)律，沒(méi)有偏尺和崩料滑料現(xiàn)象，從爐頂攝像來(lái)看中心火苗出現(xiàn)。此時(shí)爐頂氣密箱下法蘭和大方人孔發(fā)現(xiàn)漏煤氣，需要高爐減壓處理，限制了高爐進(jìn)一步加風(fēng)，高爐被迫處于慢風(fēng)狀態(tài)。高爐長(zhǎng)時(shí)間處于慢風(fēng)狀態(tài)危害巨大，不能提供足夠的鼓風(fēng)動(dòng)能，中心吹不透，邊緣氣流向強(qiáng)勢(shì)發(fā)展，進(jìn)而導(dǎo)致?tīng)t缸堆積，爐況由此惡化，20 日1:35 氣流徹底紊亂，頻繁出氣流管道，爐內(nèi)大幅度減風(fēng)減壓，頂溫居高不
下，向爐內(nèi)大量打水以降頂溫，煤氣利用率降到43%以下，損失大量熱量。針對(duì)這種情況布料制度又改為中心加焦料制以疏導(dǎo)中心氣流，20 日2:30 在160 檔位C 加上3.5 圈焦炭C23456710 3333203.5。進(jìn)一步減輕負(fù)荷，礦批由80 t 減至76 t，總焦比570 kg/t。因爐內(nèi)帶壓，爐頂煤氣泄漏嚴(yán)重?zé)o法作業(yè)，20 日9:40高爐被迫二次休風(fēng)，進(jìn)行補(bǔ)漏作業(yè)。
3.2 爐況恢復(fù)第二階段
二次休風(fēng)用時(shí)16 h，21 日1:40 二次復(fù)風(fēng)。根據(jù)第一次送風(fēng)的經(jīng)驗(yàn)首先確定了“補(bǔ)充爐缸熱量、疏導(dǎo)中心氣流，適當(dāng)抑制邊緣”的操作方式，布料矩陣采用中心加焦、循環(huán)加焦模式，大幅度減輕負(fù)荷增加料柱透氣性， 礦批76 t，料線1.2 m/1.2 m，角度不變。
有條件積極加風(fēng)，增加鼓風(fēng)動(dòng)能，力求吹透中心。一個(gè)料柱后，氣流平穩(wěn)爐缸熱量充沛，隨后去掉循環(huán)焦，改為噴煤負(fù)荷，主要是為了防止循環(huán)焦炭集中下達(dá)到爐缸后大幅度返熱引起氣流造成減風(fēng)[3]。
21 日12:00，風(fēng)量穩(wěn)定在5 450 m3/min,從爐頂攝像觀察中心火苗強(qiáng)勁有力，邊緣氣流趨于穩(wěn)定，水穩(wěn)差下行，由此判斷氣流恢復(fù)正常，在此基礎(chǔ)上去掉中心焦，回歸正常的裝料制度，同時(shí)逐步增加礦批、減焦比。21 日12:00 時(shí)風(fēng)量穩(wěn)定在5 450 m3/min，礦批恢復(fù)至83 t/批，焦比450 kg/t；隨風(fēng)量的逐步增加，中心氣流進(jìn)一步加強(qiáng)，兩股氣流趨于平衡，爐況的穩(wěn)定性得到加強(qiáng)。23:00 風(fēng)量穩(wěn)定在60 500 m3/min，礦批856 t/批，焦比420 kg/t，高爐恢復(fù)到正常狀態(tài)。
4 結(jié)論
1）爐頂設(shè)備出現(xiàn)故障不能正常布料必須及時(shí)處理，不能拖延，否則一旦休風(fēng)會(huì)增加復(fù)風(fēng)難度。
2）大型高爐無(wú)計(jì)劃休風(fēng)復(fù)風(fēng)應(yīng)以“補(bǔ)充爐缸熱量、疏導(dǎo)中心氣流，適當(dāng)抑制邊緣”作為指導(dǎo)思想，切忌出現(xiàn)反復(fù)。
3）加強(qiáng)設(shè)備點(diǎn)檢，嚴(yán)格執(zhí)行定期檢修制度，遵循設(shè)備使用周期規(guī)律，應(yīng)避免因設(shè)備損壞造成的無(wú)計(jì)劃休風(fēng)。
參考文獻(xiàn)
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