李兵，馮艷國，李建平，李利杰，顧愛軍

( 河鋼集團宣鋼公司煉鐵廠，河北宣化075100)

摘要: 對宣鋼3#高爐快速停爐降料面的實踐進(jìn)行了總結(jié)。在停爐過程中，通過對爐頂打水量、氮氣通入量的控制，將爐頂溫度及爐喉煤氣中H2和O2的含量控制在合理范圍內(nèi)( 爐頂溫度控制在350 ～ 450 ℃，爐喉煤氣H2% ＜ 10，O2% ＜ 0． 8) ，避免了煤氣的爆震，延長了回收高爐煤氣的時間，實現(xiàn)了安全、環(huán)保、快速停爐。

關(guān)鍵詞: 高爐; 降料面; 快速停爐; 回收煤氣

0 引言

宣鋼3#高爐( 2 000 m³ ) 于2011 年6 月10 日開爐，投產(chǎn)后爐況整體保持了順行。由于3 座熱風(fēng)爐熱風(fēng)出口出現(xiàn)開裂、部分爐體冷板和鐵口處冷板燒損，安全生產(chǎn)受到很大影響，公司安排3#高爐2015年10 月16 日停爐檢修。

1 停爐準(zhǔn)備

3#高爐在接到公司的停爐檢修指令后，立即開始對高爐所有設(shè)備進(jìn)行全面檢查，為停爐檢修做準(zhǔn)備。重點檢查爐頂打水機構(gòu)、調(diào)壓閥組控制機構(gòu)、排風(fēng)閥操作機構(gòu)、機械探尺等停爐關(guān)鍵設(shè)備。在操作制度方面，逐步調(diào)整負(fù)荷、礦批、生礦配比，并相應(yīng)調(diào)整熱制度及造渣制度。

1． 1 降料面打水系統(tǒng)的準(zhǔn)備工作

爐頂打水管路有足夠的打水量，并能夠均勻霧化是控制爐頂溫度、實現(xiàn)安全快速降料面的關(guān)鍵。3#高爐爐頂打水系統(tǒng)最大打水量為25 t /h，為保證在原有爐頂打水能力不足時，能控制住爐頂溫度，在風(fēng)口平臺提前引6 根水管至爐頂( 接高壓水，水壓≥1． 6 MPa) ，每根打水量為20 t /h。

3#高爐原有打水系統(tǒng)在主控室遠(yuǎn)程操作，在降料面期間根據(jù)爐頂溫度需要手動調(diào)整后設(shè)打水系統(tǒng)，保證爐頂溫度控制在350 ～ 450 ℃。

1． 2 停爐前操作制度的調(diào)整

( 1) 提前3 天即13 日配錳礦1． 0 t /批，生鐵錳控制在0． 8% ～ 1． 0%之間; 鈦負(fù)荷控制在8 kg /t 以下; 14 日配螢石1 t /批。

( 2) 預(yù)降料線前4 h，調(diào)整礦批為55 t，停配蒙古礦，計算焦比650 kg /t; 計算堿度參數(shù)按1． 00 控制，其中［Si］按0． 5% 控制。預(yù)降料線前1． 5 h 加1 罐焦炭，保證小休風(fēng)時到達(dá)爐腹上沿處。預(yù)降料線前裝料制度根據(jù)爐況變化適度調(diào)整，確保爐況順行。

1． 3 出鐵組織

( 1) 13 日提鐵口角度到11°。

( 2) 維護(hù)好鐵口，保持鐵口深度2． 9 ～ 3． 1 m，降料面前一個班保證足夠罐容，出凈渣鐵。預(yù)降料面期間爐前控制好打泥量，保證開鐵口順利，并準(zhǔn)備60 mm、80 mm 鉆頭各5 個。

2 降料面過程

2． 1 預(yù)降料面過程

15 日7: 00 開始預(yù)降料面操作，TRT 退出，由調(diào)壓閥組調(diào)整爐頂壓力。至12: 20 小休風(fēng)，料線11． 6m，累計噴煤131 t，耗風(fēng)825 km³，富氧量17． 3 km³。

期間7: 30 加蓋面焦30 t，累計打水124． 54 t( 使用原有爐頂打水系統(tǒng)) 。預(yù)降料面1． 5 ～ 11． 6 m 期間爐內(nèi)各項參數(shù)如表1 所示，煤氣成分分析如表2 所示。

2． 2 小休風(fēng)復(fù)風(fēng)后降料面過程

15 日18: 00 開始正式控料線降料面。隨著爐頂溫度的升高，逐步加大爐頂打水量，控制爐頂溫度不超出合理范圍。

為保證煤氣分析結(jié)果的及時報出，高爐降料面期間每隔30 min 人工取一次煤氣樣進(jìn)行分析，20min 內(nèi)將分析數(shù)據(jù)報關(guān)至高爐主控室。

19: 30 料線13． 4 m，料面進(jìn)入爐身中下部，瞬時爐頂溫度達(dá)544 ℃; 20: 00 料線14． 9 m，料面進(jìn)入爐身下部; 20: 30 料線16． 6 m，料面到達(dá)爐腰; 23: 00料線18． 4 m，料面到達(dá)爐腹。23: 08 根據(jù)理論計算料線深度和實際料線深度，料面下達(dá)至爐腹區(qū)域，爐內(nèi)切煤氣操作。在切煤氣前，爐頂壓力平穩(wěn)，爐內(nèi)無爆震，布袋除塵系統(tǒng)工作正常，混合煤氣中含氫和含氧低于報警值。此后，為減小煤氣放散的噪音，降低大氣放散污染，風(fēng)量控制在2 200 m³ /min。

23: 45 爐前打開南、北鐵口出最后一爐鐵，爐頂1#放散在切煤氣時不打開，保證爐頂有一定壓力，有利于提高出鐵速度及出凈渣鐵。至26 日5: 00 高爐停爐。

2． 3 降料面過程打水量控制

在降料面停爐過程中，爐頂打水由高爐工長專人負(fù)責(zé)。根據(jù)高爐頂溫度、氣密箱溫度調(diào)節(jié)打水閥門的開度。本次降料面停爐，爐頂打水量為607 t。

2． 4 出鐵組織

10 月15 日8: 00 開始降料面至小休風(fēng)，爐前共計出鐵2 爐次; 復(fù)風(fēng)后直至10 月16 日停爐，出鐵1 爐次，出鐵情況如表3 所示。

此次停爐降料面出鐵前兩次都是正常出鐵，來風(fēng)后堵口，目的是及時置換鐵溝和小坑里的鐵水，防止小坑凝結(jié)。同時為最后一爐鐵預(yù)留200 t 左右鐵量，確保燒掉更多的焦炭，盡可能減少爐內(nèi)焦炭的殘留量，減少后續(xù)清理的工作量。

15 日23: 45 料線18． 7 m，組織出最后一次鐵，雙場雙鐵口出鐵。至16 日5: 00 3#高爐停爐。

3 經(jīng)驗總結(jié)

( 1) 3#高爐中修停爐是宣鋼第一次采用回收煤氣停爐，即小休風(fēng)復(fù)風(fēng)后高爐繼續(xù)回收煤氣，18: 05送風(fēng)，23: 08 當(dāng)料面降至爐腹位置時停止回收煤氣，減少煤氣對空放散5 h 3 min。一方面增加了煤氣的回收量，同時降低了大氣污染。

( 2) 無爆震。從預(yù)降料線到停爐，沒有出現(xiàn)一次爆震現(xiàn)象。主要措施是風(fēng)量選取合理、用風(fēng)穩(wěn)定，爐頂打水、爐頂溫度控制比較到位，為以后高爐停爐檢修提供了參考依據(jù)。

( 3) 從預(yù)降料線直至停爐，始終使用富氧，平均富氧率2． 0%，加快焦炭燃燒進(jìn)程。而省內(nèi)部分單位高爐停爐時，當(dāng)料面下降至爐腹時就停止富氧。

( 4) 原計劃4: 00 停爐，實際延長1 h，5: 00 停爐。根據(jù)料尺顯示和理論計算，3: 00 料面已經(jīng)完全進(jìn)入風(fēng)口帶，但是直到5: 00 風(fēng)口仍沒有吹空跡象，考慮到環(huán)保因素，5: 00 停爐。停爐后，18 日從風(fēng)口進(jìn)入爐內(nèi)，發(fā)現(xiàn)爐內(nèi)中心有1 個巨大焦堆( 圖1) 。

原因分析如下:

①切煤氣操作偏早。23: 08 根據(jù)理論計算料線深度和實際料線深度，料面下降至爐腹區(qū)域，爐內(nèi)切煤氣操作。在切煤氣前，爐頂壓力平穩(wěn)，爐內(nèi)無爆震，布袋除塵系統(tǒng)工作正常，混合煤氣中含氫和含氧低于報警值。切煤氣、停止回收煤氣，主要考慮的是安全因素。在3#高爐降料面過程中，各項參數(shù)受控可以考慮再推遲1 ～ 2 h 切煤氣。

②18: 05 復(fù)風(fēng)，23: 00 計算爐缸存鐵量達(dá)到200t 時，爐前開始組織出鐵，23: 45 南北鐵口同時打開，出鐵量210 t。按照邯鋼大高爐停爐操作經(jīng)驗，最后一爐鐵出鐵時機把握2 個要點: 一是爐缸存鐵量達(dá)到200 t，另一個是局部風(fēng)口吹空變暗。而本次操作盡管是在小休風(fēng)復(fù)風(fēng)后5 h 40 min 打開鐵口，也滿足爐缸存鐵量200 t，但是風(fēng)口沒有吹空，早早地將爐缸渣鐵排放干凈，忽略了爐缸渣鐵可以燃燒熔化焦炭的作用。

③跟停爐前爐缸工作狀態(tài)有關(guān)。3#高爐爐缸工作狀態(tài)長期不好，中心死焦柱大，中心沒有吹透。

( 5) 理論上根據(jù)煤氣分析判斷料線深度: ① H₂上升接近CO₂值時，料面在爐身下部; ② H₂ ＞ CO₂時料面進(jìn)入爐腰; ③ CO₂回升料面進(jìn)入爐腹; ④ N₂開始上升料面進(jìn)入風(fēng)口區(qū)。但從此次停爐煤氣分析看，分析結(jié)果和料線對應(yīng)不明顯，如表4、表5 所示。料線11． 6 m 至停爐期間沒有發(fā)生過爆震。

4 結(jié)語

宣鋼3#高爐此次中修停爐，是宣鋼煉鐵廠第一次采用全部回收煤氣法停爐，實現(xiàn)了安全、快速、環(huán)保停爐，做到了經(jīng)濟效益與環(huán)境保護(hù)的兼顧。