朱 明 琦
（山東鋼鐵萊蕪分公司 型鋼煉鐵廠，山東 萊蕪 271104）
摘要：針對(duì)萊鋼型鋼煉鐵廠1#1 880 m3 高爐大面積停電造成的灌渣事故，描述了停電后的應(yīng)急操作及休風(fēng)過(guò)程，以及休風(fēng)后的鐵水保溫措施、復(fù)風(fēng)準(zhǔn)備工作、停電前的爐況及其爐況恢復(fù)過(guò)程，對(duì)爐況恢復(fù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了總結(jié)。
關(guān)鍵詞：高爐；灌渣；休風(fēng)；復(fù)風(fēng)；爐況
2018 年 4 月 18 日 19：30 因電纜故障造成萊鋼1#1 880 m3 高爐大面積停電，導(dǎo)致高爐28個(gè)風(fēng)口全部灌渣，無(wú)計(jì)劃休風(fēng)長(zhǎng)達(dá)近23 h。主要介紹停電前的爐況狀態(tài)、煤氣的處理、渣系統(tǒng)及水系統(tǒng)這些關(guān)鍵性的處理措施，和復(fù)風(fēng)后爐況的恢復(fù)經(jīng)過(guò)，并采取了一些相應(yīng)的對(duì)策，高爐實(shí)現(xiàn)快速恢復(fù)爐況。
1 休風(fēng)前的爐況
爐況穩(wěn)定順行，18日夜班渣鐵充足；白班、中班渣鐵溫度欠充足。爐況參數(shù)如下：風(fēng)量4 130 m3 /min，壓差168 kPa左右，透氣性指數(shù)24.5左右，探尺無(wú)崩料、滑尺現(xiàn)象，入爐焦比 343 kg/t。18 日 2:00 配加50%的水熄焦+50%的外購(gòu)焦，焦比由343 kg/t調(diào)至355 kg / t。18 日夜班實(shí)際生鐵含硅量在 0.34%～ 0.43%，夜班下渣時(shí)鐵水溫度1 497 ℃，堵口溫度1 507℃。白班、中班生鐵含硅量在0.34%～0.42%，但是鐵水溫度不如夜班高，見(jiàn)渣時(shí)平均溫度為1 489 ℃，堵口時(shí)平均鐵水溫度1 500 ℃，休風(fēng)爐次堵口鐵水溫度1 498 ℃，鐵水溫度欠充足。煤氣利用率47%～49%。休風(fēng)前爐體水溫差2～3 ℃，冷卻壁溫度7段以上穩(wěn)定，6段有波動(dòng)。17日全天產(chǎn)量為5 390 t。
配加50%的水熄焦炭作用燃料比由夜班503 kg/t逐漸上升到520～525 kg/t，燃料比上升較多。中班生鐵含硅量波動(dòng)偏大，不如夜班穩(wěn)定，夜班0:00～8:00燃料比如圖1所示，生鐵含硅量見(jiàn)圖2。
2 停電后的應(yīng)急操作及休風(fēng)過(guò)程
18 日中班 19：25，風(fēng)量為 4 130 m3 /min，風(fēng)壓362 kPa，頂壓 197 kPa，各種參數(shù)運(yùn)行正常。19:30 主皮帶停機(jī)報(bào)警，19:37高爐系統(tǒng)全部停電。
2.1 煤氣系統(tǒng)處理
迅速減風(fēng)至1 500 m3 /min，開(kāi)調(diào)壓閥組不動(dòng)作，減風(fēng)同時(shí)聯(lián)系TRT（高爐煤氣余壓透平發(fā)電裝置）打手動(dòng)，TRT回復(fù)未停電正常調(diào)頂壓。19:31TRT靜葉關(guān)閉，旁通打開(kāi)，頂壓下降至正常。19:34旁通關(guān)閉，頂壓迅速上升到283 kPa，再次聯(lián)系TRT，TRT系統(tǒng)已停電，迅速將爐頂放散閥打開(kāi)，保證煤氣出路。19:55發(fā)現(xiàn)爐頂噪音較大，頂壓與風(fēng)量不匹配，減至700 m3 /min，爐頂壓力從 15 kPa 上升至 63 kPa。判斷爐頂大放散逐漸自行關(guān)閉，導(dǎo)致定壓上升。立即啟動(dòng)EPS電源開(kāi)啟液壓泵，再次打開(kāi)放散閥，鎖住爐頂球閥，最終保證了煤氣通路。熱風(fēng)爐系統(tǒng)停電后，煤氣系統(tǒng)各閥門利用蓄能器停燒爐，關(guān)閉混風(fēng)大閘。噴煤系統(tǒng)高爐則及時(shí)關(guān)閉噴煤槍開(kāi)放散閥。
2.2 渣系統(tǒng)處理
爐前首先通過(guò)應(yīng)急渣溝改火渣，由于長(zhǎng)期不用，沒(méi)有維護(hù)到位，造成人工無(wú)法及時(shí)改火渣至干渣場(chǎng)，渣處理系統(tǒng)停電后迅速通知爐前緊急堵口。避免火渣灌滿圖拉法脫水器和燒壞渣系統(tǒng)皮帶，防止出現(xiàn)堵塞回水槽等重大設(shè)備事故，影響水渣系統(tǒng)粒化；撇渣器做好保溫措施。
2.3 休風(fēng)控制
停電后最低風(fēng)量減至268 m3 /min，風(fēng)壓13 kPa，風(fēng)口焦炭全部堆好。由于放風(fēng)閥手動(dòng)搖不動(dòng)，無(wú)法進(jìn)一步降低風(fēng)壓，啟動(dòng)熱風(fēng)爐EPS電源，現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)電磁閥操作煙道閥放風(fēng)，風(fēng)壓下降 10 kPa，繼續(xù)打開(kāi)電磁閥操作廢氣閥，由于很難控制開(kāi)度，風(fēng)壓瞬間為零，此時(shí)發(fā)現(xiàn)風(fēng)口全部灌渣，東鐵口上方 5 個(gè)吹管后端灌滿渣鐵，前端灌了大約2/3渣鐵，其余吹管灌了1/3渣鐵，吹管里面有焦炭。
2.4 水系統(tǒng)處理
停電后通過(guò)柴油機(jī)泵供本體和熱風(fēng)爐軟水，當(dāng)時(shí)軟水壓力 0.6 MPa，同時(shí)不斷向回水管道里補(bǔ)充新水，高壓水和濁水投用保安水。夜班4:00發(fā)現(xiàn)小套回水逐漸斷流，將1#～7# 風(fēng)口改用軟水，甩開(kāi)出水頭，保證不斷流、不噴氣為準(zhǔn)。同時(shí)將14～16段冷卻壁改用軟水冷卻，控制閥門以出水管不斷流為準(zhǔn)。7:30發(fā)現(xiàn)14～16段冷卻壁出水管斷流，及時(shí)查找原因，發(fā)現(xiàn)更換閥門未及時(shí)與高爐溝通，導(dǎo)致軟水回水管道無(wú)法補(bǔ)充水。及時(shí)聯(lián)系能源動(dòng)力盡快恢復(fù)補(bǔ)充水，于9:40軟水恢復(fù)壓力0.6 MPa，水系統(tǒng)正常。
2.5 保溫及復(fù)風(fēng)準(zhǔn)備
由于停電，導(dǎo)致風(fēng)口平臺(tái)能見(jiàn)度較低。前期采用焦?fàn)t煤氣火照明，休風(fēng)后從吹管后端堵風(fēng)口，在更換過(guò)程中做好密封工作，減少風(fēng)口進(jìn)風(fēng)，保證爐缸溫度。并對(duì)全部風(fēng)口小套打壓，風(fēng)口全部正常。復(fù)風(fēng)前對(duì)所有吹管再次試漏，以免復(fù)風(fēng)后發(fā)現(xiàn)風(fēng)口損壞，造成二次休風(fēng)。在試漏過(guò)程中發(fā)現(xiàn)6# 吹管不嚴(yán)，重新更換調(diào)整吹管至正常。并對(duì)主溝內(nèi)渣殼進(jìn)行清理，保證復(fù)風(fēng)首爐出鐵主溝內(nèi)暢通。吊開(kāi)渣溝蓋板，渣溝備足河沙，以防首爐渣子過(guò)黏淤滿渣溝，為出鐵前做好出鐵準(zhǔn)備工作。由于無(wú)計(jì)劃休風(fēng)時(shí)間長(zhǎng)，確定堵風(fēng)口復(fù)風(fēng)，堵風(fēng)口時(shí)，用專用泥確保不捅不開(kāi)。休風(fēng)期間對(duì)東西場(chǎng)撇渣器進(jìn)行置換，保證撇渣器暢通。東場(chǎng)出鐵30 t，渣流干渣溝，西場(chǎng)鐵流小，僅僅流到擺嘴，因鐵流速過(guò)小高爐堵上鐵口。出鐵前破碎錘到現(xiàn)場(chǎng)協(xié)助爐前，從而保證首次鐵水順利通過(guò)撇渣器。
2.6 爐況的恢復(fù)
本次無(wú)計(jì)劃休風(fēng)時(shí)間較長(zhǎng)，長(zhǎng)達(dá)近 23 h，按照爐涼處理。指導(dǎo)思想是安全穩(wěn)妥，不出現(xiàn)反復(fù)，一次恢復(fù)成功。
2.6.1 送風(fēng)制度
19日中班18:36復(fù)風(fēng)，由于無(wú)計(jì)劃休風(fēng)時(shí)間偏長(zhǎng)，復(fù)風(fēng)時(shí)堵上 4#、11#、18#、25# 風(fēng)口，風(fēng)口面積為0.283 m2。
2.6.2 風(fēng)量恢復(fù)及負(fù)荷調(diào)整
18:36 復(fù)風(fēng)，復(fù)風(fēng)后由于配加水熄焦加上管道溫度較低，頂溫 53～55 ℃，上升較慢。19:30 風(fēng)量為1 210 m3 /min時(shí)，4個(gè)頂溫其中東南超過(guò)100 ℃，開(kāi)始引煤氣，從復(fù)風(fēng)到引煤氣長(zhǎng)達(dá)54 min。引煤氣后風(fēng)量根據(jù)風(fēng)口進(jìn)風(fēng)面積加至 3 050 m3 /min，風(fēng)壓267 kPa，頂壓 143 kPa，復(fù)風(fēng)后透氣性指數(shù)在 24 左右。20:10分打開(kāi)鐵口，鐵口噴濺出鐵慢，風(fēng)壓緩慢上升，20:47風(fēng)壓上升至285 kPa，透氣性指數(shù)22.5，減風(fēng)控制，風(fēng)量減至 2 600 m3 /min，風(fēng)壓平穩(wěn)，組織東場(chǎng)重疊出鐵，于21:40分東場(chǎng)打開(kāi)鐵口重疊出鐵。礦批由 55 t 縮至 45 t。復(fù)風(fēng)時(shí)雷達(dá)探尺 5.30 m，復(fù)風(fēng)后附加3罐凈焦，5批正常料又附加1罐凈焦，每 批凈焦為12.50 t，凈焦共計(jì)50 t，補(bǔ)充熱損耗。休風(fēng)前焦比由355 kg/t調(diào)整為450 kg/t，主要是考慮無(wú)計(jì)劃休風(fēng)時(shí)間較長(zhǎng)，為了補(bǔ)充爐缸熱量損失，又要考慮煤氣利用率下降因素的影響，比正常應(yīng)增加燃料比40~60 kg/t，由于恢復(fù)爐況氧量比正常低，煤比應(yīng)比正常降低30 kg/t，才能保證火焰溫度適宜，因此把焦比調(diào)整450 kg/t較為適宜，調(diào)整焦比后對(duì)應(yīng)的參數(shù)如表1所示。
20日附加焦逐漸下達(dá)，壓量關(guān)系緩和，渣鐵熱量上行，緩慢加風(fēng)，3:30 風(fēng)量加至 3 400 m3 /min，風(fēng)壓296 kPa，透氣性指數(shù)25.1，堵風(fēng)口狀態(tài)下基本達(dá)到全風(fēng)，焦比由450 kg/t降至420 kg/t。3:20凈焦下達(dá)后開(kāi)風(fēng)口加風(fēng)，6:40 風(fēng)口全開(kāi)，加風(fēng)量至 4 050m3 /min，此時(shí)風(fēng)壓 350 kPa，頂壓 194 kPa，透氣性指數(shù)26，期間焦比逐步降至400 kg/t。
2.6.3 生鐵含硅量水平及出鐵組織
首次鐵鐵水含硅基本在 0.6% 左右，鐵水溫度最高至1 435 ℃。第2爐鐵生鐵含硅量0.3%左右，渣鐵熱量1 409 ℃。第3爐鐵生鐵含硅量至0.60%，渣鐵熱量上至1 467 ℃。渣鐵流動(dòng)性轉(zhuǎn)好，渣鐵排放改善，出完鐵后壓量關(guān)系緩和，前 5 爐出渣鐵情況的一些關(guān)鍵參數(shù)如表2所示。
隨附加焦下達(dá)，十字測(cè)溫中心整體較集中，邊緣溫度穩(wěn)定，氣流分布合理，壓量關(guān)系適宜，透氣性指數(shù)基本在26左右。
2.6.4 補(bǔ)煤操作及負(fù)荷調(diào)整
風(fēng)量 1 200 m3 /min 以后噴煤 20 t，20:10 風(fēng)量加至 3 000 m3 /min，前期按照煤比不大于 220 kg/t 補(bǔ)煤，噴煤至44 t/h，氧量加至4 200 m3 /h，后根據(jù)料速逐漸調(diào)整煤量。首次鐵生鐵含硅量 0.6%，根據(jù)生鐵含硅量情況，調(diào)整渣鐵溫度是否充足及料速的快慢。23:00 把煤量減至 22 t/h，前 8 h 實(shí)際燃料比平均為598 kg/t。復(fù)風(fēng)后10 h（第5爐鐵）鐵水溫度1 498 ℃，燃料比按照540 kg/t平衡，輕負(fù)荷料作用后壓量關(guān)系緩和，焦比調(diào)整為 400 kg/t，風(fēng)量加至4 100 m3 /min。
2.6.5 復(fù)風(fēng)后關(guān)鍵指標(biāo)
高爐恢復(fù)過(guò)程基本參數(shù)如表3所示。
3 操作總結(jié)
3.1 停電狀態(tài)下應(yīng)急操作
1）風(fēng)機(jī)未停電時(shí)，高爐系統(tǒng)全部停電，在 TRT系統(tǒng)關(guān)閉的情況下，應(yīng)迅速打開(kāi)爐頂放散確保煤氣通路及煤氣系統(tǒng)安全運(yùn)行。2）第一時(shí)間爐前緊急堵口，避免渣處理脫水器和回水槽灌滿火渣、渣皮帶燒損等事故擴(kuò)大。3）高爐及時(shí)切斷煤氣，熱風(fēng)爐迅速停燒爐，高爐安全休風(fēng)。4）密切關(guān)注水系統(tǒng)的變化，保證冷卻設(shè)備在應(yīng)急狀態(tài)下安全運(yùn)行。5）編制簡(jiǎn)潔、適用、易于操作的應(yīng)急預(yù)案，車間開(kāi)展應(yīng)急演練，提升崗位應(yīng)急操作技能。6）改造應(yīng)急渣溝，確保在應(yīng)急狀態(tài)下可以出鐵。
3.2 全部配加水熄焦炭注意事項(xiàng)
1）在配加水焦前焦比上調(diào)至少15 kg/t，焦炭水分調(diào)整為10%。2）操作燃料比上升20～25 kg/t，同樣的含硅量鐵水溫度下降5～10 ℃，生鐵含硅量做上限，保證鐵水溫度在1 505～1 510 ℃。
3.3 無(wú)計(jì)劃長(zhǎng)期休風(fēng)后操作調(diào)整
1）需要堵風(fēng)口恢復(fù)，風(fēng)口面積比正常需要縮小7%～14%，根據(jù)爐況基礎(chǔ)取上下限。2）附加焦炭按照2～2.5 t/h，依據(jù)爐況基礎(chǔ)取上下限。3）焦比根據(jù)爐況基礎(chǔ)按照400～450 kg/t調(diào)整。4）配料生鐵含硅量按照0.5%調(diào)整，配料堿度1.28，礦批根據(jù)風(fēng)量在45～55 t較為適宜。
4 結(jié) 語(yǔ)
此次由于大面積停電導(dǎo)致很多重要閥門失效，不能正常休風(fēng)造成 28 個(gè)風(fēng)口全部灌渣的重大事故，無(wú)計(jì)劃休風(fēng)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)近23 h，但由于處理得當(dāng)，事故沒(méi)有擴(kuò)大。通過(guò)對(duì)事故前爐況的綜合分析，休風(fēng)后的爐體保溫，復(fù)風(fēng)后正確的應(yīng)對(duì)，特別是風(fēng)量的恢復(fù)與負(fù)荷的調(diào)整到位，才使?fàn)t況得到快速恢復(fù)。