徐德強  申海峰

摘  要：永通高爐長期燜爐22天又5.5小時，通過前期科學的燜爐計劃和停爐后細致的檢修準備，加之復風時的及時有效調整，做到了停爐、開爐過程安全、有序、科學、高效，高爐復風后48小時爐況恢復正常，實現(xiàn)了快速開爐達產。

關鍵詞：燜爐；停爐；快速；開爐

1  引言

永通高爐爐容588m³，于2022年1月29日18：35因環(huán)保因素計劃燜爐，休風時料面深度約6米，計劃燜爐22天，實際燜爐22天又5.5小時，2022年2月21日0：06順利復風。此次燜爐采用全焦燜爐技術，是永通公司史上燜爐時間最長，爐況恢復周期最短的一次，燜、開爐技術含量大，燜爐操作科學、安全，開爐過程快速有序。燜爐期間進入爐內作業(yè)，對爐喉水冷鋼磚及無冷區(qū)耐火磚襯整體更換，檢修工藝安全可靠。送風前首次使用致裂器貫通鐵口與風口，鐵口埋氧槍。送風48小時開14個風口送風（共16個風口），風壓、風量恢復至正常時的90%，因鐵水處理困難，導致開風口速度放緩，耽誤爐況恢復。開爐后爐況穩(wěn)定順行，是永通公司開爐史上又一突破。

2   燜爐前的準備工作

2.1燜爐前輔助崗位準備工作

(1) 27日白班（休風前48小時）清理爐頂各平臺的積油、雜物等易燃物，并準備好滅火器材。

(2) 27日白班（休風前48個小時）卷揚系統(tǒng)開空4個料倉，聯(lián)系上輔料。高爐停爐所用螢石、硅石、白云石、錳礦提前備好，并取樣分析，輔料上倉后，要調試好流量及稱量，確保配料準確。

(3) 28日白班（休風前24小時）對水系統(tǒng)進行全面檢查、檢漏，確保無漏水現(xiàn)象。爐皮漏點檢查，并做好標記，待休風后處理。

(4) 28日白班（休風前24小時）停配碎鐵，清理干凈料倉。休風前4個小時水渣上倉，為休風后封料面做準備。

(5) 28日白班（休風前24小時）噴煤系統(tǒng)改為全精煤冶煉，且提前計算好總煤量，確保在休風前將煤倉、煤罐噴空。

(6) 28日白班（休風前24小時）準備好堵風口（如：耐火磚、磚套、堵泥、河沙、黃油等）各項用具。

(7) 29日白班（休風前8小時）動力系統(tǒng)除塵布袋反吹一遍，休風前卸凈重力除塵器和干除塵的除塵灰。

2.2 燜爐前的操作制度調整

(1) 休風前保持爐況順行，風壓不超300kpa，做好外圍設備檢查、維護，杜絕減、慢風現(xiàn)象發(fā)生，保持良好的操作爐型。

(2) 27日白班（休風前48小時）開始配用錳礦、螢石，改善渣鐵流動性，全面活躍爐缸。

(3) 27日白班（休風前48小時）控制鐵水含硅0.6～0.8%，含硫0.025～0.045%，上部調劑適當放開邊緣，裝制調整為礦最大角度32°，焦最大角度33°，并確保鐵水溫度≥1480℃，嚴格控制爐溫下限，保證充沛的爐缸溫度。

(4) 28日白班（休風前24小時）停配焦丁，優(yōu)化休風前原、燃料結構，入爐堿度核算按爐溫上限計算為1.05～1.10，加強爐況調劑，確保爐渣具有良好流動性。

(5) 28日中班16：00（休風前26小時）調整鐵口角度，鐵口角度由11°提至13°，有利于將爐缸中的渣鐵排放干凈。

(6) 28日中班21：00（休風前21小時）逐步減輕焦炭負荷，降煤比，略減礦批。

(7) 29日夜班7：00（休風前11小時）改全焦冶煉。10：30（休風前8小時）停煤，并做好全焦料銜接，根據負荷變化逐步停氧。

(8) 休風前最后一爐鐵打開鐵口后，卷揚機按通知備料，最后一次下料按礦石組織，爐頂溫度按200～250℃控制，利于爐頂點火。

(9) 準備充足鐵水罐，確保按時出凈渣鐵準時休風,提前聯(lián)系殘鐵罐，休風后及時放干凈貯鐵式大溝內渣鐵。

(10) 燜爐前的爐況調整比較關鍵，根據實際爐況的變化及時調整參數，保持兩股氣流穩(wěn)定，爐溫穩(wěn)定，料速均勻穩(wěn)定，風口圓周工作合理均勻。休風前參數調整見下表1。

表1  休風前操作參數調整表

2.3燜爐料的選擇

本次停爐休風為了配合更換爐喉水冷鋼磚及無冷區(qū)高鋁耐火磚襯，料線降至爐身中部（零位以下約6米），考慮降料面后高爐的熱損失較大，燜爐時間較長，燜爐料全爐焦比2.56t/t.Fe，燜爐料體積481.6m³，燜爐料總負荷0.64，休風時要求凈焦到達爐缸，通過白云石，錳礦、瑩石、硅石調整爐渣成份（爐溫按1.5，堿度按0.85計算） 。1月29日中午12：00點開始下燜爐料（提前6個小時），18：35順利休風燜爐。燜爐料單詳見下表2及燜爐料參數表3。 

表2  燜爐料單

表3  燜爐料參數

(1) 凈焦CC↓20批（共40車），焦批5000 Kg，同時按每4車焦炭后配一車1000Kg螢石組織。

(2) 空焦料CCR↓6批，焦批5000 Kg，白云石800Kg/批，螢石400Kg/批。

(3) 負荷料6批，CC↓+CC↓+OOR↓，負荷1.25，焦批8000Kg（CC+CC）,礦批10000Kg：燒結75%：球團25%，螢石400kg/批，白云石600Kg/批，硅石300 Kg/批，錳礦400Kg/批。

(4) 負荷料下至休風（估6批），CC↓+CC↓+OOR↓，負荷,1.5，焦批8000kg（CC+CC），礦批12000kg：燒結75%：球團25%，螢石400kg/批，白云石500Kg/批，硅石300 Kg/批，錳礦400Kg/批。

(5) 燜爐料體積481.6m³，料線6米左右，燜爐料總負荷0.64，全爐焦比2552kg/tfe，出鐵量95t。

表4 燜爐料成份分析%

3. 休風停爐操作

29日12：00下休風料定風量操作、控制頂溫下料。隨著休風料的入爐，風量逐漸增大，煤氣利用逐漸變差，頂溫中心和邊緣溫度逐步升高，控制風量以穩(wěn)定煤氣流為主，爐內操作根據實際情況用風溫調節(jié)爐溫趨勢，確保爐溫充沛。保持一定的風量，既得滿足一定的料速，又得控制好壓差，保證氣流不過吹。下休風料時按300℃-350℃控制頂溫下料，嚴格控制荒煤氣溫度不超260℃。18：35順利停爐，料面按要求降至6m左右，停爐過程控制有效，頂溫在預定范圍波動，爐況穩(wěn)定，實現(xiàn)安全停爐，具體控制過程見下表5。

表5 下休風料及降料面過程控制表

注：17：20最后一爐鐵打開鐵口出鐵，透風后噴鐵口，18：23堵口，裝有水炮泥滿炮膛。

4. 燜爐后工作安排

4.1 燜爐后密封工作

(1) 休風后迅速將風口小套與直吹管全部卸下，用泥堵至風口二套中間，大套砌磚，填河沙，抹黃泥，再用黃油密封，確保不進風。

(2) 高爐進風系統(tǒng)用盲板加鉛油封死，避免因熱風圍管及熱風總管降溫過快而造成耐材破損。

(3) 29日22:35（休風后4小時）將提前準備好的水渣（約11.8t）用布料溜槽均勻步在料面上進行上部密封。30日10：45（休風后16小時）再上一車水渣（約6t）進行密封。

(4) 30日10:35（休風后40小時），為減少爐頂放散閥的自然抽力，爐頂放散閥關至1/3開度。30日0:00（休風后5.5小時）倒流閥關至1/3開度，6:40（休風后11小時）關閉倒流閥。

(5) 爐頂上、下料罐所有閥門處于關閉狀態(tài)，人孔保持敞開。

4.2 燜爐后冷卻系統(tǒng)控制

(1) 關閉所有爐外噴淋水和漏水冷卻壁及爐喉鋼磚供水，關閉爐頂氣密箱供水，嚴禁往爐內漏水。

(2) 打開熱風閥、燃燒閥排污口，同時必須查漏，發(fā)現(xiàn)漏水的務必更換。

(3) 29日20:20（休風后2小時）開路停一臺泵，20:45開路泵全停（風口小套全卸下）。

(4) 30日2:00（休風8小時后）閉路系統(tǒng)停一臺泵，流量控制到正常水量一半1034m³/h。

(5) 30日8:30（休風14小時后），控制風口大、中小套及爐底冷卻供水壓力181kPa-61kPa，閉路供水流量1034--568m³/h，控制不斷水。

4.3 燜爐后建立巡檢臺賬

(1) 休風燜爐后建立完整的巡查記錄臺賬，每兩小時對所有爐體密封點檢查確認，定期補油，確保無漏風現(xiàn)象。

(2) 每兩小時檢查一次冷卻系統(tǒng)控制執(zhí)行情況，保證無漏水。

(3) 每兩小時對爐頂溫度變化情況進行記錄。

(4) 每四小時對料面著火及料面深度變化情況進行監(jiān)測記錄。

(5) 每四小時對爐內CO含量測量一次，為進入爐內檢修作業(yè)做好準備工作。

4.4 燜爐后檢修作業(yè)

根據燜爐后檢修工作安排，爐喉水冷鋼磚及無冷區(qū)耐火磚襯損壞嚴重，需要全部拆除，重新砌磚。燜爐后通過對爐內CO含量值連續(xù)監(jiān)測，雖在逐步降低，但是仍不具備進入爐內作業(yè)條件。2月3日在人孔大平臺下方，東、南、西、北四個方向開4個人孔，用風扇向爐內鼓風，達到稀釋、降低爐內CO含量的目的。2月5日具備作業(yè)條件，開始安裝作業(yè)吊盤，為確保爐內作業(yè)人員安全，檢修前用河沙對料面再覆蓋一次，在施工吊盤下方安裝兩個風扇向爐外抽風，爐頂大人孔用風扇向爐內鼓風，大放散全開，并用便攜式煤氣報警器連續(xù)監(jiān)測，專人監(jiān)護，保證施工人員安全。2月10日更換水冷鋼磚、無冷區(qū)磚襯及爐體灌漿工作結束，2月17日進入爐內撿拾掉落料面的碎鋼磚，2月18日料面鋪18根枕木，點燃烘烤新砌磚襯。

5. 開爐前的準備工作

5.1制定詳細的開爐方案

   高爐長期燜爐22天后開爐，在永通公司尚屬首次。公司高度重視，制定了詳細的開爐方案，成立以經理為總指揮的開爐指揮部,分工藝組、設備電氣組、開爐協(xié)調組、安全環(huán)保監(jiān)督組、后勤外圍保障組五個專業(yè)組將開爐方案每一項工作落實到人，送風復產前的準備，復風條件的確認，復風具體操作以及復風安全環(huán)保措施等都做了詳細規(guī)定，確保每一項工作都有安排、有落實。

5.2開爐前設備檢查和試車

（1）開爐送風前充分調試設備、試車和各種能源介質的再確認。

（2）熱風爐、干除塵確保各個閥門開關靈活、工作可靠，確保無跑風、無泄漏。

（3）送風風機提前8小時試運行，透平機、BPRT系統(tǒng)和吸附制氧系統(tǒng)都要具備投用條件。

（4）上料系統(tǒng)提前5天聯(lián)動試車，確保信號正常、探尺準確、皮帶開啟正常，各倉稱量、布料器及角度校對無誤。

（5）高爐閉路和開路供水系統(tǒng)運行正常，滿足供水要求。沖渣泵試運行正常，壓力、水量滿足沖渣要求。

（6）開爐前對高爐各個系統(tǒng)、設備進行全面不間斷聯(lián)動試車，過程統(tǒng)一指揮，專人操作，確認到位，嚴格按照正常生產時，設備運行狀態(tài)的標準運行驗收，確保送風時運行正常無誤。

（7）燜爐期間3座熱風爐均處于停燒狀態(tài)，熱風爐熱損失較大，為了復風后有較高的風溫使用，2月17日21：00（送風前3天）1#2#爐用天然氣烘爐，為復風后快速提高爐缸溫度創(chuàng)造條件。

5.3開爐前處理鐵口、風口及埋氧槍

此次開爐首次應用了致裂器對鐵口進行預處理，大大縮短了鐵口與風口的貫通時間，用致裂器定向致裂，可快速打通鐵口與鐵口上方風口的通道，減少送風前期風口窩渣鐵風險。致裂器工作原理：致裂器前置儲液管內充裝液態(tài)CO2，啟動加熱裝置瞬間產生大量熱量，液態(tài)CO2瞬間氣化，體積急劇膨脹，產生強大推力，從而得到定向致裂目的。

(1) 19日14：00（復風前34小時）回裝3#-14#風口及直吹管，摳凈風口內的殘渣，人工掏或用氧氣燒，使爐內大塊焦炭散落為止，然后用有水泥填實。堵風口，采用先堵有水炮泥，中間加磚套，后再加有水泥的方法，確保不吹開，回裝及堵風口過程嚴格執(zhí)行“掏凈、填滿、堵嚴、上緊、驗收”十字方針。

(2) 20日9：30（復風前14.5小時）預處理鐵口，頭鉆用80mm鉆頭鉆進1000mm后用氧氣燒鐵口，燒進深度3000mm，見焦炭吹出。

(3) 20日12:00(復風前12小時)用致裂器處理鐵口。用致裂器處理鐵口6次，每次崩過后，用揚灰測試鐵口有吸風現(xiàn)象，說明鐵口與上部已貫通。

(4) 20日16：00（送風前8小時）成功埋氧槍，氧槍插進深度2500mm(正常鐵口深度2000mm)，氧槍與鐵口接觸面用石棉繩纏緊再用有水炮泥密封嚴實，通入壓縮空氣和氧氣，空：氧=0.3：0.2Mpa，氧氣與空氣管道上安裝壓力與流量計，過程可控。在一定的配比下，保證氧槍前端著火，充分點燃爐缸焦炭，利于加熱爐缸底部。過程中注意觀察，防止氧槍過燒，造成鐵口孔道燒損。另外氧槍富氧過程也要時刻觀察各風口聯(lián)通的情況，并分析是否有效富氧，是否達到加熱爐缸的目的。

(5) 20日17：30（復風前6.5小時）處理1#2#15#16#風口，拉下風口小套，從風口前端向下燒，大量燒氧氣，燒至風口前端焦炭下塌，保證鐵口與風口貫通，風口前焦炭充分燃燒。

(6) 20日20：00（復風前4小時）安裝1#2#15#16#風口及直吹管，風口前端圓周空腔填有水泥，每個風口內再裝填助燃工業(yè)鹽一袋（50kg）。

6. 復風開爐操作

2月21日0：06送風。由于此次燜爐時間長達22天，點火時采用鐵口上方4個風口送風（1#2#15#16#），初始送風面積為0.0382m²，點火風量為500m³/min，風溫840℃左右，送風風口明亮后，風壓逐步加至85kPa，風量700m³/min。20日21：50（第一次插氧槍5.5小時后）拔氧槍，流出少量渣。21日4：36（送風后4.5小時）拔第二次氧槍，鐵口噴火，無渣鐵，用氧氣燒鐵口后流出渣鐵，渣鐵量約7t。復風后渣鐵粘稠、熱量低、流動性差。為了補充長時間燜爐損失的熱量，復風后補凈焦54t，后續(xù)下1.39負荷料。爐況恢復期間，積極組織爐前出鐵，減少風口前窩渣鐵風險，也為凈焦下達爐缸爭取時間。直至21日22：45凈焦進入爐缸，熱量回升后才開始開風口。22日12：00因堵不住鐵口被迫減風，風壓由225kpa減至90kap。截止23日2：30已開14個風口送風，因公司鐵水消耗能力不足，不能繼續(xù)開風口、加風，嚴重影響爐況恢復進程，后續(xù)根據鐵水消耗能力的不斷緩解，爐況逐步恢復正常。復風料組成及開風口情況見下表6。

表6  開爐料組成及開風口情況

7. 結論

永通高爐燜爐22天又5.5小時，21日0：06復風，爐況恢復期因堵不住鐵口減風一次，后續(xù)爐況恢復順利。此次開爐實現(xiàn)快速復產是永通公司煉鐵技術的重大突破，一些開爐復產經驗、技術以及更換爐喉鋼磚與磚襯作業(yè)工藝值得學習總結：

(1) 公司領導高度重視、精心組織、科學安排，制定燜、開爐方案。

(2) 燜、開爐料單制定合理，休風料執(zhí)行到位，布料規(guī)律，按要求下達指定位置，下休風料過程控制穩(wěn)定、安全，為復風順利創(chuàng)造了有利條件。

(3) 燜爐后，高爐密封工作嚴密可靠，從回裝風口、直吹管時扒出的整塊大粒焦炭可以判斷風口密封工作較好，有利于促進開爐進程。

(4) 檢修期間各項工作進度安排合理、安全。進入爐內更換爐喉鋼磚及無冷區(qū)磚襯工作，嚴格按照工藝要求執(zhí)行，檢修質量良好，施工安全，均按預期時間完成了檢修任務。

(5) 首次使用致裂器，大大縮短了鐵口與風口貫通時間，加快了恢復進程。

(6) 鐵口埋氧槍時間滯后，造成復風后爐缸熱量不足，影響爐況恢復進程，應復風前24-48小時埋氧槍充分加熱爐缸，提高爐缸熱量，有利于復風后快速恢復。

(7) 復風前期，渣鐵溫度低、流動性差，爐前操作、出鐵組織有力，能保證按時打開鐵口出鐵，及時排出涼渣、涼鐵，減少了風口前窩渣鐵風險，避免了發(fā)生事故，造成爐況反復。

(8) 開爐前試車到位，準備充分，開爐過程中未因設備原因造成減、慢風。

(9) 開爐期正值寒冬，未提前與炮泥廠家溝通調整炮泥質量，開爐期間因炮泥硬，打不動泥，炮泥加熱保溫設施又欠缺，造成鐵口深度不易維護。22日12：00因堵不住鐵口減風操作，對爐況恢復造成比較大的影響。

(10) 公司生產條件限制，在鑄管未全線復產之前，鐵水處理能力不足，導致爐況恢復滯后，影響爐況恢復。

(11) 燜爐前、燜爐后、開爐前對職工進行安全教育及危險源再辨識。嚴格執(zhí)行安全操作規(guī)程，設立專人安全監(jiān)護作業(yè)，做到了安全停爐、安全檢修、安全復產。  

參考文獻：

［1］ 周傳典.高爐煉鐵生產技術手冊[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2012：429-480

［2］ 王筱留.高爐生產知識問答[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2004：242-270