济钢1#1 750 m3高炉停炉排放残铁实践

张熙玮，张小伟

（山钢股份济南分公司炼铁厂，山东济南 250101）

生产技术

济钢1#1 750 m3高炉停炉排放残铁实践

张熙玮，张小伟

（山钢股份济南分公司炼铁厂，山东济南 250101）

济钢1#1 750 m3高炉因炉缸侧壁温度持续偏高，借系统停产检修之机，对高炉实施停炉大修。结合现场实际、高炉操作及炉缸侵蚀情况，采用残铁落地方式排放残铁，残铁口在15#—16#风口方向，标高7.4 m，向上15°，并在地面修建专用盛铁池。由于准备工作充分，残铁排放干净且过程安全顺利，历时近10 h，排放残铁576 t。

高炉；停炉；排放残铁；残铁口位置；落地方式

1 前言

济钢1#1 750 m3高炉有效容积1 750 m3，于2003 年8月31日点火投产，高炉本体设计采用陶瓷杯炉缸炉底结构和软水密闭循环冷却系统。2006年1月、2007年11月，因更换风口区破损冷却壁分别进行了两次降料面停炉项修。从2008年开始，高炉炉缸侧壁炭砖温度持续偏高。为确保安全生产，近几年相继采取了炉体灌浆、喂线护炉、钒钛矿护炉、调整送风制度以及进行水系统改造、加大冷却强度等措施，取得了一定效果；但受冶炼条件变化的影响，高炉炉缸侧壁温度仍时有反复，高炉安全生产仍面临较大威胁。2013年6月20日，借配合系统停产检修之机，对1#1 750 m3高炉实施了停炉大修，一代炉役单位炉容产铁量8 079 t/m3。

2 停炉前炉缸测温情况

自2008年开始，济钢1#1 750 m3高炉炉缸炉底交界处8.095 mG1点、C1点、E1点、F1点温度持续升高，2008年8月达到历史最高值。其中G1点最高温度达到1 000℃。采取护炉措施后，各点温度上升势头得到抑制并出现不同程度的下降，但随后于2009年3月、2010年2月各点温度再次出现反弹。其中G1点温度最高反弹至1 050℃，C1点、E1点、F1点温度分别最高反弹至850℃、800℃、805℃。此后G1点、F1点电偶于2011年5月损坏。在这一时期，同一方位炉缸标高9.311 m位置温度也出现同样反复。

停炉前1#1 750 m3高炉炉缸炉底共105个检测电偶中，已损坏多达30个，其中炉底陶瓷杯下方7.293 m和6.491 m两层34个电偶，损坏了19个，而且最为重要的是侧壁当时的温度最高点8.095 mG1点及铁口层1#铁口区域的内外两层电偶均已损坏。

由于炉缸侧壁电偶损坏严重，已无法准确预估炉缸侧壁圆周侵蚀情况。但根据炉缸侧壁历史温度最高点8.095 mG1点历史最高温度1 050℃来推算，此部位在原始砌筑厚度2 130 mm（包括厚800 mm的陶瓷杯砌体和厚1 300 mm的炭砖，其间有30 mm的缓冲层）的基础上，陶瓷杯已经侵蚀殆尽，炭砖也已侵蚀570 mm，残存炭砖厚度仅剩730 mm。如果考虑铁口部位电偶已损坏，且长期受渣铁冲刷的影响，铁口区域炭砖的侵蚀情况应更为严重。

3 残铁排放

3.1 残铁口位置的选择

此次放残铁工作，按照一次成功放净残铁的要求，对残铁口的位置进行了反复论证。根据炉缸侵蚀预测情况，结合停炉前钒钛矿护炉、高压水冷却等对炉缸渣皮厚度的影响，在多次检测炉缸表皮温度的基础上，经过分析、比较、计算，最终确定残铁口标高为7.2 m，残铁口角度为向上15°。

在残铁口位置的周向选择上，以往比较成熟的经验都是将残铁口选择在靠近铁路线一侧，直接将残铁排入铁水罐。但1#1 750 m3高炉受现场条件的限制，残铁直接进罐的难度较大，高炉炉体框架大梁、出铁场平台标高7.0 m，而鱼雷罐轨面标高0.125 m，鱼雷罐高度6.4 m，实际放残铁作业允许高度仅有0.475 m。由于空间过于狭窄，残铁沟根本无法安装。为此，经过多次现场测量，决定用残铁落地方式，即将残铁口位置选择在空间相对宽敞的15#—16#风口方向，在地面修建专用盛铁池存储铁水。

3.2 盛铁池的设计

考虑到残铁排放过程的安全及后续残铁的运输处理等问题，对盛铁池的设计（见图1）做了以下特殊处理：

图1 济钢1#1 750 m3高炉残铁排放盛铁池结构

1）整个盛铁池底部砌筑为平铺1层黏土砖，其上平铺100 mm河沙，再平铺3层黏土砖。四周全部用黏土砖平砌到顶，并用10 mm厚钢板做钢壳，其上均匀钻部分小孔，钢壳外侧每隔5 m设置1个加强筋。

2）在落铁点部位设铁水分流池。分流池高3 m，残铁沟末端距分流池上表面1 m，分流池内部打600 mm铁沟浇注料，四周全部用黏土砖平砌到顶。

3）在盛铁池侧面设两条铁水沟。铁水沟之间设20个小盛铁池，小盛铁池之间隔断墙全部采用黏土砖中间填充河沙的方式平砌到顶，隔断墙下部留有小孔，使所有小盛铁池处于连通状态。

4）砌筑盛铁池的同时搭建好防雨棚，盛铁池周围修建排水沟或挡水墙，做好防水措施。盛铁池砌筑完成后，保持连续烘烤，烘干砌筑耐材中的水分。

3.3 残铁排放

首先制定详尽的施工网络图，施工过程中严控时间节点，尽量缩短打开残铁口之前的准备工作时间。在降料面前，残铁沟、盛铁池等均已烘烤完毕，具备使用条件。2013年6月20日3:07降料面结束休风后，立即进行割炉皮、烧冷却壁、架设剩余残铁沟等最后阶段准备工作。烧开冷却壁后，发现原位置炭砖砖缝较宽（约8 mm），为防止在钻孔过程中铁水由砖缝处渗漏，遂决定将残铁口标高上移0.2 m（至标高7.4 m），并采用水平钻孔方式。6月20日14:00所有准备工作就绪后开始钻残铁口，14:30残铁口打开。目测铁水物理温度明显不足，流动性较差，现场测量铁水物理温度在1 227～1 251℃。6月21日0:30渣铁糊死铁口，放残铁过程结束，共历时近10 h，放残铁576 t。

4 过程启示

从1#1 750 m3高炉本次放残铁的过程来看，准备工作充分，过程实施顺利，整体工作取得圆满成功。主要经验总结起来有以下几点：

1）结合现场实际条件，在完全没有经验可借鉴的情况下，采用的残铁落地方式，为其他具有相同条件的高炉停炉放残铁提供了经验。

2）在钻孔前根据现场实际情况对残铁口位置进行了调整，避免了钻孔过程中铁水的渗漏，确保了放残铁过程中安全第一的要求；同时，残铁口位置选取合理，残铁排放干净，炉内最终只剩余5～10 mm厚的一层铁饼，为高炉的扒炉创造了有利条件。

3）根据本次残铁口位置，理论计算炉内残铁量在450～800 t之间，实际放残铁576 t。据此反推，残铁量计算中残铁系数应取值0.4～0.5，这为以后在同等侵蚀条件下残铁量的计算提供了经验依据。

4）这种放残铁方式占用场地大，耐火材料消耗较高，盛铁池制作、烘烤时间长，需提前10 d组织，残铁的处理也比直接进罐方式繁琐。在条件允许的情况下，应尽量避免采用这种方式。建议高炉在设计之初即考虑高炉停炉放残铁的需求。

5 结语

高炉停炉放残铁环境条件恶劣，具有一定危险性，准备工作应事无俱细、全面考虑、及早着手。在放残铁准备过程中，提前准确确定残铁口位置，尽快打开残铁口，减少残铁温降是放净残铁的关键，因此决策应果断。同时，由于停炉前一般都存在炉皮喷水情况，炉缸周围往往到处是水，而采取必要措施保持放残铁前炉缸绝对干燥，是确保安全停炉放残铁的重要环节，丝毫不能忽视。

Practices of No.1 1 750 m3BF Blowing off and Tapping Residual Hot Metal in Jinan Steel

ZHANG Xiwei,ZHANG Xiaowei

（The Ironmaking Plant of Jinan Branch Company of Shandong Iron and Steel Co.,Ltd.,Jinan 250101,China）

In Jinan Steel due to persistently high of the temperature of hearth sidewall for No.1 blast furnace with 1 750 m3volume,the blast furnace blowing off and overhaul were carried out at the same time maintenance of the machine.Combined with the blast furnace operation and the hearth corrosion,residual iron were tapped to the ground,residual iron mouth located at No.15-16 tuyere direction,elevation of 7.4 m,up 15°,and the pool of containing iron is constructed.Owing to fully planed work,residual iron tapping process was clean and safe and smooth,which lasted nearly 10 h,discharged residual iron 576 t.

blast furnace;blow off;discharging residual hot metal;location of residual iron mouth;discharging to the ground

TF548

B

1004-4620（2015）03-0020-02

2014-10-28

张熙玮，男，1982年生，2003年毕业于西安建筑科技大学冶金工程专业。现为山钢股份济南分公司炼铁厂助理工程师，从事高炉工艺技术工作。