本钢新1号高炉长期休风复风后快速恢复炉况实践

2015-11-05供稿宋永刚SONGYonggang

金属世界 2015年6期

供稿|宋永刚 / SONG Yong-gang

本钢新1号高炉(4747 m3)于2013年5月31日计划休风16 h，但因发电风机无法正常启动送风，共计休风57 h29 min，意外延长休风时间41 h29 min。休风前炉况稳定顺行，渣铁物理热充沛，炉缸热量充足、工作状态活跃；休风期间加强对冷却系统的检测及高炉本体的密封保温工作，降低热量损失；炉况恢复过程中控制加风速度、合理匹配操作参数与开风口进程、掌握热量收支平衡、加强渣铁排放管理及炉温趋势管理，复风后用时17 h将操作参数恢复至正常水平，并实现富氧、喷煤的良好衔接。

休风前炉况及休风过程控制

同正常炉况相比，长期休风后料柱受挤压严重，软熔带焦窗的透气性和透液性明显变差，恢复阶段压差可能偏高，同时有滑尺塌料现象，严重时可能崩料、悬料；恢复期间炉内煤气流重新分布，复风开始阶段风量和煤气量偏小，导致边缘气流显著发展，容易造成下料不均匀；长期休风炉缸热损失大，复风恢复渣铁物理热不足，渣铁流动性较差，炉前渣铁排放不良，压差升高，容易烧损风口，耽误恢复进程。因此，在此次休风前后做了大量的工作，确保炉况顺利恢复。

休风前炉况

休风前新1高炉顺行状态良好，炉缸工作状态活跃，操作炉型稳定，料柱透气性良好(见表1)，这为炉况的顺利恢复打下了基础。

表1 休风前各参数

休风减风过程控制

为保证休风后炉缸热量充足，在休风前8 h加净焦15 t，隔1 h后变料轻负荷矿批重由120 t退到115 t，保证了休风前最后一次出铁炉温在0.65%，铁水温度在1515 ℃。减风过程分两个阶段，分别为定风量操作和定风压操作，见表2、3。

从铁口见喷减风开始到风休下来约1.5 h，减风注意事项：(1)“三喷”减风。铁口见喷时减风量要适中，以铁口不喷为止，长休时需要将炉缸的渣铁彻底放净。(2)休风时实际渣量要比计算渣量多50~100 t，休风时渣流不能大于1 t，否则风口易来渣。(3)风压100 kPa以下定风压操作，要有足够的低压时间间隔。

休风负荷处理

为了保证复风恢复过程顺利进行，休风前加净焦与轻负荷的位置与数量需要经过认真计算，过凉、过热都会对恢复带来困难，耽误恢复进度。此次休风前对加净焦的数量和位置做了准确的计算和安排。

表2 定风量操作

表3 定风压操作

表4 休风负荷处理情况

休风后的密封保温工作

此次季修计划16 h，但因发电风机故障无法送风，共计休风57 h29 min，意外休风延长41 h29 min。因此，高炉的密封及保温工作是重点。

休风后立即更换风口，更换完毕后所有风口堵泥，每隔两小时检查风口、二套及十字测温并做好记录。休风后1 h高压水泵、Ⅰ系、Ⅱ系软水泵各停一台，3 h后Ⅱ系软水泵再停一台，保证最低冷却强度，减少热量损失。复风时间不确定，将炉底冷却水量关闭75%，复风后首次铁期间将其控制在正常水量的50%，首次铁完后即可保持正常。在炉顶检修项目完毕后，联系煤气技师关一个倒流休风阀，降低热风管道热量损耗。

炉况快速恢复操作

由于非计划休风时间延长，炉缸热量不足，料柱透气性变差，为加速炉况恢复可临时堵部分风口[2]。为此炉况恢复采用“控制风压前慢后快上风、堵风口与操作参数合理搭配、加负荷与喷煤富氧有效衔接”的操作思路，将堵风口数量相应增加至12个，然后根据休风炉顶压料及休风时间计算补加100 t净焦。具体恢复步骤如下。

第一步：控制风压缓慢上风

新1号高炉采用电鼓风机送风，送风初期定风压操作，起步送风定风压80 kPa，当炉顶温度逐步上升超过100 ℃后，联系引煤气，并将送风压力定到120 kPa，风量2600 m3/min，随后定风量操作。此次恢复参数明显高于以往，料尺下降的速率也较慢，改高压之前须将压差控制在130 kPa以内。此时正是考验操作者的心态，如果急于上风，必将导致参数不对称，煤气流不稳定，下料不正常，从而引起崩、塌料，严重者可造成风口损坏，得不偿失。因此加风时可选定最小的加风单位，每次50 m3/min，加风后风压涨幅在2 kPa以内具备下一次加风条件；反之，风压涨幅超过10 kPa需要减风处理，防止悬料。另外，必须控制装料，前后两次装料的料线保持在0.2 m以内，并且要关注顶温的变化，当顶温向上舒展时进行装料。当风量增加到2900 m3/min时，高炉接受风量的能力逐渐增强，小幅加风后风压仍保持在原有水平，因此，增大加风幅度，改为每次100 m3/min，直至3500 m3/min。

第二步：炉前渣铁排放的合理组织

复风恢复第一次的渣铁排放比较关键。铁口开得早，炉缸内的凉渣铁得不到充分的预热，炉缸热量不足，导致渣铁流动性差，渣铁流小铁口易喷溅，给炉前增加工作量，影响恢复进程；铁口开得晚，炉内的渣铁存量多，造成高炉压差升高，同样耽误恢复的时间。此次新1号高炉送风后2 h安排开铁口排放渣铁，按计算量累计生成渣铁共150 t。首次渣铁物理温度较低，主铁沟、渣沟结壳现象严重，这给炉前工作造成较大困难，为此及时的抽调了两台钩机来清理渣铁沟，保证了渣铁排放的顺利进行，为高炉的恢复强化创造条件。

第三步：开风口进程与操作参数的逐步正常

恢复工作正有条不紊的进行，风量已经达到高压的水平，渣铁排放也正常进行，余下的工作是如何快速恢复风量，这需要开风口来配合。通过我们的实践经验证明，当鼓风动能达到13000 kg·m/s以上时，开风口加风对炉况恢复更有利。因此，根据动能情况，结合炉内参数逐步加风。每次开两个风口，加风量在400 m3/min左右。风量加到4550 m³/min时，100 t净焦到达炉缸，渣铁物理热逐渐好转，流动性得到改善，炉内及时恢复喷吹，保持燃料比在550 kg/t。恢复风量与顶压见图1、图2。

图1 计划恢复风量与实际恢复风量

第四步：加料上负荷与富氧、喷煤的良好衔接

随着风口全部捅开，风量逐步恢复至6300 m3/min，立即着手增加矿批。首先将矿批增加到116 t，焦批缩至22.8 t，2 h后增加煤量，与增加的负荷相衔接。负荷增加后煤气利用率大幅增加，由之前的42.5%增加到46%，按照煤气利用率每提高1%降低燃料比6 kg/t的关系，适当增加喷煤量。增加煤量的同时恢复富氧。富氧鼓风与煤粉喷吹适当搭配，可以减少热流比的变化，也可以使风口前理论燃烧温度维持在合理的范围，使高炉处于稳定顺行状态[1]。但二者必须有效的衔接，杜绝因喷煤量、送煤时间不对，造成的炉温急剧波动，此时再富氧不但影响炉缸热量，而且会使高炉参数不对称，给炉况恢复带来恶劣影响。