长钢8 号高炉无计划休风后炉况恢复实践

2019-11-20马永芳来志坚

山西冶金 2019年5期

马永芳，来志坚

(首钢长治钢铁有限公司炼铁厂, 山西长治 046031)

首钢长治钢铁有限公司（全文简称长钢）8 号高炉有效炉容1 080 m3，设计有20 风口，2 个铁口，铁口夹角80°。炉体采用砖壁合一的薄内衬结构，炉底炉缸采用陶瓷杯综合炉底炉缸结构，采用皮带上料，ss 无料钟炉顶，配套干法布袋除尘，三座改进型内燃式热风炉。2017 年11 月15 日夜班，因动力厂三万制氧机UPS 故障突然停机，没有氮气、氧气，高炉被迫于05:20 时休风。由于事发突然，高炉没有任何准备就进行了休风操作。休风后经过59 h16 min 的检修处理，至17 日16:36 时开风。开风后经过63 h 的精心恢复，高炉于20 日08：00 时全面恢复正常生产。

1 休风前的炉况

炉况稳定顺行，料线均匀顺畅，炉温含硅量（质量分数）0.30%，物理热1 480 ℃，铁水流动性良好。炉渣二元碱度1.15，流动性良好。风量3 040 m3/min，风压330 kPa，风温1 118 ℃，氧气量4 000 m3/h，透气性指数10.5，矿批32 t，负荷4.55，料线1.2 m，焦丁500 kg/批，配比为86%（机烧）：1.7%（高硅块）+1%（高钛矿）：11.3%生矿，装料制度为C32（2）30（3）28（2）26（2）23（1）O32.5（3）31.5（4）30.5(4)。开19 个风口，标准风速240 m/s。（堵4 号风口，该方位炉缸热电偶温度较高护炉需要）具体操作参数控制见表1。

表1 休风前高炉操作参数控制表

事发当时，高炉南铁口正在出铁，在风量急剧下降过程中没有造成风口灌渣。待风量降低至1 000 m3/min 后25 min 休风。在事情发生时，最初得到的信息是休风4 h 左右，所以在最后时间内，只插了2 批焦炭。

2 休风后采取的措施

休风4 h 后，才得知预计需60 h 才能恢复生产，于是高炉立即进行了如下操作：

1）风口堵泥，外刷黄油密封；防止休风期间空气进入炉内和焦炭反应，造成风口区域焦炭变碎和生成熔融渣铁。

2）炉顶点火，关闭一个炉顶大放散，减少炉内抽力。停炉顶打水，关闭气密箱冷却水。

3）降低高炉冷却强度；为保存炉内热量，将炉底水控制到最小，风口及其以上冷却设备水压水量，根据各段冷却壁的水温差逐步将水量控制到最小，以不断流为止。关闭炉皮外喷水。

4）系统全面的查找高炉本体开焊及可能漏煤气的部位，进行处理。

5）检查冷却设备，更换损坏的冷却设备，防止向炉内漏水。

3 复风前的准备

考虑到无计划休风时间较长，休风前未调整负荷的不利因素，为实现复风后能够快速恢复并避免烧坏风口，炼铁厂非常重视此次复风操作，详细制定了复风方案。

3.1 焦炭添加及负荷确定

复风料的原则是采取集中加净焦，轻负荷料带循环焦的方式，控制综合负荷在全焦冶炼还低的水平，待炉温升高，渣铁流动性改善后，在逐步恢复负荷及综合负荷。具体复风料单见下页表2。

表2 复风料单表

3.2 装料制度的调整

布料角度二环，矿批为10 t，确保边缘和中心煤气流畅通，炉料结构按二元碱度1.0 配料。

表3 第一间段部分操作参数控制表

3.3 送风制度的确定

集中堵12 个风口，开8 个风口送风，送风风口面积0.086 8 m2。复风后要保证单个送风风口的风速，确定开风口的原则。

3.4 炉前出铁控制

无计划休风后，炉内堆积大量的凉渣铁，送风后要积极组织炉前出铁。第一炉铁尤其开铁口时机把握要恰当，当理论出铁量达到正常铁量的1/3 时组织开铁口。之后是清理完渣铁沟内的凝渣铁就开铁口，两个铁口出铁后执行零间隔出铁，以尽快排出凉渣铁，确保有效消除风口破损，以实现煤气流的合理重建，炉料均匀下降，加快炉况恢复进程。

3.5 联动试车

复风前6 h，在设备检修调试完毕后，按照规定对设备进行检查，并进行设备的联动试车，试车完毕，解决所有试车中出现的问题，确保复风后设备正常工作。

4 复风过程把控

考虑到炉况恢复的实际难度较大，本着积极稳妥的思路稳步恢复炉况。整个恢复期大致可分四个阶段:第一个阶段是置换炉内的重负荷料；第二阶段是逐步开风口，恢复风量，恢复炉况；第三阶段是控制恢复节奏，稳定煤气流，稳定炉况，避免炉况出现反复，开始富氧、喷煤；第四阶段是优化指标，全面恢复至正常水平。

4.1 第一间段

17 日16:36 时送风，送风风量500 m3/min，开1、2、3、4、17、18、19、20 号风口。利用小风量开风，逐步缓慢加风、提风温的措施，合理控制风速，形成小冶炼区，逐步排出炉内熔化的冷渣铁。截止17 日24:00时为第一间段，这一间段的主要任务是置换炉内重负荷料。

4.2 第二间段

待炉内重负荷料置换完后，接下来就是控制压差，过渡焦炭。然后是加风、开风口。期间要注意合理控制风速，并且及时打开铁口排出渣铁，避免出现大的连续塌料、悬料、管道、风口套损坏等事故。具体操作参数控制见表。开风口时间具体是：18 日03:15 时捅开16 号风口。04:33 时捅开5 号风口。5:22 时高炉休风（更换1 号、19 号风口漏水）。06:40 时开风。09:58 时捅开6 号风口。11:58 时捅开7 号风口。15:20时捅开8 号风口。18:35 时捅开9 号风口。截止18 日21:00 时为第二阶段，这一间段的主要任务是根据实际情况，把握加风、开风口的时机，逐步恢复风量、开风口，恢复炉况。

表4 第二间段部分操作参数控制表

4.3 第三间段

随着风量、风口的增加，风速提高，渣铁温度升高，炉缸工作状况好转，工作区域扩大。炉内要适当控制开风口速度，缓慢恢复风量，缓慢提高风速接近正常水平，并将料线控制在一定水平自动下料，以稳定煤气流合理分布，避免炉况出现反复，同时计划开始富氧、喷煤。11 月18 日21:30 时已捅开15 个风口，风量1 650 m3/min，风速181 m/s，料线2.0 m，均匀顺畅，高炉开始富氧、喷煤。18 日23:59 时捅开10号风口，19 日06:40 时捅开11 号风口。截止19 日17:00 时为第三间段，这一间段的主要任务是控制恢复节奏避免炉况出现反复，找准时机开始富氧、喷煤。

4.4 第四间段

随着炉况趋于稳定，要逐步恢复风量、风温、风速，矿批、负荷至正常水平。19 日22:30 时捅开14 号风口，至此风口已捅开18 个，风量2 600 m3/min，富氧1 500 m3/h，喷煤11.0 t/h，负荷4.20，矿批23.8 t。20 日07：10 时捅开12 号风口，高炉恢复正常生产。截止20 日08:00 时为第四阶段，这一间段的主要任务是全面恢复各项参数、控制指标至正常水平。

5 炉前出铁组织

在恢复炉况过程中，炉前出铁工作是最为繁重，最为重要的。要及时打开铁口，保证一定流速排出渣铁，要保证铁口一定深度避免亏渣铁，避免烧化风口，为炉内恢复打好基础。与往次不同的是，本次恢复过程中仅使用北铁口出铁，南铁口在19 日捅开15 号风口，只剩12 号、13 号、14 号风口时才投入使用。实践证明，并没有影响炉况恢复。复风过程炉前出铁、出渣情况统计表（见表5、表6）。