本钢北营新2号高炉快速休复风操作实践

2022-12-21于明洁寇明银

中国钢铁业 2022年9期

郑文于明洁曾旺寇明银

本钢北营新2号高炉2014年7月26日建成投产，2019年7月5日停炉进行炉缸耐材浇筑，8月28日顺利开炉。2019年1-5月，焦炭价格随着钢材市场的好转而持续上升，新2号高炉平均入炉焦比高达393㎏/tFe（含焦丁比），给企业生产成本带来极大的压力。为此，北营炼铁厂准备通过建立合理的操作制度，对新2号高炉入炉焦比进行攻关，以降低入炉焦比和生铁成本。根据统计，全国同类型先进高炉入炉焦比360kg/tFe左右，新2号高炉的历史最好水平为378kg/tFe，参照先进水平，结合北营大高炉现有原燃料条件及设备和技术水平，本钢将入炉焦比控制目标设定在370 kg/tFe以下。

实施“降低北营新2炉入炉焦比攻关”后，围绕项目既定的内容开展工作，研究并优化高炉的4大操作制度，选择合理的布料矩阵、选择适宜的送风制度、控制好炉内的热制度、确定好合适的造渣制度、建立好炉前出渣出铁制度和原燃料管理制度，并逐步增加矿石批重，提高煤气利用率；适当提高产量，降低燃料消耗；合理控制好炉内边缘、中心气流的发展程度，在炉况稳定顺行的基础上达到降低入炉焦比的目的。新2号高炉于12月17日8:00至12月18日1:46，计划检修17小时46分钟。以往新2号高炉休风炉内总焦比在450kg/tFe以上，而这次休风前的焦比较低，故选择低焦比复风。

1.休风前状态

本钢北营新2号高炉休风前风量5600m³/min～5650m³/min，风压407KPa～411KPa，参数匹配，煤气利用稳定在47.1%～47.4% 之间，炉温稳定，炉缸热量充沛。期间12日、13日，因喷吹烟煤配比波动，燃料比波动10～15公斤，造成炉内参数上限运行，未引起炉况波动，至检修前炉况基本平稳顺行。同时，根据气流变化及炉况顺行程度，于12月16日将中心焦圈数由2.5圈调整至3圈，在保证煤气流合理分布[1,2]的同时，为计划检修、促进炉况顺行，打下了良好的基础。

1.1 休风料单

休风料主要是根据休风时长、净焦的加入量以及休风后炉料的焦炭负荷率进行配加，以确保炉况稳定，热量充沛。同时要求休风料的集中焦尽量到达炉腰上部，这样可以保证复风时及时补充炉缸所需要的热量，熔化炉缸中的冷渣铁，改善下部料柱的透气性，利于复风后炉况的快速恢复[3]。

12月17日5:29集中加焦入炉，本次休风料的集中焦位置在炉身中部（炉腰上6米处）。休风料全炉焦比416kg/tFe，比上次休风料低24 kg/tFe。

1.2 出渣铁组织

4:40开倒数第二次铁口，6:30开末次铁口，重叠32分钟，6:50铁口喷吹，6:52开始减风，末次铁炉温0.605%、物理热1511℃。

1.3 参数调整

休风前风量5600m³/min，参数对称，平稳顺行。

6:52开始减风，4:40减氧至170m³/min；6:50停氧，停煤、停TRT，切煤气；8:00休风。减风和停煤粉停富氧操作应该尽量保持一致，确保炉内残余煤粉的充分燃烧。休风减风过程中，因放风阀调节不灵敏，减风指示没有自动停止，造成减风过度又回风（放风至0，风压158KPa），给休、复风操作增加了难度。

2.休风期间工作

2.1 更换布料溜槽

由于休风前使用的溜槽已超期运行，本次休风更换了布料溜槽。

2.2 溜槽α 角度的校对

新、旧溜槽角度差别不大，码盘值及测量值均略大于设定值，尤其是角度大于37.5°后差值逐渐增大。见表1、表2。

表1 原溜槽角度测量

表2 新溜槽角度测量

2.3 10 段冷却壁132 号水管处理

11月7日，因10段壁体温度频繁波动，造成10段132号水管漏水。为避免向炉内大量漏水影响炉况[4]，利用此次休风机会，对132号水管进行穿管修复。用穿管灌浆高压水冷却，既保证了不向炉内漏水，又保证了冷却效果。

2.4 风口调整

休风调整风口面积、风口长度、调整汇总。因风口面积变化不大，风口长度均调整为640mm，促使初始煤气流分布合理[5]。

2.5 炉缸铁口区域压浆

为减少炉缸串煤气对铁口及炉缸温度的影响[6,7]，本次休风进行炉缸压浆工作。炉缸压浆值班室全程跟踪记录灌浆孔开孔位置、压浆时间、压浆压力、压入料数量。

压浆孔共计26个，均位于各铁口两侧，其中3场铁口脖上方新开孔2个，其余均为原有孔，每次压入时间在20～40秒后反泵，实际压入效果不明显。

3.复风操作

3.1 炉内操作

2020年12月18日1：46，堵2号、10号、18号、26号风口送风[4,8,9,10]。休风后堵风口送风有利于加快风的速度，特别是有利于送风初期的加风，缩短吹透中心的时间，抑制送风初期煤气流向边缘发展，同时减少因炉墙渣皮脱落导致炉内憋风。初期风量1500m³/min，顶压19kpa，引煤气，逐步加风至3200m³/min，顶压57kpa，风压184kpa。由于参数不匹配，下料不顺畅，被迫控制风量2550m³/min稳定风压，稳气流，直至18日5：30，压量关系合理，料速与风量相适应开始逐步加大用风量。8:52捅开2号、18号风口。10:30捅开26号风口，14:42捅开10号风口。10:36高炉开始富氧，至18日14：43，恢复全风、全氧、全风口。

中期4:00加料送风时，由于加料不顺畅，被迫降低风量风压，延长了复风时间。究其原因，一方面是捅风口和加风控制[11]不好。送风前应先按风压控制风量，保持一个良好的压差，同时一般当风量达到60%时，应打开第一风口，而此次打开风口的时间、送风量以及喷吹煤气时间有不一致。另一方面，是初始加料矿批过大。在复风初期应矿批应该保持较正常小1t～2t。

3.2 炉前操作

休风前应该注意优化铁前工作，及时排除渣铁，避免高炉复风后形成炉缸透气性和透液性差的情况。

4:05开铁口出铁，炉渣碱度适中，渣铁流动性较好，生铁含硅量1.78%，后期才逐步下行至0.55%。分析原因：首先是煤气利用率恢复慢。其次是休风热量损失大，恢复较慢[12,13]。

3.3 高炉强化冶炼

自18日14:43分起，高炉基本达到全风、全氧，各参数在合理范围内，逐步强化冶炼，至19日，产量达到8000t，各项指标基本恢复至休风前水平，期间对各参数进行了调整。

3.3.1负荷及料制调整

主要手段一方面是提高矿批，增加入炉熟料比，以提高生产指标。有研究认为[14]，每提高1%的熟料率，可降低焦比1.2kg/t、增产0.3%左右；另一方面是微调布料矩阵，提高高炉内部的透气、透液性。

复风强化后，物理热上升明显且迅速。渣铁物理热的提高，一方面需要充足的炉温及合适炉渣碱度，另一方面需要大量渣铁的生成及流出，将冷渣铁逐渐排除炉外，物理热才能逐步提高[15]。同时，本次强化冶炼仅仅调整了炉料负荷，目的是为检验复风后高炉的冶炼性能，以便在下一步强化冶炼中，做到“源头”、“过程”和“末端”的综合调整。如加强精料管理，包括炉料粒度、组成和配比等[16]；选择上下部操作调剂相结合，上稳下活；做好炉前渣铁排放，及时将渣铁排放出来，保持炉况的稳定顺行。这些才是高炉强化冶炼的基础。

3.3.2设备影响

19日0:03-1:02，因主皮带2号电机减速机轴承碎，无法上料，风量5600m³/min～2000m³/min，空尺4.5米，严重影响气流分布及强化冶炼。因此对溜槽角度进行调整，对溜槽做了更换。见表3。