馬永芳， 來志堅(jiān)

(首鋼長(zhǎng)治鋼鐵有限公司煉鐵廠, 山西 長(zhǎng)治 046031)

摘 要：長(zhǎng)鋼 8 號(hào)高爐因制氧機(jī)故障突然停機(jī)，無法提供氮?dú)?、氧氣，被迫無計(jì)劃休風(fēng)。因時(shí)間較長(zhǎng)，休風(fēng)后進(jìn)行了一系列保溫措施，詳細(xì)制定復(fù)風(fēng)方案。復(fù)風(fēng)后精準(zhǔn)把控，穩(wěn)步推進(jìn)，高爐在 63 h 后全面恢復(fù)正產(chǎn)生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：高爐；無計(jì)劃休風(fēng)；恢復(fù)

首鋼長(zhǎng)治鋼鐵有限公司（全文簡(jiǎn)稱長(zhǎng)鋼）8 號(hào)高爐有效爐容 1 080 m³，設(shè)計(jì)有 20 風(fēng)口，2 個(gè)鐵口，鐵口夾角 80°。爐體采用磚壁合一的薄內(nèi)襯結(jié)構(gòu)，爐底爐缸采用陶瓷杯綜合爐底爐缸結(jié)構(gòu)，采用皮帶上料，ss 無料鐘爐頂，配套干法布袋除塵，三座改進(jìn)型內(nèi)燃式熱風(fēng)爐。2017 年 11 月 15 日夜班，因動(dòng)力廠三萬制氧機(jī) UPS 故障突然停機(jī)，沒有氮?dú)?、氧氣，高爐被迫于 05:20 時(shí)休風(fēng)。由于事發(fā)突然，高爐沒有任何準(zhǔn)備就進(jìn)行了休風(fēng)操作。休風(fēng)后經(jīng)過 59 h16 min 的檢修處理，至 17 日 16:36 時(shí)開風(fēng)。開風(fēng)后經(jīng)過 63 h 的精心恢復(fù)，高爐于 20 日 08：00 時(shí)全面恢復(fù)正常生產(chǎn)。

1 休風(fēng)前的爐況

爐況穩(wěn)定順行，料線均勻順暢，爐溫含硅量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）0.30%，物理熱 1 480 ℃，鐵水流動(dòng)性良好。爐渣二元堿度 1.15，流動(dòng)性良好。風(fēng)量 3 040 m³/min，風(fēng)壓 330 kPa，風(fēng)溫 1 118 ℃，氧氣量 4 000 m³ /h，透氣性指 數(shù) 10.5，礦批 32 t，負(fù)荷 4.55，料線 1.2 m，焦丁 500 kg/批，配比為 86%（機(jī)燒）：1.7%（高硅塊）+1%（高鈦 礦）：11.3%生礦，裝料制度為 C32（2）30（3）28（2）26 （2）23（1）O32.5（3）31.5（4）30.5(4)。開 19 個(gè)風(fēng)口，標(biāo) 準(zhǔn)風(fēng)速 240 m/s。（堵 4 號(hào)風(fēng)口，該方位爐缸熱電偶 溫度較高護(hù)爐需要）具體操作參數(shù)控制見表 1。

事發(fā)當(dāng)時(shí)，高爐南鐵口正在出鐵，在風(fēng)量急劇下降過程中沒有造成風(fēng)口灌渣。待風(fēng)量降低至 1 000 m³/min 后 25 min 休風(fēng)。在事情發(fā)生時(shí)，最初得到的信息是休風(fēng) 4 h 左右，所以在最后時(shí)間內(nèi)，只插了 2 批焦炭。

2 休風(fēng)后采取的措施

休風(fēng) 4 h 后，才得知預(yù)計(jì)需 60 h 才能恢復(fù)生產(chǎn)， 于是高爐立即進(jìn)行了如下操作：

1）風(fēng)口堵泥，外刷黃油密封；防止休風(fēng)期間空氣進(jìn)入爐內(nèi)和焦炭反應(yīng)，造成風(fēng)口區(qū)域焦炭變碎和生 成熔融渣鐵。

2）爐頂點(diǎn)火，關(guān)閉一個(gè)爐頂大放散，減少爐內(nèi)抽力。停爐頂打水，關(guān)閉氣密箱冷卻水。

3）降低高爐冷卻強(qiáng)度；為保存爐內(nèi)熱量，將爐底水控制到最小，風(fēng)口及其以上冷卻設(shè)備水壓水量，根據(jù)各段冷卻壁的水溫差逐步將水量控制到最小，以不斷流為止。關(guān)閉爐皮外噴水。

4）系統(tǒng)全面的查找高爐本體開焊及可能漏煤氣的部位，進(jìn)行處理。

5）檢查冷卻設(shè)備，更換損壞的冷卻設(shè)備，防止向爐內(nèi)漏水。

3 復(fù)風(fēng)前的準(zhǔn)備

考慮到無計(jì)劃休風(fēng)時(shí)間較長(zhǎng)，休風(fēng)前未調(diào)整負(fù)荷的不利因素，為實(shí)現(xiàn)復(fù)風(fēng)后能夠快速恢復(fù)并避免燒壞風(fēng)口，煉鐵廠非常重視此次復(fù)風(fēng)操作，詳細(xì)制定了復(fù)風(fēng)方案。

3.1焦炭添加及負(fù)荷確定

復(fù)風(fēng)料的原則是采取集中加凈焦，輕負(fù)荷料帶循環(huán)焦的方式，控制綜合負(fù)荷在全焦冶煉還低的水平，待爐溫升高，渣鐵流動(dòng)性改善后，在逐步恢復(fù)負(fù)荷及綜合負(fù)荷。具體復(fù)風(fēng)料單見下頁表 2。

3.2 裝料制度的調(diào)整

布料角度二環(huán)，礦批為 10 t，確保邊緣和中心煤氣流暢通，爐料結(jié)構(gòu)按二元堿度 1.0 配料。

3.3送風(fēng)制度的確定

集中堵 12 個(gè)風(fēng)口，開 8 個(gè)風(fēng)口送風(fēng)，送風(fēng)風(fēng)口面積 0.0868m²。復(fù)風(fēng)后要保證單個(gè)送風(fēng)風(fēng)口的風(fēng)速，確定開風(fēng)口的原則。

3.4爐前出鐵的控制

無計(jì)劃休風(fēng)后，爐內(nèi)堆積大量的涼渣鐵，送風(fēng)后要積極組織爐前出鐵。第一爐鐵尤其開鐵口時(shí)機(jī)把握要恰當(dāng)，當(dāng)理論出鐵量達(dá)到正常鐵量的 1/3 時(shí)組織開鐵口。之后是清理完渣鐵溝內(nèi)的凝渣鐵就開鐵口，兩個(gè)鐵口出鐵后執(zhí)行零間隔出鐵，以盡快排出涼渣鐵，確保有效消除風(fēng)口破損，以實(shí)現(xiàn)煤氣流的合理重建，爐料均勻下降，加快爐況恢復(fù)進(jìn)程。

3.5聯(lián)動(dòng)試車

復(fù)風(fēng)前 6 h，在設(shè)備檢修調(diào)試完畢后，按照規(guī)定對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查，并進(jìn)行設(shè)備的聯(lián)動(dòng)試車，試車完畢，解決所有試車中出現(xiàn)的問題，確保復(fù)風(fēng)后設(shè)備正常工作。

4 復(fù)風(fēng)過程把控

考慮到爐況恢復(fù)的實(shí)際難度較大，本著積極穩(wěn)妥的思路穩(wěn)步恢復(fù)爐況。整個(gè)恢復(fù)期大致可分四個(gè)階段:第一個(gè)階段是置換爐內(nèi)的重負(fù)荷料；第二階段是逐步開風(fēng)口，恢復(fù)風(fēng)量，恢復(fù)爐況；第三階段是控制恢復(fù)節(jié)奏，穩(wěn)定煤氣流，穩(wěn)定爐況，避免爐況出現(xiàn)反復(fù)，開始富氧、噴煤；第四階段是優(yōu)化指標(biāo)，全面恢復(fù)至正常水平。

4.1第一間段

17 日 16:36 時(shí)送風(fēng)，送風(fēng)風(fēng)量 500 m³/min，開 1、 2、3、4、17、18、19、20 號(hào)風(fēng)口。利用小風(fēng)量開風(fēng)，逐步緩慢加風(fēng)、提風(fēng)溫的措施，合理控制風(fēng)速，形成小冶煉區(qū)，逐步排出爐內(nèi)熔化的冷渣鐵。截止 17 日 24:00時(shí)為第一間段，這一間段的主要任務(wù)是置換爐內(nèi)重負(fù)荷料。

4.2第二間段

待爐內(nèi)重負(fù)荷料置換完后，接下來就是控制壓差，過渡焦炭。然后是加風(fēng)、開風(fēng)口。期間要注意合理控制風(fēng)速，并且及時(shí)打開鐵口排出渣鐵，避免出現(xiàn)大的連續(xù)塌料、懸料、管道、風(fēng)口套損壞等事故。具體操作參數(shù)控制見表。開風(fēng)口時(shí)間具體是：18 日 03:15 時(shí)捅開 16 號(hào)風(fēng)口。04:33 時(shí)捅開 5 號(hào)風(fēng)口。5:22 時(shí)高爐休風(fēng)（更換 1 號(hào)、19 號(hào)風(fēng)口漏水）。06:40 時(shí)開風(fēng)。09: 58 時(shí)捅開 6 號(hào)風(fēng)口。11:58 時(shí)捅開 7 號(hào)風(fēng)口。15:20 時(shí)捅開 8 號(hào)風(fēng)口。18:35 時(shí)捅開 9 號(hào)風(fēng)口。截止 18 日 21:00 時(shí)為第二階段，這一間段的主要任務(wù)是根據(jù)實(shí)際情況，把握加風(fēng)、開風(fēng)口的時(shí)機(jī)，逐步恢復(fù)風(fēng)量、開風(fēng)口，恢復(fù)爐況。

4.3第三間段

隨著風(fēng)量、風(fēng)口的增加，風(fēng)速提高，渣鐵溫度升高，爐缸工作狀況好轉(zhuǎn)，工作區(qū)域擴(kuò)大。爐內(nèi)要適當(dāng)控制開風(fēng)口速度，緩慢恢復(fù)風(fēng)量，緩慢提高風(fēng)速接近正常水平，并將料線控制在一定水平自動(dòng)下料，以穩(wěn)定煤氣流合理分布，避免爐況出現(xiàn)反復(fù)，同時(shí)計(jì)劃開始富氧、噴煤。11 月 18 日 21:30 時(shí)已捅開 15 個(gè)風(fēng) 口，風(fēng)量 1 650 m³/min，風(fēng)速 181 m/s，料線 2.0 m，均勻順暢，高爐開始富氧、噴煤。18 日 23:59 時(shí)捅開 10號(hào)風(fēng)口，19 日 06:40 時(shí)捅開 11 號(hào)風(fēng)口。截止 19 日17:00 時(shí)為第三間段，這一間段的主要任務(wù)是控制恢復(fù)節(jié)奏避免爐況出現(xiàn)反復(fù)，找準(zhǔn)時(shí)機(jī)開始富氧、噴煤。

4.4第四間段 

隨著爐況趨于穩(wěn)定，要逐步恢復(fù)風(fēng)量、風(fēng)溫、風(fēng)速，礦批、負(fù)荷至正常水平。19 日 22:30 時(shí)捅開 14 號(hào) 風(fēng)口，至此風(fēng)口已捅開 18 個(gè)，風(fēng)量 2 600 m³/min，富氧 1 500 m³ /h，噴煤 11.0 t/h，負(fù)荷 4.20，礦批 23.8 t。 20 日 07：10 時(shí)捅開 12 號(hào)風(fēng)口，高爐恢復(fù)正常生產(chǎn)。截止 20 日 08:00 時(shí)為第四階段，這一間段的主要任務(wù)是全面恢復(fù)各項(xiàng)參數(shù)、控制指標(biāo)至正常水平。

5 爐前出鐵組織

在恢復(fù)爐況過程中，爐前出鐵工作是最為繁重，最為重要的。要及時(shí)打開鐵口，保證一定流速排出渣鐵，要保證鐵口一定深度避免虧渣鐵，避免燒化風(fēng)口，為爐內(nèi)恢復(fù)打好基礎(chǔ)。與往次不同的是，本次恢復(fù)過程中僅使用北鐵口出鐵，南鐵口在 19 日捅開15 號(hào)風(fēng)口，只剩 12 號(hào)、13 號(hào)、14 號(hào)風(fēng)口時(shí)才投入使用。實(shí)踐證明，并沒有影響爐況恢復(fù)。復(fù)風(fēng)過程爐前出鐵、出渣情況統(tǒng)計(jì)表（見表 5、表6）。

6 結(jié)語

1）休風(fēng)前爐況穩(wěn)定順行，爐溫適宜，渣鐵流動(dòng)性好，休風(fēng)后做好爐體密封保溫工作，減少高爐熱量損失是爐況快速恢復(fù)的基礎(chǔ)。

2）采取集中加焦的方式，有利于及時(shí)把爐缸熱量聚起。小礦批有利于疏松壓量關(guān)系，接受風(fēng)量。集中堵風(fēng)口的方式有利于形成一個(gè)小冶煉區(qū)，加快恢復(fù)進(jìn)程。

3）開風(fēng)口速度要把控到位，完全滿足以下條件后再開風(fēng)口：高爐接受風(fēng)量，料尺順暢，爐溫充沛，渣鐵流動(dòng)性好，爐前排渣鐵正常，風(fēng)口水溫差上升大于1.0 ℃，有一爐鐵的時(shí)間間隔。

4）恢復(fù)過程中，爐內(nèi)操作要計(jì)算好冶煉進(jìn)程，加風(fēng)、開風(fēng)口要嚴(yán)格控制壓差和風(fēng)速，調(diào)劑上要保證充沛的爐溫和良好的渣鐵流動(dòng)性。

5）恢復(fù)爐況過程中，爐前要及時(shí)排出爐內(nèi)的渣鐵，能減少風(fēng)口前窩渣燒化風(fēng)口，有助于及早恢復(fù)爐況。所以爐前出鐵組織，顯得尤為重要。要從人員分配，開堵鐵口，清理渣鐵方面細(xì)化安排，確保按時(shí)具備出鐵條件，及時(shí)排出渣鐵。

參考文獻(xiàn)

[1] 張壽榮，于仲潔.高爐失常與事故處理[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2013.

[2] 楊守慧，高遠(yuǎn).邯鋼 3 200 m³ 高爐無計(jì)劃休風(fēng)爐況快速恢復(fù)實(shí)踐[J].中國(guó)冶金，2010（8）：40-42.