高廣靜，曾文德，侯 軍

(馬鋼股份公司煉鐵總廠 安徽馬鞍山 243000)

摘 要: 對(duì)馬鋼 3 號(hào)高爐計(jì)劃檢修后爐況恢復(fù)不順進(jìn)行了總結(jié)。

關(guān)鍵詞: 高爐；休風(fēng)； 懸料； 透氣性

馬鋼 3 號(hào)高爐( 1 000 m³ ) 于 2017 年 1 月 13日大修后開爐，投產(chǎn) 2 年來爐況穩(wěn)定順行。2018 年 12 月 19 日高爐檢修 26 小時(shí) 50 分鐘( 原計(jì)劃22 小時(shí)，超時(shí) 5 小時(shí)) ，檢修前爐況穩(wěn)定順行，復(fù)風(fēng)后壓差高，料柱透氣性差，料持續(xù)不動(dòng)，17 個(gè)小時(shí)后才坐料成功，隨后快速恢復(fù)運(yùn)行參數(shù)，本次檢修恢復(fù)高爐損失較大。

1 送風(fēng)后爐況恢復(fù)過程

1． 1 第一階段: 坐料

12 月 19 日 7: 43，3 號(hào)高爐休風(fēng)后進(jìn)行檢修。 20 日 10: 33，高爐開始送風(fēng)( 堵 4 個(gè)風(fēng)口) ，復(fù)風(fēng)料線 2．1 m。10: 43 引煤氣，風(fēng)量恢復(fù)到 600 m³ /min，隨后風(fēng)壓快速上升，風(fēng)量憋到“0”，降壓操作后風(fēng)量回升至 300 m³ /min，壓差 170 kPa。13: 00—13: 14，打開 1#鐵口出鐵，鐵量少，未能進(jìn)罐。15: 40，高爐累計(jì)進(jìn)風(fēng)量 9 × 104 m³，進(jìn)行減風(fēng)坐料，料尺未動(dòng)； 16: 20，再次進(jìn)行放風(fēng)坐料，料尺仍未動(dòng)。18: 03—18: 17，打開 1#鐵口出鐵( 高爐累計(jì)進(jìn)風(fēng)量 17萬立方米) ，鐵口噴濺，鐵量少，渣鐵分離欠佳，出鐵后休風(fēng)堵風(fēng)口，留 1#鐵口上方的 1#、2#、18#三個(gè)風(fēng)口進(jìn)風(fēng)，風(fēng)量 300 m³ /min 維持。21: 47，再一次放風(fēng)坐料，探尺仍未動(dòng)。21 日 2: 38—3: 03，1#鐵口出鐵( 累計(jì)進(jìn)風(fēng)量 27．8 萬立方米) ，鐵量明顯增多，鐵水流動(dòng)性可，在 2: 55 時(shí)進(jìn)行第 5 次坐料，雖然探尺未動(dòng)，但是加風(fēng)后透氣性明顯改善( 如圖 1所示) 。3: 30，料尺塌落，1#機(jī)械探尺深度 5．70 m( 2#機(jī)械尺 2．7 m，3#雷達(dá)尺 3．6 m) ，距離高爐復(fù)風(fēng)達(dá)到 17 個(gè)小時(shí)。

1． 2 第二階段: 趕料線與爐況恢復(fù)

檢修前3號(hào)高爐處于正常生產(chǎn)狀況，風(fēng)量 2500 m³ /min，富氧量 4500 m³ /h，礦批 33． 5 噸，全焦負(fù)荷 4．20，平均鐵水［Si］為 0．55% ，物理熱 1 490℃，19日大夜班中期按照計(jì)劃加入休風(fēng)料，最后一段全焦負(fù)荷 3．6，休風(fēng)后料線 1．6 m。21 日 3: 30崩料后實(shí)施以下操作: 集中加凈焦5批，共 30．7 t，補(bǔ)足高爐熱量損失和疏松料柱; 縮小礦批到 22 t，減輕焦炭負(fù)荷到 3．30，入爐焦比 487 kg /t; 20 批料后焦炭負(fù)荷增加到 3．6，降低焦比 40 kg /t。 坐料成功后，壓量關(guān)系合適，捅開風(fēng)口加風(fēng)，5: 17 初步加風(fēng)至 1100 m³ /min 過渡，開始噴煤。5: 58，打開鐵口后鐵水流動(dòng)性良好，繼續(xù)開風(fēng)口加風(fēng)， 到 7: 00 為止，風(fēng)量恢復(fù)到 1900 m³ /min，15 個(gè)風(fēng)口送風(fēng)( 。崩料后爐況恢復(fù)基本順利，隨著低料線的過渡，逐步恢復(fù)各項(xiàng)參數(shù)，未出現(xiàn)崩滑料和減風(fēng)情 況，恢復(fù)到檢修前各參數(shù)水平又用時(shí) 14 小時(shí)，主要節(jié)點(diǎn)有以下幾個(gè)方面: ① 13: 47風(fēng)量到 2250 m³ /min，開始富氧 2000 m³ /h。②14: 50 開 11#、12# 風(fēng)口，至此風(fēng)口全開; ③凈焦過軟熔帶后逐步加負(fù)荷到 4. 2； ④鐵水質(zhì)量未出高硫廢品，12: 00 以后鐵水物理熱上升到 1480℃以上。

爐況恢復(fù)過程對(duì)裝料制度進(jìn)行調(diào)整。休風(fēng)前爐內(nèi)氣流穩(wěn)定，壓量關(guān)系合適，復(fù)風(fēng)后把礦焦質(zhì)心整體內(nèi)收，疏松邊沿氣流，在高爐富氧前布料制度改回初始料制，另布料矩陣按照料線區(qū)間自動(dòng)減傾角布料。爐內(nèi)操作上控制好放料節(jié)奏，根據(jù)爐頂溫度和透氣性指數(shù)變化放料，8: 00 達(dá)到正常料線，后期沒有崩滑料和懸料情況( 恢復(fù)過程使用布料矩陣見表 1) 。

2  原因分析

2． 1 爐體壓漿造襯影響

3 號(hào)高爐有開爐初期冷卻強(qiáng)度不夠、邊沿氣流發(fā)展和冷卻壁質(zhì)量等原因，腰腹部分冷卻壁破損，為了高爐長壽，利用檢修周期局部壓漿造襯。爐體壓漿造襯就是在爐殼上新鉆孔，在高爐檢修期間，把耐火材料泥漿壓入冷卻壁侵蝕嚴(yán)重的部位，達(dá)到局部修補(bǔ)和延長冷卻壁壽命的目的^［1］。同時(shí)借助爐內(nèi)爐料對(duì)泥漿的擠壓造襯和爐料的高溫對(duì)其進(jìn)行燒結(jié)固化。合理壓漿造襯可規(guī)整爐型，有利于邊緣煤氣流合理分布，降低煤氣流通過的阻力，2018年以來已經(jīng)進(jìn)行 3 次局部區(qū)域造襯，墻體溫度穩(wěn)定。由于本次檢修周期延長了，所以計(jì)劃壓漿量提高，除爐腹的局部點(diǎn)以外，對(duì)爐身下部的 9 段和 10 段全壓漿( 以往壓漿為周向間隔一塊以上冷卻壁壓入) ，單孔壓入量降低 25% ( 本次爐體壓漿位置見圖 2所示) 。一方面，周向壓漿造襯堵塞邊沿氣流通道；另一方面，12 月 19 日晚 8 點(diǎn)壓漿結(jié)束，到20 日上午 10: 33 復(fù)風(fēng)，壓漿耐火材料燒結(jié)時(shí)間長，遠(yuǎn)超正常的 2 個(gè)小時(shí)的燒結(jié)時(shí)間，最終長時(shí)間的休風(fēng)和壓漿料燒結(jié)，導(dǎo)致料柱透氣性差; 再一方面，復(fù)風(fēng)初期風(fēng)量下，煤氣量小，更依靠邊沿氣流通道。

因此，本次爐體周向壓漿造襯是導(dǎo)致懸料和加風(fēng)困難的重要原因。

2． 2 休風(fēng)料的裝入

成功的休風(fēng)料裝入是高爐順利休風(fēng)和正?；謴?fù)的重要前提。正常情況下，休風(fēng)料裝入后，既要能保證高爐送風(fēng)后快速恢復(fù)、爐溫合適、渣鐵流動(dòng)性好，又要兼顧改善料柱的透氣性。3 號(hào)高爐開爐以來進(jìn)行了多次 15 小時(shí)以下的計(jì)劃檢修，基本在8 小時(shí)恢復(fù)到檢修前水平。因本次檢修超過 20 小時(shí)，結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)，采取提高加焦量，減輕負(fù)荷方式。19 日小夜班 20: 00 退負(fù)荷到 4．0，20 日大夜班第 20ch( 4: 15) 加 3 批空焦( 空焦量 24．2 t) ，休風(fēng)時(shí)空焦體積615 m³，在料線14．8 m 位置，爐腰上部；隨后爐腰爐身中部是 10 批負(fù)荷 3． 4 料段；爐身上部是負(fù)荷 3．60 料段。爐體壓漿造襯位置在負(fù)荷3．40 料段處。計(jì)算風(fēng)口以上焦比 488 kg /tFe，相對(duì)加焦量 32噸，從坐料后爐溫來分析，主要是軟熔帶和塊狀帶在復(fù)風(fēng)初期的透氣性差，延緩了加風(fēng)進(jìn)程。休風(fēng)料結(jié)構(gòu)需要優(yōu)化調(diào)整，針對(duì)壓漿造襯區(qū)域輕負(fù)荷。

2． 3 對(duì)復(fù)風(fēng)困難準(zhǔn)備不足

前期操作上對(duì)恢復(fù)進(jìn)程的準(zhǔn)備不夠，未能及時(shí)判斷好恢復(fù)難度點(diǎn)。送風(fēng)時(shí)均勻堵 4 個(gè)風(fēng)口，盡快引煤氣加風(fēng)，但是高爐憋風(fēng)嚴(yán)重，多次坐料均無效果，加風(fēng)進(jìn)程受阻。因此，復(fù)風(fēng)前一定要分析爐內(nèi)和爐外情況，充分認(rèn)識(shí)到爐內(nèi)氣流與熱量狀況，做好充分準(zhǔn)備，才能縮短恢復(fù)進(jìn)程，降低損失。高爐憋風(fēng)嚴(yán)重，壓差達(dá)到 160 kPa以上，風(fēng)量僅能維持300 m³/min － 400 m³/min。在送風(fēng) 8 小時(shí)后，休風(fēng)堵風(fēng)口，在鐵口上方用 3 個(gè)風(fēng)口送風(fēng)，保證了風(fēng)速和動(dòng)能，對(duì)應(yīng)區(qū)域墻體溫度緩慢上行，爐頂溫度上升。在堵風(fēng)口 9 h后，爐內(nèi)燒出空間后坐料成功。

3 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

頑固懸料處理。懸料的處理原則是盡快減風(fēng)降壓，使?fàn)t料下降恢復(fù)爐況。處理過程有以下幾點(diǎn)注意事項(xiàng): ①發(fā)生頑固性懸料，坐料未果，可以休風(fēng)坐料，如果探尺仍不動(dòng)，根據(jù)風(fēng)壓情況，在風(fēng)機(jī)的允許范圍內(nèi)適當(dāng)回風(fēng)，燒出一定空間后再次徹底放風(fēng)坐料^［2］。在此期間要計(jì)算累計(jì)風(fēng)量，推算出爐內(nèi)空間，防止崩料后料線太深，一般控制崩料后料線深度不大于 5．5 m。②坐料必須在出鐵后進(jìn)行，防止風(fēng)口灌渣，造成更大事故，擴(kuò)大損失。③分析懸料后爐況難于恢復(fù)可休風(fēng)堵風(fēng)口，降低風(fēng)口進(jìn)風(fēng)面積，小風(fēng)量低壓恢復(fù)。④坐料后定風(fēng)壓操作，恢復(fù)風(fēng)量要謹(jǐn)慎，注意調(diào)劑量，熱懸料防止?fàn)t涼，冷懸料防止反熱后再次懸料。

加風(fēng)進(jìn)程控制。本次復(fù)風(fēng)初期頑固懸料，加風(fēng)憋風(fēng)嚴(yán)重，小風(fēng)量燒空間延緩了進(jìn)程，坐料成功后爐況能快速恢復(fù)到前期水平。長時(shí)間休風(fēng)，采取堵風(fēng)口的方式復(fù)風(fēng)( 預(yù)期難于快速加風(fēng)，堵 8 個(gè)以上風(fēng)口) ，保證恢復(fù)初期風(fēng)速和動(dòng)能，利于氣流控制。低風(fēng)量階段采取定風(fēng)壓操作，風(fēng)壓 100 kPa 后定風(fēng)量操作( 能保證爐內(nèi)實(shí)際的風(fēng)量) ，視壓量關(guān)系和爐溫情況每次恢復(fù)風(fēng)量 100—200 m³/min。捅風(fēng)口階段，考慮風(fēng)速和動(dòng)能，控制動(dòng)能略高于正常爐況動(dòng)能，壓量關(guān)系穩(wěn)定后再捅風(fēng)口加風(fēng)，達(dá)到活躍爐缸的目的。

爐前渣鐵處理。本次爐前渣鐵處理給予很好的支撐。休風(fēng)時(shí)鐵口大噴，控制好打泥量。送風(fēng)后低風(fēng)量操作，渣鐵溫度低，爐前做臨時(shí)撇渣器過渡，爐溫上行、渣鐵流動(dòng)性改善后，直接抽掉撇渣器前擋板，清理河沙后鐵水過撇渣器進(jìn)罐。渣鐵分離嚴(yán)重不好情況下進(jìn)干渣坑。由于渣鐵流動(dòng)性差，主溝和渣溝粘結(jié)嚴(yán)重，及時(shí)使用挖機(jī)清理，能保證出鐵的正常進(jìn)行，及時(shí)出爐內(nèi)涼渣鐵，為高爐恢復(fù)階段創(chuàng)造了良好條件( 出鐵與爐溫情況見表 2) 。

4  結(jié)語

休風(fēng)前重視爐況調(diào)整，確保煤氣流分布合理、爐溫充足和爐缸工況良好，為復(fù)風(fēng)后快速恢復(fù)爐況提供有利條件。

針對(duì)長時(shí)間休風(fēng)，休風(fēng) 4 小時(shí)停 1 臺(tái)常壓泵降冷卻強(qiáng)度，同時(shí)下部堵嚴(yán)風(fēng)口，降低熱損失。復(fù)風(fēng)后堵部分風(fēng)口，控制好加風(fēng)節(jié)奏、爐溫控制。結(jié)合檢修前爐體狀態(tài)，制定出合理的爐體壓漿造襯方案，來達(dá)到護(hù)爐和穩(wěn)定氣流的預(yù)期效果。

參考文獻(xiàn) 

［1］ 張福明，程樹森． 現(xiàn)代高爐長壽技術(shù)［M］． 北京: 冶金工業(yè)出版社，2012

［2］ 朱仁良． 寶鋼大型高爐操作與管理［M］． 北京: 冶金工業(yè)出版社，2015