晉鋼4#高爐環(huán)保停爐操作實(shí)踐

王長(zhǎng)純   丁繼師

摘要：本文介紹了高爐停爐前的準(zhǔn)備工作及高爐停爐降料面的操作實(shí)踐，為實(shí)現(xiàn)晉鋼4#高爐安全快速環(huán)保停爐，通過(guò)爐頂霧化打水、填充焦炭、回收煤氣等停爐方案，使得降料面過(guò)程中各項(xiàng)操作參數(shù)得到合理控制，在保證安全的前提下，順利將料面降至爐腹位置（風(fēng)口以上）。整個(gè)降料面過(guò)程中，缸部位全部填充凈焦。降料面期間，溜槽最小角度持續(xù)旋轉(zhuǎn)，打水做到均勻、連續(xù)，嚴(yán)禁時(shí)開(kāi)、時(shí)停，頂溫控制在250-350℃。每半小時(shí)取煤氣一次進(jìn)行分析，控制煤氣中的含氧量在溫度300℃以下時(shí)不大于2%、溫度300℃時(shí)不大于1.8%、溫度400℃時(shí)不大于0.8%.氫氣不大于12%(最大不超過(guò)15%)，確保安全停爐。

關(guān)鍵詞：打水；降料面；停爐

1  前言

晉鋼4#高爐為串罐式無(wú)料鐘爐頂，屬高爐二代爐齡，于2020年5月8日點(diǎn)火，截止2024年2月18日，單位爐容產(chǎn)量達(dá)5005t/m³。由于冷卻系統(tǒng)局部損壞、爐基熱電偶損壞需要更換， 高爐于2024年2月18日降料面停爐中修，同步進(jìn)行技術(shù)改造、設(shè)備檢修保養(yǎng)維護(hù)、隱患整改、現(xiàn)場(chǎng)美化亮化、爐內(nèi)噴涂造襯等項(xiàng)目。

計(jì)劃中修38天，此次降料面計(jì)劃將爐內(nèi)料面降至爐腹位置（風(fēng)口以上）以便于爐內(nèi)冷卻壁更換以及爐內(nèi)噴涂。

2  停爐前的準(zhǔn)備工作

降料面是高爐停爐操作中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，降料面整個(gè)作業(yè)過(guò)程危險(xiǎn)性較高，因此準(zhǔn)備工作要做到細(xì)致周全、確保無(wú)遺漏。

2.1  停爐前隱患排查

（1）停爐前全面檢查各冷卻設(shè)備、機(jī)械設(shè)備、電氣設(shè)備、密封系統(tǒng)等，全面系統(tǒng)地進(jìn)行安全隱患排查。

（2）煤氣除塵系統(tǒng)、熱風(fēng)爐、看水崗位當(dāng)班負(fù)責(zé)人將空氣呼吸器、煤氣報(bào)警儀等防護(hù)救護(hù)器材進(jìn)行檢查，確保各類器材工作正常。

（3）重點(diǎn)檢查爐頂霧化打水裝置，保證供水量及打水霧化效果。

（4）上料系統(tǒng)控制程序及稱量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。

2.2  活躍爐缸作業(yè)

降料面停爐前要保證爐況順行，同時(shí)降低爐渣堿度，適當(dāng)提高鐵水含硫量，以利于停爐前排凈渣鐵，具體操作：

（1）2月18日夜班開(kāi)始提高爐溫[Si]:0.3-0.5、白班[Si]:0.5-0.8；

（2）2月18日夜班堿度調(diào)整，二元堿度R2:1.20-1.15，硅石噸鐵消耗量5kg/t；白班消耗菱鎂石噸鐵消耗量2kg/t，提高爐渣鎂鋁比，保證爐渣流動(dòng)性；

（3）停爐前逐步提高鐵口角度，由原來(lái)的12°提高到14°；

（4）降料面前爐內(nèi)保基礎(chǔ)熱量，杜絕低爐溫，提高低堿配比降低爐渣堿度，配加蛇紋石，改善渣鐵的流動(dòng)性：[Si]0.50～0.80％，[S]≥0.030％，R2：1.10～1.15，鎂鋁比：0.70±0.05。

2.3 停爐料

2月18日夜班開(kāi)始煤比按照160kg/t調(diào)整負(fù)荷與煤量。8:00煤比按照150kg/t調(diào)整焦炭負(fù)荷，12:00煤比按照140kg/t調(diào)整焦炭負(fù)荷，16:30改全焦冶煉，焦比650 kg/t。

3  降料面停爐過(guò)程

3.1  降料面作業(yè)

（1）本次降料面采取焦炭填充降料面方法，2月18日零點(diǎn)開(kāi)始逐步降低焦炭負(fù)荷4.85→4.6→4.4→4.2→4.0→3.5→2.7，縮小礦批48.5t→46t→43t→40t→35t。控制爐溫[Si]：0.5以上、爐渣二元堿度R2：1.20→1.15。

（2）2月18日下午15:00開(kāi)始逐步根據(jù)頂溫控制下料，16點(diǎn)料線控至6米，至此正常料全部下完，開(kāi)始根據(jù)頂溫填充焦炭并配合爐頂打水進(jìn)行降料面操作。23：13分切外網(wǎng)煤氣，改用箱體放散。按照正常切煤氣、休風(fēng)程序進(jìn)行操作。打開(kāi)高爐爐頂放散、打開(kāi)重力除塵放散、關(guān)閉重力除塵截?cái)嚅y、打開(kāi)荒凈煤氣末端放散、打開(kāi)13個(gè)箱體放散、休風(fēng)后打開(kāi)均壓放散；而后打開(kāi)上述相關(guān)氮?dú)獯祾唛y門，進(jìn)行氮?dú)獯祾呙簹猓祾邫z測(cè)合格后關(guān)閉氮?dú)獯祾唛y門并斷開(kāi)連接管。

（3）23：33分開(kāi)爐頂放散、切布袋箱體。此過(guò)程16：00-0：03共用時(shí)8小時(shí)03分。

（4）隨著料線逐步降低各參數(shù)調(diào)整如下：

表1  操作參數(shù)

降料面初期基本全風(fēng)全氧作業(yè)，風(fēng)壓400kPa、氧氣10000m3/h。期間根據(jù)料面下降的位置進(jìn)行控制風(fēng)壓、風(fēng)量操作，料面降到爐身下部時(shí)控制風(fēng)量操作,保持爐況順行，避免塌料、懸料，隨著料面下降主動(dòng)逐步減風(fēng)降壓，控制煤氣速度避免產(chǎn)生管道行程。

2月18日20:00高爐一半風(fēng)口變暗，部分風(fēng)口火苗可見(jiàn)且飄向風(fēng)口上方，判斷料面已降至風(fēng)口，但中間料堆偶爾還有塌料現(xiàn)象，23:30大部分風(fēng)口吹空變黑，2月19日0:03高爐休風(fēng)。

3.2  降料面過(guò)程煤氣成份變化情況

空料線操作開(kāi)始后,每半小時(shí)取煤氣一次進(jìn)行分析,并做好記錄。

具體如下：

表2  煤氣成分變化情況

控制煤氣中的含氧量在溫度300℃以下時(shí)不大于2%、溫度300℃時(shí)不大于1.8%，溫度400℃時(shí)不大于0.8%、氫氣不大于12%(最大不超過(guò)15%)。

3.3  降料面期間出鐵

停止上料后總計(jì)出鐵四爐次。15:49開(kāi)始出第一爐次鐵，出鐵量284.22噸；第二爐次鐵17:20開(kāi)口間隔35min，開(kāi)口后出鐵117min，出鐵量159.97噸。第三爐次鐵19:23開(kāi)口，21:34結(jié)束出鐵229.84噸。第4爐次22:19開(kāi)口出渣未見(jiàn)鐵，一直到降料面結(jié)束，降料面共計(jì)出鐵量為674.03噸。期間渣鐵成分如下：

表3  渣鐵化驗(yàn)成分

當(dāng)料面降到風(fēng)口以上1.5m時(shí)出最后一次鐵，出完鐵后大噴鐵口，鐵后停止?fàn)t頂打水，聯(lián)系休風(fēng)。爐頂通氮?dú)鈺簳r(shí)別停（約1h）。休風(fēng)后卸吹管，吹管卸完后打開(kāi)倒流休風(fēng)，倒流休風(fēng)打開(kāi)30min后通知停風(fēng)機(jī)。

4  經(jīng)驗(yàn)與不足

4.1  降料面的經(jīng)驗(yàn)

（1）環(huán)保：此次降料面采取煤氣回收+箱體放散，最后開(kāi)爐頂大放散30分鐘，并且開(kāi)放散期間排放的基本為蒸汽，現(xiàn)場(chǎng)及周邊無(wú)灰塵及污染物，此次降料面過(guò)程未對(duì)環(huán)境造成污染。

（2）安全：此次降料面采取填充焦炭法，減少了爐內(nèi)打水量，使整個(gè)過(guò)程未出現(xiàn)蒸汽爆震現(xiàn)象，最大的一次：風(fēng)壓132kPa-142kPa，頂壓67-93kPa，除此基本平穩(wěn)。
（3）節(jié)能：此次降料面過(guò)程共回收煤氣7小時(shí)13分鐘，回收煤氣量110萬(wàn)m³。

（4）快速：降料面時(shí)可以維持較高的富氧量，能在很大程度上縮短降料面時(shí)間，本次降料面初期最大富氧量10000m³/h。

（5）停爐前各項(xiàng)準(zhǔn)備工作均由專業(yè)負(fù)責(zé)人復(fù)核，不僅按期完成，更保障了工作質(zhì)量，為安全、快速、穩(wěn)定停爐奠定了基礎(chǔ)。

（6）降料面過(guò)程中，要保證物理熱充足，確保鐵水[Si]含量不低于0.5%，防止?fàn)t墻粘結(jié)物大面積脫落而引起爐涼。

4.2  降料面的不足

（1）布袋箱體放散時(shí)間短（30min），導(dǎo)致?tīng)t腹渣皮未消耗完，需停爐后清理。后續(xù)優(yōu)化箱體放散時(shí)間由30min調(diào)整到1h30min。

5  結(jié)論

在高爐降料面前，進(jìn)行了認(rèn)真細(xì)致地準(zhǔn)備工作，制定了詳細(xì)周密的作業(yè)方案，降料面過(guò)程中科學(xué)控制風(fēng)量與頂壓，合理控制爐頂打水量和焦炭填充時(shí)機(jī)，確保了迅速安全地降料面作業(yè)。降料面過(guò)程中風(fēng)壓、風(fēng)量基本平穩(wěn)，未發(fā)生管道、懸料等現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期效果。

參考文獻(xiàn)

[1]  李兆軍,王才進(jìn),許正國(guó).柳鋼4#高爐安全停爐操作實(shí)踐[J].冶金管理, 2022，33-38.

[2]  莫朝興,黃金堂,廖玉通.高爐快速環(huán)保停爐操作創(chuàng)新實(shí)踐[J].柳鋼科技, 2020，44-46.

[3]  關(guān)利軍,羅承軍.2009年宣鋼5#高爐安全停爐操作實(shí)踐[C]//全國(guó)煉鐵信息網(wǎng).全國(guó)煉鐵信息網(wǎng), 2010，58-62.

[4]  呂定建,  闞霞. "日鋼第一煉鐵廠4#高爐大修停爐操作實(shí)踐." 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào) ，2011，40-45.