齊萬兵，宋明明，田國慶
（重慶鋼鐵股份有限公司，重慶 長壽 ４０１２２０）
摘 要：2021年5月中旬重鋼四號高爐休風近42小時配合鋼后檢修并堵10個風口來恢復生產(chǎn)，休風前因輕負荷料未至風口區(qū)域，復風后爐溫嚴重不足，物理熱最低至1307℃；爐渣堿度連續(xù)5爐次在1.41倍以上，最高至1.48倍，過高；因堵風口數(shù)目近42％，復風后氣流 分布較紊亂，同時受復風后組織、操作不當?shù)扔绊懼赂郀t爐況嚴重失常，頻繁燒損風口小套，對高爐恢復正常生產(chǎn)造成較大影響。通過優(yōu)化上下部制度以及造渣制度，嚴格“攻守退”操 業(yè)措施，精細生產(chǎn)組織管控，直至5月18日恢復全風操作。本文對此次爐況失常的過程和原因進行了詳述和分析，總結出堵風口狀態(tài)下的非常規(guī)生產(chǎn)恢復爐況的經(jīng)驗。
關鍵詞：高爐；休風；爐況；爐溫
重鋼四號高爐于２０２０年９月中修開爐，有效容積１７５０ｍ３，２０２１年５月１３日因煉鋼二工序故障停機，準備檢修１５天。為配合此次檢修，四 號 高 爐 休風消缺并準備復風后進入堵風口狀態(tài)下的低冶強生產(chǎn)，以平衡公司生產(chǎn)組織。５月１５日復風后因爐溫低、爐渣堿度高、煤氣流分布紊亂等多重因素的疊加影響，致高爐爐況失常且小套燒損多，使爐況恢復節(jié)奏緩慢，對整個鐵前系統(tǒng)的控產(chǎn)組織和計劃產(chǎn)生較大影響，經(jīng)過近６０小時的調(diào)整，爐況才恢復至正常。
1 爐況失常過程
四號高爐按計劃13日23:55休風，堵6個風口（5＃、6＃、9＃、16＃、17＃、20＃）于15日17:45復風后開始控冶強生產(chǎn)（休風時長41ｈ50min）。高爐復風后，因爐溫不足且渣堿度過高，爐內(nèi)冷渣冷鐵排放較困難；同時堵風口后爐內(nèi)初始 煤氣流發(fā)生較大變化，熱負荷振幅大，風量難加，爐況恢復相對緩慢，22:15 開始風口 接連出現(xiàn)小套燒損漏水現(xiàn)象，流量差最大的近8ｔ／ｈ，先后有7個風口小套（4＃、6＃、7＃、8＃、14＃、21＃、23＃）燒損漏水，大量的漏水入爐，進一步加劇了爐溫下行以及爐況的惡化，造成爐況失常。為確保高爐安全穩(wěn)定生產(chǎn)，16日16: 37再次休風，原計劃5ｈ更換7個漏水小套并堵10個風口，但因部分小套前端燒損嚴重且小套內(nèi)部積鐵，拉小套時間延長；裝吹管時，6＃和8＃反復出現(xiàn)漏風現(xiàn)象，多次安裝后才正常。致此次計 劃檢修延遲10.6ｈ，實際休風時間長達15ｈ34min。17日8:11復風后，因休風延時以及前期的漏水入爐，物理熱一直偏低（＜1480 ℃），高爐風量維持 1200～ 1500Nm3／min操作，以穩(wěn)壓差，提爐溫，強化出渣鐵為主，直至18日白班中期爐溫上行后，才于14: 10 組織階段性捅風口，至23:30捅開6個，實現(xiàn)20個風口送風的既定目標，爐況逐步恢復，高爐進入正常的控產(chǎn)計劃生產(chǎn)。
2 爐況失常原因分析
2.1 休風料加入方式不合適
13日計劃休風48小 時，20:04開始采取分段加入休風焦，具體方式如下：
2.1.1 第一段休風焦13.2噸，偏少，且與第二段休風焦間隔5批料，不利于高爐復風后快速提爐溫恢復爐況。
2.1.2 四號高爐13日23:55休風時，實際入爐休風料為23批，休風第一段料未 至風口區(qū)域，處于爐體下部，致高爐復風后實際反應料為正常重負荷料（Ｏ／Ｃ：4.8ｔ／ｔ，R2 ＝1.22倍），軟熔帶根部增大，導致高爐下部壓差升高，透氣性惡化；爐溫方面因休風補償熱量的凈焦未反應且渣堿度過高，加劇了下部壓差的升高和爐況的失常。
2.1.3 分段加焦對于長時間休風的高爐恢復不利， 一方面休風前集中加焦致料層厚度發(fā)生較大變化， 煤氣利用率下行幅度大；二是復風后爐溫波動幅度大。
2.2 恢復操作不當
2.2.1 對于堵風口生產(chǎn)條件下的高爐，15日復風后前期加風過快，爐內(nèi)生產(chǎn)的渣鐵因爐溫低以及渣堿度過高，流動性差，排放較困難，使小套燒損的幾率增加。
2.2.2 在物理熱仍處于下限水平時，直接將負荷由3.59ｔ／ｔ提至4.02ｔ／ｔ操作，噴煤量的增加，使大量未燃煤粉進入爐渣中，惡化爐渣的流動性，阻礙爐渣向爐缸滲透，堆積于風口前端，嚴重的影響爐況順行，使風口頻繁燒損，同時因堵風口生產(chǎn)，噴煤的不均勻導致了煤氣流的分布不均勻，致使操作爐型不規(guī)則，使爐況的恢復難度加大。
2.2.3 從發(fā)現(xiàn)小套漏水至確認時間較長，且控水不及時、不到位，致大量水漏入爐內(nèi)，煤氣中［H２］含量高達4.9％以上，同時又加0.3ｔ／ｃｈ鋼粒使用，加劇了爐溫下行以及爐況失常且不利于安全生產(chǎn)。
2.2.4 協(xié)力單位人員對吹管更換的技術要點未完全掌握，15日5＃吹管反復安裝三次；17日8＃吹管又反復安裝3次，致兩次休風均延遲，使爐況的恢復難度增加。
2.3 設備缺陷
2.3.1 高爐在崩料后，沒有料線自動角度補償設施，均是人為調(diào)節(jié)，影響布料的精確性，對氣流分布有一定影響。
2.3.2 風口小套流量監(jiān)控設施精度不高，且偶爾存在小套漏水后不報警現(xiàn)象，對高爐安全穩(wěn)定運行產(chǎn)生較大影響。
3 爐況處理及調(diào)整
3.1 第一階段處理（5月15日17:45－16日16:40）
5月15日17:45高爐復風，送風風口18個（堵5＃、6＃、9＃、16＃、17＃、20＃），送風面積0.1999m2，礦批 46ｔ，負荷 3.59ｔ／ｔ。 復風后料線4210mm，18:02回風至1550Nm3／min，至18:48開鐵口前風量已恢復至2200Nm3／min，鐵口打開后噴濺嚴重，爐前多次捅鐵口以及燒氧，收效甚微，渣鐵流極小，爐內(nèi)冷渣冷鐵排放困難。至20:00時，操 作上視休風焦逐步反應，爐內(nèi)便加風至2720Nm3／min左右，富氧3400m3／h，并于第7批（20:56）將負荷由3.59t／t直接提至4.02t／t，同時加0.3t／ch鋼粒操作，但休風焦反應后，爐溫仍處于下線水平，16日1:10爐內(nèi)將負荷由4.02t／t下調(diào)至3.61t／t，并停用鋼粒。后續(xù)因小套頻繁燒損以及爐溫水平，風量一直維持2800Nm3／min左右、氧量于16日7: 00停用，直至休風。
5月13日130.6ｔ休風焦逐步反應后，爐溫 無明顯上升趨勢，同時因出渣鐵差（爐渣堿度高（連續(xù)9爐次在1.24倍以上），［Al2O3］含量高（連續(xù)7爐在17％以上，平均達17.49％）以及小套漏水較大，致高爐出現(xiàn)渣皮脫落，熱負荷振幅大，爐 溫下滑明顯。爐內(nèi)在輕負荷的基礎上，先后分9段再加凈焦合計162.9t補熱（如下表），至休風前爐溫仍偏低水平1452 ℃。
20:00 后因休風焦的逐步反應，爐溫相對回升，出渣鐵較15668爐次次好轉，但仍不均勻，從21:20發(fā)現(xiàn)4＃小套漏水后續(xù)接連出現(xiàn)3個小套燒損漏水。其中4＃和14＃漏水較大，16日休風前期控水后，出水管幾乎無水或已是蒸汽。
3.2 第二階段處理（5月17日8∶11復風后）
基于休風前爐溫偏低以及爐況嚴重失常因素， 同時受小套漏水和休風延遲等影響考慮，17日8:11復風后堵10個風口（6＃—9＃、14＃—19＃）送 風恢復爐況，礦批36ｔ，負荷3.56ｔ／ｔ，此次對爐渣堿度做了較大調(diào)整，R2由1.15倍下 控至1.04倍。因爐溫偏低，階段性加焦補熱，回風節(jié)奏也相對緩慢， 10:00風量加至1270Nm3／min，14:00風量恢復至1380Nm3／min左右維持，直至18日6:00左右 爐溫達1470℃以上，才逐步回風至1800Nm3／min， 9:20 負荷加至 3.67ｔ／ｔ，11:00開始恢復富氧 1000m3／ｈ操作。15692爐次物理熱達1486℃后才 組織逐步捅風口，從14:10捅開19＃風口開始，后 續(xù)根據(jù)爐溫情況加快了恢復的節(jié)奏，到23:30已捅開風口6個，風量逐步恢復到3050Nm3／min水平， 實現(xiàn)20個風口送風的既定目標，高爐按控產(chǎn)組織方 案進入計劃生產(chǎn)。
4 結語
（1）高爐在重負荷料的情況下復風后，爐內(nèi)必須控制加風節(jié)奏，同時補足熱損，爐外要以強化出渣鐵 為主；從工藝上優(yōu)化高爐休風料的加入方式，減少休 風前氣流的大幅波動；從操作上嚴格核算休風料的加入時間和爐渣堿度，確保休風料批誤差在兩批以內(nèi)，便于高爐復風后爐況的快速恢復和爐溫提升。
（2）對小套流量監(jiān)控設施全面升級，確保數(shù)據(jù)的 精確性以保障高爐安全穩(wěn)定的生 產(chǎn)；增加料線自動補償角度，提高布料的精確性，減少人為因素對高爐 氣流的影響。
（3）梳理風口小套以及吹管更換的難點和要點， 從標準和技術上完善或建立相關體系，進行培訓，提高作業(yè)效率，減少對高爐的影響。
（4）高爐爐況的穩(wěn)定是系統(tǒng)性的，要強化基礎管 理，從原燃料質(zhì)量控制、工 藝 技 術、人員操作以及設 備管理等方面系統(tǒng)性的統(tǒng)籌推 進，來確保高爐長周 期的穩(wěn)定順行。
參考文獻：
[1] 段福彬，宋 濤，江明道．高爐長期休風恢復爐況的探討 ［J］．冶金與材料，2018，38（6）：10＋12．
[2] 王筱留．高爐生產(chǎn)知識問答（第二版）［M］．北京：冶金出版社，2004．
[3] 齊萬兵，匡洪鋒，曹旭博．韶鋼2200m3 高爐無計劃長期停爐恢復爐況實踐［C］／／第十二屆中國鋼鐵年會論文集．2019：597－601．