天鐵4#高爐停爐實(shí)踐

謝文飛，肖志明

（天津天鐵冶金集團(tuán)第一煉鐵廠，河北涉縣056404）

天鐵4#高爐停爐實(shí)踐

謝文飛，肖志明

（天津天鐵冶金集團(tuán)第一煉鐵廠，河北涉縣056404）

對(duì)天鐵4#高爐停爐操作進(jìn)行了分析總結(jié)。采用正常料線停爐，以焦炭與焦丁填充風(fēng)口以上部位，后期帶風(fēng)放殘鐵，整個(gè)過(guò)程煤氣全部回收，實(shí)現(xiàn)了安全、快速、順利停爐，確保了能源回收，減少了噪音和環(huán)境污染。

高爐；料線；焦炭；填充；停爐

1 引言

天鐵4#高爐有效容積700 m3，于1998年12月7日投產(chǎn)，2010年6月進(jìn)行過(guò)一次恢復(fù)性檢修，但沒(méi)有更換主體設(shè)備，爐皮老化嚴(yán)重，冷卻系統(tǒng)使用超年限，熱風(fēng)爐格子磚蓄熱能力差、風(fēng)溫低。鑒于4#高爐現(xiàn)狀及市場(chǎng)形勢(shì)，決定2014年7月8日停爐大修。本次停爐采用正常料線停爐[1]，用焦炭與焦丁填充風(fēng)口[2]以上部位，后期帶風(fēng)放殘鐵，整個(gè)過(guò)程煤氣全部回收。停爐歷時(shí)10．25 h，填充的焦炭與焦丁返回供其它高爐正常使用，實(shí)現(xiàn)了安全、快速、順利停爐，確保能源回收、減少噪音和環(huán)境污染。

2 停爐前的準(zhǔn)備

2.1 科學(xué)定位殘鐵口位置

爐缸殘鐵口位置的精準(zhǔn)定位可從兩方面確定：一是進(jìn)行理論計(jì)算；另一方面是根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)實(shí)際測(cè)量。兩種方法相比，理論計(jì)算由于參數(shù)選擇上誤差大，因而結(jié)果誤差也大，實(shí)際測(cè)量的效果相對(duì)準(zhǔn)確。依據(jù)多次停爐的經(jīng)驗(yàn)，將兩種方法結(jié)合起來(lái)，用理論計(jì)算的方法確定出大約位置，再用實(shí)際測(cè)量方法確定具體的位置，最后確定殘鐵口位置在2段冷卻壁下沿，爐皮拐點(diǎn)以下1 400 mm左右。

2.2 殘鐵平臺(tái)工作的準(zhǔn)備

確認(rèn)殘鐵口位置后，搭建殘鐵平臺(tái)工作，平臺(tái)以安全、寬暢易于操作為原則，在南北兩側(cè)搭建臨時(shí)通道。7月1日利用休風(fēng)機(jī)會(huì)對(duì)殘鐵口位置冷卻壁水管進(jìn)行改造。7月7日殘鐵溝鋪墊完畢，同時(shí)在殘鐵口平臺(tái)一側(cè)的爐基地面清除積水，鋪上干沙。停爐前一日安裝好照明設(shè)施，接好焦?fàn)t煤氣與壓縮空氣，備好鑿巖機(jī)、氧氣帶，氧氣管、?30 mm鉆桿若干，以備出殘鐵使用，同時(shí)備好5個(gè)放殘鐵的鐵罐，并在兩罐間做好渡橋，罐耳軸做保護(hù)措施。做好現(xiàn)場(chǎng)管理，為順利放殘鐵打下基礎(chǔ)。

2.3 停爐前爐況調(diào)整

本次停爐前爐況順行良好，也未出現(xiàn)低爐溫高堿度，因此，沒(méi)有采取過(guò)激的洗爐措施，但為了減少爐身黏結(jié)物，改善渣鐵流動(dòng)性，活躍爐缸，將1 150℃等溫線盡量推至磚表面，有利于多放殘鐵，減輕扒爐量，對(duì)爐況做適當(dāng)調(diào)整。爐溫考核從[Si]=0．25%～0．45%提高至 [Si]=0．40%～0．50%[1]、二元堿度從1．10～1．20降至1．05～1．15。2014年7月7日上午逐步減少噴煤量并減輕焦炭負(fù)荷，10:55焦炭負(fù)荷從4．46降至4．23，20：00降至4．13，23:10降至3．93。7月8日夜班，在維持上限爐溫情況下開(kāi)始下調(diào)爐渣堿度，提高生鐵含硫量，2:10每10批附加500 kg矽石。從停爐調(diào)查分析來(lái)看處理正確，爐墻粘結(jié)物少，清理方便。

3 正常料線停爐操作

3.1 停爐過(guò)程控制

7月8日7:00礦倉(cāng)騰空，開(kāi)始上停爐焦炭，采用全風(fēng)壓、全風(fēng)溫操作，正常富氧、噴煤，熱風(fēng)壓力225 kPa，風(fēng)量1 700 m3/min，為利于清洗爐墻黏結(jié)物，首先加入10批凈焦。

7:40焦倉(cāng)下料慢，略有影響上料速度，把焦倉(cāng)插棍全部拔除，切除流咀擋板。

8:10凈焦裝完，采取焦炭與焦丁混合裝入，并在焦丁倉(cāng)振料篩上安裝一皮子，以控制焦丁過(guò)篩。

8：15頂溫高，TRT退出，由調(diào)壓閥組調(diào)控爐頂壓力，造成頂壓波動(dòng)大，頂壓從128 kPa降至115 kPa，風(fēng)壓降至200 kPa。

8:30焦丁倉(cāng)皮子不合適，偏高，造成倉(cāng)咀下料不順，重新安裝皮子，倒空車(chē)上料，料線加深。

9:00焦丁濕且粉末多，粘秤斗，造成稱(chēng)量超極限，不得不手動(dòng)上料，影響上料速度，料面探不到，減風(fēng)至170 kPa，頂壓降至95 kPa。

10:34煤粉倉(cāng)噴空，停煤、停氧，料面仍探不到，減風(fēng)至130 kPa，頂壓降至50 kPa。

10:55料面可以探到，深度為3．4 m，并未加風(fēng)，趕料線。

11:55料線2．3 m，爐內(nèi)憋風(fēng)，風(fēng)壓從130 kPa上升至150 kPa，風(fēng)量從1 730 m3/min下降至1 530 m3/ min，高爐懸料，快速減風(fēng)至95 kPa，風(fēng)量降至1 000 m3/min，12:15料塌至3．07 m，料仍不動(dòng)。此次懸料原因分析為焦丁中粉未過(guò)多，當(dāng)粉未、焦丁、焦炭混裝下至軟熔帶時(shí)，整個(gè)料柱透氣性嚴(yán)重變差，此時(shí)又急于趕料線，最終懸料。當(dāng)時(shí)考慮停爐焦炭與焦丁基本裝完，決定鐵后坐料休風(fēng)停爐，坐料前逐步把風(fēng)壓加至220 kPa，風(fēng)量加至1 650 m3/min。

12:35出鐵見(jiàn)渣后拉風(fēng)坐料，料塌。

13:10鐵口大噴，堵口休風(fēng)，料線加至1．5 m，整個(gè)過(guò)程全部完成，準(zhǔn)備放殘鐵。

殘鐵流出后，下料正常，放料三批，把礦倉(cāng)、焦倉(cāng)剩余料全部加完，為了控制頂溫，最后料面壓水渣10 t。整個(gè)停爐過(guò)程煤氣全部回收，共上焦炭與焦丁335 t，有4次頂溫超過(guò)450℃，通過(guò)短期爐頂打水均能控制在正常范圍，最后停爐料線1．0 m，停爐過(guò)程的各項(xiàng)具體操作參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 天鐵4#高爐停爐過(guò)程中的操作參數(shù)

3.2 停爐過(guò)程出鐵情況

停爐過(guò)程出鐵三爐（見(jiàn)表2），共計(jì)鐵量345．38 t，由于開(kāi)口機(jī)角度改變較困難，此次停爐未提高鐵口角度。最后一爐鐵二元堿度降1．05，生鐵含S提高至0．058%。

表2 停爐過(guò)程出鐵情況

3.3 放殘鐵操作

放殘鐵操作安排在休風(fēng)后進(jìn)行，出最后一爐鐵時(shí)切斷2段9#、10#（殘鐵口位置）冷卻壁冷卻水并用壓縮空氣吹干。（1）在殘鐵口位置用氧氣燒出面積700 mm×700 mm大小的爐皮，接著燒開(kāi)此處冷卻壁；（2）做殘鐵口泥套，要求泥套與爐皮、冷卻壁、殘鐵溝結(jié)合部位一定要緊密，嚴(yán)防漏鐵；（3）用焦?fàn)t煤氣烤干泥套后，在爐皮拐點(diǎn)以下1 400 mm處用鑿巖機(jī)對(duì)準(zhǔn)殘鐵口眼向上10°鉆口，鉆至800 mm左右見(jiàn)紅點(diǎn)，接著在上部相鄰處開(kāi)第二個(gè)眼（第一個(gè)眼用圓鋼堵塞），鉆至1 m時(shí)改用氧氣燒直至殘鐵流出；（4）16:10殘鐵流出，由于有上部料柱的壓力，初期鐵流較大，休風(fēng)狀態(tài)進(jìn)行；（5）16:55鐵流變小，決定送風(fēng)，關(guān)南?600放散閥，打開(kāi)混風(fēng)大閘，全開(kāi)冷風(fēng)調(diào)節(jié)閥，加風(fēng)至50 kPa，風(fēng)量1 100 m3／min，17:10風(fēng)壓逐步加至115 kPa，風(fēng)量1 410 m3／min；（6）17:20殘鐵放完，高爐休風(fēng)，風(fēng)口全部封堵，開(kāi)始涼爐。放殘鐵量為275．68 t。

3.4 停爐后的涼爐操作

3．4．1 高爐采用全堵風(fēng)口、料面壓水渣、定期打水降溫涼爐

高爐涼爐的目的是將爐墻殘余的高溫耐火材料、渣皮和高爐內(nèi)部的爐料降溫到適當(dāng)水平，由于此次停爐是焦炭和焦丁填充，高爐涼爐過(guò)程管理的重點(diǎn)是避免焦炭和焦丁的燃燒出現(xiàn)高頂溫，確保爐頂設(shè)備安全，同時(shí)注重涼爐過(guò)程安全環(huán)保和減少?zèng)鰻t過(guò)程水耗。此次涼爐采取的主要措施為：高爐休風(fēng)后，風(fēng)管不卸，風(fēng)口全堵泥，要求必須封死，杜絕進(jìn)入空氣，減少焦炭和焦丁燒損；爐頂料面壓水渣10 t，確保料柱不透氣；關(guān)死所有破損和懷疑有破損的冷卻設(shè)備，避免漏水產(chǎn)生反應(yīng)，使焦炭燃燒；定期打水降溫。采取每班打水二次，每次40 min，打水時(shí)采用開(kāi)爐頂打水和氣密箱溢水同時(shí)進(jìn)行，布料溜槽設(shè)置為低速常轉(zhuǎn)，以確保均勻打水。

此次涼爐降溫過(guò)程歷時(shí)7天后開(kāi)始扒料，6個(gè)晝夜?fàn)t料全部扒完，從扒出焦炭看燒損少，強(qiáng)度較好，粒度變化不大，給其它高爐配加，按燒損40%折算熱量使用，效果良好。涼爐過(guò)程也有效減少了污染物的排放。

3．4．2 熱風(fēng)爐采用鼓風(fēng)機(jī)、助燃風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)及打水相結(jié)合進(jìn)行涼爐

涼爐初期采用高爐鼓風(fēng)機(jī)涼爐，風(fēng)口堵泥后，開(kāi)冷風(fēng)大閘，全開(kāi)混風(fēng)調(diào)節(jié)閥，關(guān)3座熱風(fēng)爐冷風(fēng)閥，開(kāi)熱風(fēng)閥、煙道閥，風(fēng)壓控制在0．03 MPa左右，控制廢氣溫度低于500℃，否則減風(fēng)。中后期采用助燃風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)及打水相結(jié)合進(jìn)行涼爐。

4 結(jié)語(yǔ)

此次高爐采用正常料線停爐技術(shù)，準(zhǔn)確確定出殘鐵口位置；停爐前將爐溫從[Si]0．25%～0．45%提高至 [Si]0．40%～0．50%，二元堿度從1．10～1．20降至1．05～1．15；取消預(yù)休風(fēng)及打水放散煤氣，通過(guò)現(xiàn)有的打水裝置或氣密箱冷卻水溢流系統(tǒng)對(duì)頂溫進(jìn)行控制；停爐操作采用正常料線操作，不降低料面，以焦炭和焦丁混裝；全風(fēng)作業(yè)，高壓、全風(fēng)溫操作，爐溫控制在0．5%左右；帶風(fēng)放殘鐵；高爐涼爐時(shí)，風(fēng)管不卸，風(fēng)口全部堵泥，爐頂料面壓水渣，定期打水降溫。成功實(shí)現(xiàn)了快速、安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)停爐，取得顯著的成果。

簡(jiǎn)化了停爐工藝流程，整個(gè)停爐過(guò)程歷時(shí)10．25 h，是天鐵停爐時(shí)間最短的一次，實(shí)現(xiàn)了快速、經(jīng)濟(jì)停爐。煤氣全部回收，停爐過(guò)程共回收高爐煤氣70萬(wàn)m3，減少粉塵顆粒排放10 t；爐頂溫度得到有效控制，打水用量少，實(shí)現(xiàn)了環(huán)保停爐。爐底殘鐵全部放凈，僅剩15 t左右的碳磚燒結(jié)層，說(shuō)明此次放殘鐵非常成功。降低了扒爐勞動(dòng)強(qiáng)度和成本，扒出的焦炭燒損較少，強(qiáng)度較好，粒度變化不大，給其它高爐配加，按燒損40%折算熱量使用，效果良好。

高爐涼爐作業(yè)是停爐最后一道工序，分為熱風(fēng)爐涼爐與高爐涼爐。熱風(fēng)爐涼爐初期采用高爐鼓風(fēng)機(jī)涼爐，休風(fēng)后，關(guān)死通往熱風(fēng)爐的凈煤氣，風(fēng)管不卸，風(fēng)口全部堵泥，開(kāi)冷風(fēng)大閘和混風(fēng)調(diào)節(jié)閥，在不開(kāi)冷風(fēng)閥情況下，開(kāi)熱風(fēng)閥、煙道閥。中后期采用助燃風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)及打水相結(jié)合進(jìn)行涼爐。

[1] 由文泉.實(shí)用高爐煉鐵技術(shù)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2004：350-351．

[2] 周傳典.高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)手冊(cè)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2008：443-451.

Practice of Stoppage of Tiantie BF 4

XIE Wen-fei and XIAO Zhi-ming
(Iron-making Plant 1,Tianjin Tiantie Metallurgical Group Co．,Ltd．,She County, Hebei Province 056404,China)

The authors analyze and summarize the stoppage operation of Tiantie BF 4．The furnace was stopped with normal stock line．The upper part above tuyere was filled up with coke and coke nut．The residual hot metal was discharged at a later stage with air on．During the entire process,gas was recovered completely．Safe,fast and smooth stoppage was achieved and energy recovery ensured．Noise and environmental pollution were reduced as well．

blast furnace;stock line;coke;filling up;stoppage

10．3969/j．issn．1006-110X．2015．03．006

2015-01-07

2015-01-27

謝文飛（1971—），男，高級(jí)工程師，主要從事生產(chǎn)安全管理工作。