萊鋼1 880 m3 高爐大修降料線操作實踐

回全平， 敦 賀， 潘 超， 陶 金

（山東鋼鐵集團(tuán)型鋼煉鐵廠， 山東 萊蕪 271104）

萊鋼1 號1 880 m3高爐2004 年6 月18 日投產(chǎn)，于2017 年9 月26 日停爐大修。高爐運(yùn)行13 年3 個月之久，總產(chǎn)量約為2 117.63 萬t，屬于超役運(yùn)行長壽高爐。因高爐長期處于爐役后期護(hù)爐狀態(tài)，后期爐況難調(diào)成本居高，高爐爐缸溫度最高點已超出安全生產(chǎn)范圍，同時高爐除塵效果相對較差，鑒于環(huán)保與安全考慮，萊鋼決定對高爐進(jìn)行停爐大修。

1 停爐前準(zhǔn)備工作

停爐方案是整個停爐過程的基礎(chǔ)，合理、完美的停爐方案是安全、快速、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的重要保證。因此停爐前已對高爐大修進(jìn)行了多次大修討論與分析。

1.1 分析1 號1 880 m3 高爐停爐操作存在的困難

1）為確保停爐過程中不出現(xiàn)爐內(nèi)大爆震現(xiàn)象，對爐頂打水系統(tǒng)進(jìn)行改造更換，增加爐頂打水能力。

2）因沒有此類容積成功放殘鐵的經(jīng)驗，對放殘鐵的位置與放殘鐵的措施進(jìn)行多次論證，最終確定合理開殘鐵口位置。

1.2 確定停爐原則，制定詳細(xì)方案

在此基礎(chǔ)上提出了是安全第一、兼顧環(huán)保效果、盡量回收煤氣、確保將料面安全降至風(fēng)口以下的原則，制定了詳細(xì)的停爐方案和安全保證措施。確定降料面方法：降料面前20 h 進(jìn)行小休風(fēng)一次，對爐頂打水系統(tǒng)進(jìn)行全部更換，并安裝煤氣取樣閥門；小休風(fēng)復(fù)風(fēng)后高爐進(jìn)行全焦冶煉過度，根據(jù)料速情況定裝入停爐料時間，并在降料線前保證高爐順行；降料線過程采取空料線打水方法，通過爐頂霧化打水控制爐頂溫度，盡量回收煤氣，減少對大氣的污染；針對降料線過程中可能遇到的異常情況進(jìn)行預(yù)處理。

1.3 停爐前小休風(fēng)

2004 年9 月25 日7:30—18:00 高爐進(jìn)行一次小休風(fēng)，主要處理以下幾方面工作：

1）全部更換爐頂霧化打水槍噴頭，在十字測溫處安裝4 套臨時打水裝置，以保證降料線過程中，有足夠的打水量保證爐頂溫度在控制范圍內(nèi)，防止爆震發(fā)生。

2）檢查校驗爐頂四點熱電偶與荒煤氣熱電偶精準(zhǔn)度，同時在上升管東北和西北兩處臨時增加兩個熱電偶測溫點，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確不失真。

3）在十字測溫法蘭處安裝煤氣取樣裝置，并引到爐臺，方便在降料線時定期取煤氣樣進(jìn)行檢測化驗分析。

4）休風(fēng)期間對各段冷卻設(shè)備進(jìn)行檢查，風(fēng)口小套打壓，對破損小套進(jìn)行更換，避免降料線期間向爐內(nèi)漏水。

5）提高爐頂?shù)獨鈮毫Γ糜谕t時爐頂通入氮氣，從而稀釋爐頂爆炸性氣體濃度，防止爆震發(fā)生。

6）檢查各放散閥門液壓系統(tǒng)運(yùn)行是否正常，確保降料線期間安全可靠。

7）確認(rèn)煤氣凈化荒煤氣火炬塔眼睛閥、調(diào)節(jié)閥使用正常，用于降料線后期煤氣放散。

8）煤氣封罩、氣密箱、下密平臺、液壓站、探尺箱、大方孔所有油污清理干凈，防止因頂溫過高著火。

1.4 小休風(fēng)結(jié)束后上休風(fēng)料

2004 年9 月25 日20：30 調(diào)整焦比550 kg/t，煤比按100 kg/t 操作，要求適當(dāng)提高爐溫至0.7%～0.9%，做上限爐溫，保證渣鐵溫度大于1 510 ℃，保持合適的堿度，從而保證爐況穩(wěn)定順行，爐溫充沛，爐缸工作均勻活躍。

26 日夜班03:00 開始上休風(fēng)料，之后加60 t 蓋面焦，加完后停止上料，開始降料線。休風(fēng)料組成如表1。

表1 休風(fēng)料組成表

2 降料面過程

26 日08:18 上完蓋面焦，探尺深度2.81 m，正常風(fēng)量4 000 m3/min，由于料線較深,打水量不足頂溫上升較快，為了控制頂溫，被迫減風(fēng)，08：40 減風(fēng)到2 700 m3/min，頂溫恢復(fù)到規(guī)定范圍內(nèi)，同時啟動臨時打水槍，頂溫得到控制；根據(jù)頂溫控制情況風(fēng)量逐步恢復(fù)到3 400 m3/min 以上，頂溫控制在規(guī)定范圍內(nèi)，讓風(fēng)量盡量最大，達(dá)到適合的降料線速度。根據(jù)料線深度逐步降低頂壓系數(shù)。13:40 料線15.34 m時，累計風(fēng)量98.9 萬m3，頂壓突然大幅度升高，緊急減風(fēng)控制，13:53 頂壓波動由83 kPa 升到100 kPa，頂溫突然升高，最高點達(dá)到600 ℃，發(fā)生爆震。為防止燒壞干式布袋，減風(fēng)切煤氣，風(fēng)量最低700 m3/min，觀察風(fēng)口發(fā)現(xiàn)13-17 號、風(fēng)口來渣，后又發(fā)現(xiàn)3 號、12 號，18 號、25 號來渣。（化驗H2含量結(jié)果為20%）立即組織西鐵口出鐵，14:35 打開鐵口后，其余風(fēng)口好轉(zhuǎn)，16:50 堵口出渣約140 t，出鐵較少。切煤氣時料線16.04 m，累計風(fēng)量101.7 萬m3。14:48 投入荒煤氣放散，風(fēng)量2 100 m3/min 左右。13：53-14：05 期間又發(fā)生爆震4 次，切煤氣后15：20-16：24 出現(xiàn)小爆震3 次?？刂祈敎卦谡７秶?，風(fēng)量維持1 900 m3/min左右，以盡快燃燒爐內(nèi)焦炭，27 日02:58 發(fā)現(xiàn)1 號—8 號、26 號—28 號風(fēng)口吹空，03：10 所有可見風(fēng)口基本吹空。03：50 開口出凈最后一爐鐵，27 日06：46 休風(fēng)停爐。

降料線期間共出鐵3 爐，出鐵情況如表2。

表2 出鐵情況表

3 放殘鐵操作

準(zhǔn)確選擇殘鐵口位置是保證放凈殘鐵的關(guān)鍵，本次放殘鐵事先制定了詳盡、可行的方案。按照“一次成功、放凈殘鐵”的要求，對殘鐵口的位置進(jìn)行反復(fù)論證、經(jīng)過多次檢測殘鐵口附近爐皮的溫度，對照爐缸設(shè)計圖紙與護(hù)爐等有關(guān)因素進(jìn)行分析計算，最終確定殘鐵口位置為第四層碳磚上表面及陶瓷杯第一層下沿向上100 mm。殘鐵口標(biāo)高選在拐點以下300 mm，即7 800 mm。殘鐵口位置在26 號-27 號風(fēng)口下方，處于第2 段第40 組冷卻壁上。

休風(fēng)后對殘鐵口進(jìn)行檢驗測溫確認(rèn)殘鐵口可行性。經(jīng)過反復(fù)測量比對，最終確定執(zhí)行計劃方案。07:30 開始展開放殘鐵工作。09:05 割除殘鐵口處爐皮，12:25 燒冷卻壁露出碳磚，15:55 確定殘鐵口中心線，利用臨時開口機(jī)與氧氣鋼管進(jìn)行開口作業(yè)，開口角度選為5°，開口時共更換三次鉆頭鉆桿，開口至1 200 mm 測量溫度為594 ℃時殘鐵口鉆不動，停止鉆孔，改用氧氣燒殘鐵口，直到23:32 打開殘鐵口開始放殘鐵。整個殘鐵口深度約2 200 mm，殘鐵放至28日凌晨03:00 共計放出殘鐵6 罐，渣鐵水約重600 t。

4 結(jié)論

此次大修停爐順利，達(dá)到了安全快速停爐的目的?，F(xiàn)對本次停爐總結(jié)如下：

4.1 總結(jié)經(jīng)驗

1）本次空料線打水停爐節(jié)點與計劃節(jié)點基本吻合，降料線過程安全、順利。計劃停爐時間22～24 h，降料線過程總共用時22 h28 min。

2）本次停爐前按計劃提高爐溫，加錳礦洗爐，減少爐墻掛結(jié)，預(yù)防了降料線時渣皮滑落損壞風(fēng)口及發(fā)生較大爆震現(xiàn)象。其中鐵中w（Mn）為0.65 以上，確保洗爐效果。

3）停爐前提高爐溫、熱量，雖然爐溫較計劃偏高，但渣鐵流動性較好，熱量充足。休風(fēng)后觀察中心堆尖較小，降低了清理爐缸的勞動強(qiáng)度。通過本次降料線操作，可想降料線前有必要控制爐溫1.2%，溫度保證1 520 ℃以上。

4）降料線后期，切煤氣后使用荒煤氣放散，降低了煤氣放散過程中的噪音和污染。操作中應(yīng)保證切煤氣平穩(wěn)過渡。

5）殘鐵口位置確認(rèn)較合理，在2 000 m3級高爐放出600 t 殘鐵較為成功。休風(fēng)后從清理爐缸時爐內(nèi)渣鐵混合物較多難清理來看，說明渣鐵混合物積存較多，并未完全排凈。分析因爐缸底部侵蝕較重，加之停爐前洗爐效果，爐缸死鐵層位置下移，再確認(rèn)殘鐵口位置時可考慮殘鐵口標(biāo)高適當(dāng)下移。

4.2 不足之處

1）本次降料線過程，出現(xiàn)了頂溫偏高，爐頂打水能力不足，爐內(nèi)發(fā)生幾次爆震現(xiàn)象,導(dǎo)致減風(fēng)過程灌風(fēng)口。

2）休風(fēng)最后一爐出鐵較少，分析原因鐵口深度偏淺，爐內(nèi)壓力不足，未能將爐內(nèi)渣鐵及時排凈。

3）休風(fēng)后開殘鐵口時間偏長，爐內(nèi)渣鐵熱量損失，影響爐內(nèi)渣鐵外排效果。