安鋼永通公司高爐燜爐和復(fù)風(fēng)操作實(shí)踐

王 維，徐德強(qiáng)

（安鋼集團(tuán)永通球墨鑄鐵管有限責(zé)任公司，河南 安陽(yáng) 455133）

安鋼集團(tuán)永通球墨鑄鐵管有限責(zé)任公司為鑄造企業(yè)，生產(chǎn)球墨鑄管，配備高爐設(shè)計(jì)一個(gè)鐵口，16個(gè)風(fēng)口，軟水閉路循環(huán)（風(fēng)口系統(tǒng)軟水開(kāi)路循環(huán)），總送風(fēng)面積0.157 6 m2。2022年因安陽(yáng)市環(huán)保政策影響，計(jì)劃于2月29日滿爐料燜爐（料線6 m左右），預(yù)計(jì)燜爐22 d。該高爐于2016年9月6日大修生產(chǎn)至今，冷卻設(shè)施完好，利用燜爐時(shí)間對(duì)爐吼下部水冷鋼磚以及無(wú)冷區(qū)耐火材料進(jìn)行了更換，為減少停爐損失，實(shí)現(xiàn)復(fù)風(fēng)后爐況順行和快速達(dá)到較好指標(biāo)，專門(mén)制定了一系列技術(shù)方案。

1 燜爐操作

1.1 燜爐前期準(zhǔn)備工作

燜好爐才能開(kāi)好爐，為此燜爐工作是本次高爐停爐工作的重點(diǎn)，燜爐前保高爐穩(wěn)定順行，消除崩懸料，渣鐵熱量充足，適當(dāng)降低二元堿度（1.15倍以下），提高爐缸清潔指數(shù)。休風(fēng)前24 h鐵口角度由11°提至13°，休風(fēng)前8 h停煤。燜爐料選擇好的人造富礦和部分天然塊礦，配入少量錳礦（按鐵中含錳0.8%組織）和螢石（渣中w（CaF）為5%），配加少量硅石提高渣量，降低渣中w（Al2O3）（16%以下）以及二元堿度（1.0倍以下）[1]；高爐燜爐時(shí)爐內(nèi)為滿爐料（料線僅降至6 m），可采用較高風(fēng)壓對(duì)鐵口進(jìn)行空噴，將爐缸內(nèi)殘存渣鐵出盡，燜爐料詳見(jiàn)表1、表2。

表1 燜爐參數(shù)及爐渣成分

表2 高爐燜爐排料表

1.2 休風(fēng)操作

本次燜爐從2022年元月29日開(kāi)始下?tīng)F爐料單下?tīng)F爐料，燜爐料由凈焦、空焦和正常料組成，凈焦計(jì)劃下至爐缸上沿部位，更加保證復(fù)風(fēng)后爐缸熱量快速、平穩(wěn)提升和改善渣鐵流動(dòng)性的正常指標(biāo)。下?tīng)F爐料期間爐頂打水，控制頂溫200～350℃，逐步降料線，確保停爐后料線6～7 m，為檢修奠定基礎(chǔ)。最后一爐鐵出鐵風(fēng)壓150 kPa，透風(fēng)后減至常壓90 kPa噴鐵口，基本上出盡爐內(nèi)渣鐵，風(fēng)壓減至30 kPa后，渣鐵流小用有水炮泥堵鐵口。元月29日18：35分休風(fēng)停產(chǎn)燜爐[2]。最后一次渣鐵成分情況見(jiàn)下頁(yè)表3。

表3 最后一爐鐵渣鐵成分

1.3 密封工作

加強(qiáng)爐體密封，防止焦炭燒損和燒結(jié)礦粉化就是最大限度保證爐缸溫度，減少熱量損失，并為后續(xù)高爐爐況順利恢復(fù)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。為此，嚴(yán)密科學(xué)組織燜爐工作是本次燜爐工作的重點(diǎn)工作。主要采取以下措施：

1.3.1 下部密封

休風(fēng)爐頂點(diǎn)火后，迅速卸下全部吹管，大、中套間的接觸縫隙用黃油封閉，卸下全部吹管和小套，全部先堵泥至二套中間，然后填河沙至大套中間，大套中間砌磚后再抹泥，最外層再抹黃油，確保嚴(yán)實(shí)。大套與爐殼之間也要抹黃油密封。

1.3.2 中部密封及降低冷卻強(qiáng)度

關(guān)閉所有爐外噴淋水和漏水冷卻壁（爐喉鋼磚），關(guān)閉爐頂氣密箱水，嚴(yán)禁往爐內(nèi)漏水。檢查爐體焊縫和所有冷卻壁水管護(hù)套，如果有開(kāi)焊和泄露的必須及時(shí)焊補(bǔ)和堵塞。冷卻水控制：

1）閉路8 h后降至3 MPa。

2）16 h后閉路系統(tǒng)停1臺(tái)，流量控制到正常水量一半。

3）24 h后，風(fēng)口中小套降至出水無(wú)壓力，控制不斷水。

1.3.3 上部密封

為了有效地做好爐頂密封工作，隔斷空氣與爐料的接觸，同時(shí)也確保有效封堵殘余煤氣，確保后續(xù)爐內(nèi)作業(yè)的安全性，爐頂采用蓋水渣密封，風(fēng)口全部堵好后22：35下2車水渣進(jìn)行上部密封（約11.8 t），30日10：45再加1車水渣，加完水渣后料線6 m。后期因爐內(nèi)作業(yè)的需要，上3 t沙進(jìn)一步進(jìn)行上部密封。爐內(nèi)作業(yè)結(jié)束后清楚沙子和部分水渣；31日10：35爐頂放散關(guān)至開(kāi)80 mm縫隙。

1.3.4 悶爐后檢查工作

休風(fēng)燜爐程序完成后，高爐及熱風(fēng)爐都要建立巡查記錄臺(tái)賬，每2 h巡查一次高爐冷卻系統(tǒng)漏水情況、風(fēng)口密封情況、爐頂料面情況，并做好記錄。如發(fā)現(xiàn)異常情況，及時(shí)匯報(bào)處理。

2 開(kāi)爐操作

2.1 復(fù)風(fēng)前的準(zhǔn)備工作

2.1.1 熱風(fēng)爐燒爐

考慮燜爐時(shí)間較長(zhǎng)，熱風(fēng)爐送風(fēng)溫度低（500℃左右），提前考慮熱風(fēng)爐燒爐，因永通公司長(zhǎng)期單座高爐運(yùn)行，無(wú)煤氣燃料，為保排放達(dá)標(biāo)，使用液化天然氣燃料燒爐，通過(guò)液態(tài)天然氣槽車汽化以及汽化減壓裝置把天然氣引至熱風(fēng)爐拱頂與燃燒口同平臺(tái)的人孔處，通過(guò)人孔處打孔安裝天然氣燃燒器進(jìn)行燒爐。烘爐標(biāo)準(zhǔn)：一是要求高爐開(kāi)爐前2 h，與之配套的兩座熱風(fēng)爐（1號(hào)、2號(hào)）的拱頂溫度≥1 200℃，煙道溫度≥250℃且＜350℃，滿足高爐開(kāi)爐期間風(fēng)溫需求。二是烘爐期間熱風(fēng)爐煙氣中二氧化硫含量（質(zhì)量濃度）＜50 mg/m3,氮氧化物含量＜100 mg/m3，滿足環(huán)保要求。實(shí)際從17日10：00開(kāi)始燒爐，20日因斷電造成助燃風(fēng)機(jī)停機(jī)，燃燒器燒毀而中斷，拱頂溫度不足1 100℃，煙道溫度不足100℃。

2.1.2 風(fēng)口預(yù)處理

2月19日14：00開(kāi)始回裝3號(hào)-14號(hào)風(fēng)口和吹管，風(fēng)口前碎焦拔凈，重新填入新焦炭，風(fēng)口前空腔圓周填有水泥，風(fēng)口堵磚套，磚套外用有水炮泥堵嚴(yán)實(shí)，確保不吹開(kāi)，嚴(yán)格執(zhí)行“掏凈、填滿、堵嚴(yán)、上緊、驗(yàn)收”方針。20日17：30預(yù)處理鐵口上方4個(gè)風(fēng)口，拉下風(fēng)口小套狀態(tài)，從風(fēng)口下端往下燒，燒至風(fēng)口下端焦炭下榻，確保風(fēng)口與鐵口的貫通。20：00安裝風(fēng)口和吹管，風(fēng)口前段圓周空腔填泥，每個(gè)風(fēng)口內(nèi)裝工業(yè)鹽1袋（50 kg）。

2.1.3 鐵口預(yù)處理

本次鐵口預(yù)處理采用二氧化碳致裂器工作原理，致裂器儲(chǔ)液管內(nèi)充裝液態(tài)CO2，啟動(dòng)加熱裝置瞬間產(chǎn)生大量熱量，液態(tài)CO2瞬間氣化，體積急劇膨脹，產(chǎn)生強(qiáng)大推力，從而達(dá)到致裂目的。

20日09：30開(kāi)始預(yù)處理鐵口，80 mm鉆頭鉆進(jìn)1 000 mm開(kāi)始平燒鐵口深度至3 000 mm，孔徑滿足致裂要求，12：00開(kāi)始用致裂器致裂爆破6次，測(cè)試鐵口有微負(fù)壓，說(shuō)明致裂起到連通風(fēng)口與鐵口的效果。開(kāi)始埋氧槍，先用氧氣把鐵口孔道內(nèi)焦炭點(diǎn)燃，帶風(fēng)操作，防止插入的氧槍出氣口被渣鐵凝死不透氣，同時(shí)氧槍通入的空氣與氧氣要保證壓力穩(wěn)定且能連續(xù)供氣，滿足后續(xù)增壓要求，16：00（送風(fēng)前8 h）成功埋氧槍，氧槍插進(jìn)深度2 500 mm，壓力p空∶p氧=0.3∶0.2，氧槍與鐵口接觸面用石棉繩纏緊再用有水炮泥密封，供氣壓力0.2～0.35 MPa，流量30～50～80 m3/h，逐步提量，定期通過(guò)氧槍窺視孔觀察氧槍工作情況，保證不憋壓。

2.1.4 試車

因系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間長(zhǎng)，檢修較多，試車工作尤其重要，試車是使系統(tǒng)工程不留絲毫缺陷，否則會(huì)帶來(lái)開(kāi)爐和生產(chǎn)的不順利，為此針對(duì)試車工作制定具體的單體試車和聯(lián)合試車時(shí)間節(jié)點(diǎn)，確保試車時(shí)間充足，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 開(kāi)爐第一階段

開(kāi)爐第一階段是能使風(fēng)口前燃燒熔化的渣鐵及時(shí)從鐵口搞出來(lái)，不憋死就是勝利了。21：50拔氧槍，少量渣無(wú)鐵，再次插入氧槍進(jìn)一步貫通鐵口與風(fēng)口，21日00：06用鐵口上方4個(gè)風(fēng)口送風(fēng)，送風(fēng)面積0.038 15 m2，風(fēng)量583 m3/min，風(fēng)溫550℃，送風(fēng)初始料線5.5 m（燜爐加水渣后6 m,復(fù)風(fēng)前加焦6 t,說(shuō)明密封效果較好）。開(kāi)爐料上凈焦16車48 t，然后礦批6 t，使用高堿度燒結(jié)礦75%和酸性球團(tuán)25%，同時(shí)每車螢石300 kg，錳礦150 kg和硅石100 kg，降低爐渣堿度以及黏度，改善渣鐵流動(dòng)性，有利于鐵水在爐內(nèi)滲透和順利排出，02：20成功引煤氣燒熱風(fēng)爐。送風(fēng)4.5 h拔出空噴鐵口，煤氣量從小到大，06：15流出渣鐵約7 t左右，渣鐵流動(dòng)性不足，出鐵時(shí)間以渣鐵成分見(jiàn)表4。

表4 出鐵時(shí)間及渣鐵成分

2.3 開(kāi)爐第二階段

開(kāi)爐第二階段是渣鐵熱量的提升階段。初期熱量一直不足，維持低風(fēng)壓運(yùn)行，22：20分渣鐵溫度上至1 300℃，開(kāi)始捅風(fēng)口、加風(fēng)，期間23日08：30查出6號(hào)風(fēng)口二套漏水改開(kāi)路，13：45—18：10分休風(fēng)更換，共休風(fēng)4 h 25 min，送風(fēng)后逐步加風(fēng)加礦批以及捅風(fēng)口，加風(fēng)和捅風(fēng)口情況見(jiàn)表5和表6。

表5 加風(fēng)情況

表6 捅風(fēng)口情況

2.4 開(kāi)爐第三階段

更換6號(hào)風(fēng)口二套后，渣鐵熱量充足，已經(jīng)具備高爐強(qiáng)化條件，但鐵水系統(tǒng)處理跟不上，捅風(fēng)口速度減慢，至25日鑄管系統(tǒng)開(kāi)始生產(chǎn)，全風(fēng)口作業(yè)，恢復(fù)到300 kPa風(fēng)壓，全風(fēng)溫富氧噴煤作業(yè)，當(dāng)日產(chǎn)量2 126 t，基本達(dá)產(chǎn)。

3 燜爐及開(kāi)爐評(píng)價(jià)

此次燜爐共計(jì)用時(shí)22 d 5.5 h，開(kāi)爐初始至達(dá)產(chǎn)用時(shí)4 d（延誤1 d），開(kāi)爐期間休風(fēng)1次，更換風(fēng)口二套1個(gè)；較預(yù)期高爐恢復(fù)正常水平還有一定的差距。

3.1 不足之處

1）高爐送風(fēng)前，在熱風(fēng)爐燒爐過(guò)程中出現(xiàn)阻燃風(fēng)機(jī)意外斷電，造成送風(fēng)溫度不足600℃，而且開(kāi)爐前期風(fēng)溫未能快速提升，減緩爐缸溫度上行行程，造成恢復(fù)進(jìn)程滯后[3]。

2）送風(fēng)料線5.5 m，因初期風(fēng)量小，熱量又不足，爐頂溫度偏低（不足100℃），操作者遲遲不敢下料，空料線時(shí)間較長(zhǎng)，也是爐缸熱量提升較慢的主要原因。

3）前期生鐵含硅4.56%，爐渣二元堿度1.43倍，而且持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間，渣鐵粘度大，滲透性不好，導(dǎo)致6號(hào)風(fēng)口二套燒壞，休風(fēng)更換，延誤恢復(fù)行程。

4）后續(xù)鐵水配套系統(tǒng)不同步，鑄鐵能力不足，造成高爐不能及時(shí)捅開(kāi)風(fēng)口強(qiáng)化，最終影響開(kāi)爐進(jìn)度。

3.2 成功之處

1）本次燜爐期間，料面下降不明顯，說(shuō)明此次上下部密封以及爐體密封以及快速堵風(fēng)口等措施取得了良好效果。

2）利用二氧化碳致裂器致裂技術(shù)，配合鐵口插氧槍實(shí)現(xiàn)鐵口與風(fēng)口貫通取得良好效果，同時(shí)鐵口埋氧槍通氧的措施確保了爐缸盡早預(yù)熱和在不憋爐情況下及時(shí)排出熱量差的涼渣鐵。

3）開(kāi)爐前各項(xiàng)準(zhǔn)備工作充分，鐵口和風(fēng)口的預(yù)處理工作到位，設(shè)備檢修到位，單體試車和聯(lián)動(dòng)試車到位，設(shè)備運(yùn)作良好，沒(méi)有因設(shè)備故障延誤爐前出鐵和高爐減風(fēng)。

4 結(jié)論

1）高爐燜爐開(kāi)爐工作務(wù)必有計(jì)劃實(shí)施，科學(xué)制定燜爐開(kāi)爐方案，保燜爐前高爐運(yùn)行狀態(tài)良好，同時(shí)遵循只有燜好爐，才能開(kāi)好爐的原則，嚴(yán)格做好燜爐密封工作。

2）開(kāi)爐第一爐鐵在不憋爐的前提下順利排出是最關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為此做出的一切前提工作都是值得的，尤其是在風(fēng)口和鐵口的預(yù)處理上務(wù)必到位，多下功夫，保證兩者之間的通透；本次使用二氧化碳致裂器致裂技術(shù)，配合鐵口插氧槍實(shí)現(xiàn)鐵口與風(fēng)口貫通是成功的。

3）開(kāi)風(fēng)口根據(jù)爐前出渣出鐵并參考小套水溫差大于1℃綜合考慮，抓住開(kāi)風(fēng)口時(shí)機(jī)，避免開(kāi)風(fēng)口后燒套現(xiàn)象。

4）燜爐開(kāi)爐初期風(fēng)口以上是通透的，而燜爐開(kāi)爐采取的是偏開(kāi)風(fēng)口，只有及時(shí)提升渣鐵流動(dòng)性并及時(shí)排放出爐缸內(nèi)渣鐵是快速達(dá)產(chǎn)的關(guān)鍵，堵風(fēng)口時(shí)間越長(zhǎng)，爐料偏行堆積越嚴(yán)重，恢復(fù)進(jìn)程減緩，燒套的概率也增大。

5）燜爐二元堿度絕對(duì)不能高，保1.0以下，同時(shí)利用螢石（渣中w（CaF）為5%）改善爐渣流動(dòng)性和滲透性，用錳礦（鐵中w（Mn）為0.8%）改善鐵的流動(dòng)性和滲透性是很有必要的。

6）高爐開(kāi)爐是開(kāi)弓沒(méi)有回頭箭，設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行是保證，試車保證設(shè)備無(wú)缺陷是不誤砍柴功的，要尤其重視。