馬永芳， 來志堅
(首鋼長治鋼鐵有限公司煉鐵廠, 山西 長治 046031)
摘 要：長鋼 8 號高爐因制氧機故障突然停機，無法提供氮氣、氧氣，被迫無計劃休風。因時間較長，休風后進行了一系列保溫措施，詳細制定復風方案。復風后精準把控，穩(wěn)步推進，高爐在 63 h 后全面恢復正產(chǎn)生產(chǎn)。
關鍵詞：高爐；無計劃休風；恢復
首鋼長治鋼鐵有限公司（全文簡稱長鋼）8 號高爐有效爐容 1 080 m3，設計有 20 風口，2 個鐵口，鐵口夾角 80°。爐體采用磚壁合一的薄內(nèi)襯結構，爐底爐缸采用陶瓷杯綜合爐底爐缸結構，采用皮帶上料，ss 無料鐘爐頂，配套干法布袋除塵，三座改進型內(nèi)燃式熱風爐。2017 年 11 月 15 日夜班，因動力廠三萬制氧機 UPS 故障突然停機，沒有氮氣、氧氣，高爐被迫于 05:20 時休風。由于事發(fā)突然，高爐沒有任何準備就進行了休風操作。休風后經(jīng)過 59 h16 min 的檢修處理，至 17 日 16:36 時開風。開風后經(jīng)過 63 h 的精心恢復，高爐于 20 日 08：00 時全面恢復正常生產(chǎn)。
1 休風前的爐況
爐況穩(wěn)定順行，料線均勻順暢，爐溫含硅量（質(zhì)量分數(shù)）0.30%，物理熱 1 480 ℃，鐵水流動性良好。爐渣二元堿度 1.15，流動性良好。風量 3 040 m3/min，風壓 330 kPa，風溫 1 118 ℃，氧氣量 4 000 m3 /h，透氣性指 數(shù) 10.5，礦批 32 t，負荷 4.55，料線 1.2 m，焦丁 500 kg/批，配比為 86%（機燒）：1.7%（高硅塊）+1%（高鈦 礦）：11.3%生礦，裝料制度為 C32（2）30（3）28（2）26 （2）23（1）O32.5（3）31.5（4）30.5(4)。開 19 個風口，標 準風速 240 m/s。（堵 4 號風口，該方位爐缸熱電偶 溫度較高護爐需要）具體操作參數(shù)控制見表 1。
事發(fā)當時，高爐南鐵口正在出鐵，在風量急劇下降過程中沒有造成風口灌渣。待風量降低至 1 000 m3/min 后 25 min 休風。在事情發(fā)生時，最初得到的信息是休風 4 h 左右，所以在最后時間內(nèi)，只插了 2 批焦炭。
2 休風后采取的措施
休風 4 h 后，才得知預計需 60 h 才能恢復生產(chǎn)， 于是高爐立即進行了如下操作：
1）風口堵泥，外刷黃油密封；防止休風期間空氣進入爐內(nèi)和焦炭反應，造成風口區(qū)域焦炭變碎和生 成熔融渣鐵。
2）爐頂點火，關閉一個爐頂大放散，減少爐內(nèi)抽力。停爐頂打水，關閉氣密箱冷卻水。
3）降低高爐冷卻強度；為保存爐內(nèi)熱量，將爐底水控制到最小，風口及其以上冷卻設備水壓水量，根據(jù)各段冷卻壁的水溫差逐步將水量控制到最小，以不斷流為止。關閉爐皮外噴水。
4）系統(tǒng)全面的查找高爐本體開焊及可能漏煤氣的部位，進行處理。
5）檢查冷卻設備，更換損壞的冷卻設備，防止向爐內(nèi)漏水。
3 復風前的準備
考慮到無計劃休風時間較長，休風前未調(diào)整負荷的不利因素，為實現(xiàn)復風后能夠快速恢復并避免燒壞風口，煉鐵廠非常重視此次復風操作，詳細制定了復風方案。
3.1焦炭添加及負荷確定
復風料的原則是采取集中加凈焦，輕負荷料帶循環(huán)焦的方式，控制綜合負荷在全焦冶煉還低的水平，待爐溫升高，渣鐵流動性改善后，在逐步恢復負荷及綜合負荷。具體復風料單見下頁表 2。
3.2 裝料制度的調(diào)整
布料角度二環(huán)，礦批為 10 t，確保邊緣和中心煤氣流暢通，爐料結構按二元堿度 1.0 配料。
3.3送風制度的確定
集中堵 12 個風口，開 8 個風口送風，送風風口面積 0.0868m2。復風后要保證單個送風風口的風速，確定開風口的原則。
3.4爐前出鐵的控制
無計劃休風后，爐內(nèi)堆積大量的涼渣鐵，送風后要積極組織爐前出鐵。第一爐鐵尤其開鐵口時機把握要恰當，當理論出鐵量達到正常鐵量的 1/3 時組織開鐵口。之后是清理完渣鐵溝內(nèi)的凝渣鐵就開鐵口，兩個鐵口出鐵后執(zhí)行零間隔出鐵，以盡快排出涼渣鐵，確保有效消除風口破損，以實現(xiàn)煤氣流的合理重建，爐料均勻下降，加快爐況恢復進程。
3.5聯(lián)動試車
復風前 6 h，在設備檢修調(diào)試完畢后，按照規(guī)定對設備進行檢查，并進行設備的聯(lián)動試車，試車完畢，解決所有試車中出現(xiàn)的問題，確保復風后設備正常工作。
4 復風過程把控
考慮到爐況恢復的實際難度較大，本著積極穩(wěn)妥的思路穩(wěn)步恢復爐況。整個恢復期大致可分四個階段:第一個階段是置換爐內(nèi)的重負荷料；第二階段是逐步開風口，恢復風量，恢復爐況；第三階段是控制恢復節(jié)奏，穩(wěn)定煤氣流，穩(wěn)定爐況，避免爐況出現(xiàn)反復，開始富氧、噴煤；第四階段是優(yōu)化指標，全面恢復至正常水平。
4.1第一間段
17 日 16:36 時送風，送風風量 500 m3/min，開 1、 2、3、4、17、18、19、20 號風口。利用小風量開風，逐步緩慢加風、提風溫的措施，合理控制風速，形成小冶煉區(qū)，逐步排出爐內(nèi)熔化的冷渣鐵。截止 17 日 24:00時為第一間段，這一間段的主要任務是置換爐內(nèi)重負荷料。
4.2第二間段
待爐內(nèi)重負荷料置換完后，接下來就是控制壓差，過渡焦炭。然后是加風、開風口。期間要注意合理控制風速，并且及時打開鐵口排出渣鐵，避免出現(xiàn)大的連續(xù)塌料、懸料、管道、風口套損壞等事故。具體操作參數(shù)控制見表。開風口時間具體是：18 日 03:15 時捅開 16 號風口。04:33 時捅開 5 號風口。5:22 時高爐休風（更換 1 號、19 號風口漏水）。06:40 時開風。09: 58 時捅開 6 號風口。11:58 時捅開 7 號風口。15:20 時捅開 8 號風口。18:35 時捅開 9 號風口。截止 18 日 21:00 時為第二階段，這一間段的主要任務是根據(jù)實際情況，把握加風、開風口的時機，逐步恢復風量、開風口，恢復爐況。
4.3第三間段
隨著風量、風口的增加，風速提高，渣鐵溫度升高，爐缸工作狀況好轉(zhuǎn)，工作區(qū)域擴大。爐內(nèi)要適當控制開風口速度，緩慢恢復風量，緩慢提高風速接近正常水平，并將料線控制在一定水平自動下料，以穩(wěn)定煤氣流合理分布，避免爐況出現(xiàn)反復，同時計劃開始富氧、噴煤。11 月 18 日 21:30 時已捅開 15 個風 口，風量 1 650 m3/min，風速 181 m/s，料線 2.0 m，均勻順暢，高爐開始富氧、噴煤。18 日 23:59 時捅開 10號風口，19 日 06:40 時捅開 11 號風口。截止 19 日17:00 時為第三間段，這一間段的主要任務是控制恢復節(jié)奏避免爐況出現(xiàn)反復，找準時機開始富氧、噴煤。
4.4第四間段
隨著爐況趨于穩(wěn)定，要逐步恢復風量、風溫、風速，礦批、負荷至正常水平。19 日 22:30 時捅開 14 號 風口，至此風口已捅開 18 個，風量 2 600 m3/min，富氧 1 500 m3 /h，噴煤 11.0 t/h，負荷 4.20，礦批 23.8 t。 20 日 07：10 時捅開 12 號風口，高爐恢復正常生產(chǎn)。截止 20 日 08:00 時為第四階段，這一間段的主要任務是全面恢復各項參數(shù)、控制指標至正常水平。
5 爐前出鐵組織
在恢復爐況過程中，爐前出鐵工作是最為繁重，最為重要的。要及時打開鐵口，保證一定流速排出渣鐵，要保證鐵口一定深度避免虧渣鐵，避免燒化風口，為爐內(nèi)恢復打好基礎。與往次不同的是，本次恢復過程中僅使用北鐵口出鐵，南鐵口在 19 日捅開15 號風口，只剩 12 號、13 號、14 號風口時才投入使用。實踐證明，并沒有影響爐況恢復。復風過程爐前出鐵、出渣情況統(tǒng)計表（見表 5、表6）。
6 結語
1）休風前爐況穩(wěn)定順行，爐溫適宜，渣鐵流動性好，休風后做好爐體密封保溫工作，減少高爐熱量損失是爐況快速恢復的基礎。
2）采取集中加焦的方式，有利于及時把爐缸熱量聚起。小礦批有利于疏松壓量關系，接受風量。集中堵風口的方式有利于形成一個小冶煉區(qū)，加快恢復進程。
3）開風口速度要把控到位，完全滿足以下條件后再開風口：高爐接受風量，料尺順暢，爐溫充沛，渣鐵流動性好，爐前排渣鐵正常，風口水溫差上升大于1.0 ℃，有一爐鐵的時間間隔。
4）恢復過程中，爐內(nèi)操作要計算好冶煉進程，加風、開風口要嚴格控制壓差和風速，調(diào)劑上要保證充沛的爐溫和良好的渣鐵流動性。
5）恢復爐況過程中，爐前要及時排出爐內(nèi)的渣鐵，能減少風口前窩渣燒化風口，有助于及早恢復爐況。所以爐前出鐵組織，顯得尤為重要。要從人員分配，開堵鐵口，清理渣鐵方面細化安排，確保按時具備出鐵條件，及時排出渣鐵。
參考文獻
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