顧宏偉
(滄州中鐵裝備制造材料有限公司煉鐵廠)
摘 要 對(duì)滄州中鐵1#高爐降料面噴涂造襯作業(yè)進(jìn)行總結(jié)。通過(guò)合理設(shè)計(jì)休風(fēng)料，嚴(yán)格控制風(fēng)量及爐頂溫度，復(fù)風(fēng)后快速調(diào)整負(fù)荷等措施，安全、經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)確完成降料面噴涂作業(yè)并快速恢復(fù)爐況。
關(guān)鍵詞 休風(fēng)料設(shè)計(jì) 降料面 風(fēng)量控制 頂溫控制 煤氣全程回收
1 前言
滄州中鐵煉鐵廠1號(hào)爐有效容積2500m3，2008年9月投產(chǎn)。高爐采用軟水密閉循環(huán)冷卻，爐腹及以上爐體設(shè)計(jì)為磚壁合一的薄爐襯結(jié)構(gòu)，爐腹至爐身下部采用銅冷卻壁。2014年10月以來(lái)，爐身熱流強(qiáng)度總體表現(xiàn)偏高，邊緣氣流不穩(wěn)定，爐況抗外圍干擾能力弱，經(jīng)常波動(dòng)，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)較為被動(dòng)。經(jīng)研究確認(rèn)高爐爐襯侵蝕剝落使高爐操作爐型發(fā)生較大變化是熱流強(qiáng)度異常，邊緣氣流不穩(wěn)定的根本原因。因此定于2014年12月30日空料線停爐噴涂造襯，計(jì)劃降料線到20m(爐腰下部)。降料面過(guò)程耗時(shí)9h，全程回收煤氣。休風(fēng)74.5h。開(kāi)爐后20h恢復(fù)全風(fēng)作業(yè)，整個(gè)噴涂造襯達(dá)到了“安全，快速，經(jīng)濟(jì)，準(zhǔn)確”的目標(biāo)。
2 降料面前的準(zhǔn)備工作
2.1 調(diào)整爐溫及造渣制度
降料面前控制爐溫[Si]0.4—0.5%,確保鐵水物理熱1500---1520℃，同時(shí)下調(diào)爐渣堿度0.03，控制渣中（MgO）>8%、（Al2O3）<15%。熱洗爐缸，確保爐缸活躍，避免休風(fēng)后爐缸出現(xiàn)較大粘結(jié)，影響爐況。
2.2 休風(fēng)料準(zhǔn)備
休風(fēng)料按焦炭負(fù)荷在爐內(nèi)分為5段，用凈焦調(diào)劑負(fù)荷。全爐負(fù)荷2.06，其中爐缸、爐腹段負(fù)荷為3.21，爐腰負(fù)荷為 2.0，爐身下段負(fù)荷為1.7，爐身中部負(fù)荷為1.03，爐喉及爐身上部負(fù)荷為0.8。礦批較正常礦批減小30%，干焦批定為15.5t。每批礦中帶入2t錳礦和0.5t螢石，控制鐵中[Mn]0.8%--1%。爐渣堿度按照焦負(fù)荷分段設(shè)定的爐溫[Si]及理論二元堿度進(jìn)行校核，其中第1段控制[Si]0.5% , 二元堿度1.1；第2段控制[Si]1.2%,二元堿度1.1；第3、4、5段控制[Si]2.0% , 二元堿度1.10。最后加入10批蓋面焦，蓋面焦為空焦，每批帶入110kg石灰石，控制二元堿度為1.0。始終控制渣中（MgO）>8%、（Al2O3）<15%。
2.3 降料面預(yù)休風(fēng)
此次降料面嚴(yán)格按照《降料面休風(fēng)方案》執(zhí)行，于2014年12月30日12：00預(yù)休風(fēng)，休風(fēng)料設(shè)定10批蓋面焦中前3批在預(yù)休風(fēng)前加入，休風(fēng)時(shí)維持正常料線。休風(fēng)后主要進(jìn)行以下準(zhǔn)備工作：
(1) 拔出十字測(cè)溫裝置，安裝四根臨時(shí)打水槍?zhuān)_保打水量達(dá)50t／h以上，同時(shí)檢查原打管的出水和霧化情況并酌情進(jìn)行修復(fù)；
(2) 更換漏水的風(fēng)口小套；
(3) 校準(zhǔn)雷達(dá)探尺并實(shí)測(cè)料面，通過(guò)實(shí)測(cè)結(jié)果確定以雷達(dá)監(jiān)測(cè)料面情況。
3 空料線操作
12月30日18：00時(shí)復(fù)風(fēng)，料線從1.5m開(kāi)始降料面，到12月31日3：00休風(fēng)結(jié)束，共歷時(shí)540min，雷達(dá)操尺顯示料線已降到20m，后實(shí)測(cè)為20.5m，平均降料面速度達(dá)到2.1m／h。
3.1 頂溫的控制
降料面操作中頂溫控制以料線、風(fēng)量、打水量、爐頂設(shè)備承受能力為依據(jù)綜合考慮。前期風(fēng)量大，料面下降速度快，頂溫控制在250--280℃左右，隨著料線下降通過(guò)適當(dāng)減風(fēng)和降低風(fēng)溫來(lái)控制頂溫。料線降到爐身下部或爐腰處，此時(shí)進(jìn)入高溫區(qū)，易形成水煤氣爆炸，控制頂溫在350℃，防止打水過(guò)多接觸到紅焦，造成爐缸劇涼，影響出鐵和開(kāi)爐。同時(shí)加大N2用量，保護(hù)爐頂設(shè)備。
3.2 風(fēng)量、熱壓的控制
風(fēng)量、風(fēng)壓的控制要兼顧多個(gè)方面，既要防止因風(fēng)量過(guò)大造成管道行程，又要不影響降料面進(jìn)程。風(fēng)壓波動(dòng)時(shí)果斷減風(fēng)，直到風(fēng)壓穩(wěn)定為止。開(kāi)始全風(fēng)作業(yè)，19：00風(fēng)量恢到4700m3/min,頂壓160kPa；至21：00料線降至12m，減風(fēng)量至4000 m3/min，頂壓120 kPa；22：00料線降至15m，減風(fēng)量至3000 m3/min ，頂壓80 kPa ；23：00料線降至16m，風(fēng)量減至2300 m3/min ，改常壓；12月31日3：00料線到位后休風(fēng)。
此次降料面從1.5m降到20m共消耗風(fēng)約1647000m3，噸焦耗風(fēng)2900 m3.。消耗水量500m3。采取了全程回收煤氣方法，料線成功降到20m，停爐過(guò)程未出現(xiàn)明顯爆震，出現(xiàn)兩次管道行程，整個(gè)過(guò)程安全、快捷，證明停爐操作基本合理.
4 開(kāi)爐
4.1 爐料結(jié)構(gòu)及裝爐
由于噴涂過(guò)程中產(chǎn)生大量反彈料，且噴涂料中Al2O3較高，因此在裝爐時(shí)輕負(fù)荷料仍帶入錳礦和螢石，同時(shí)正常料采用低Al2O3的燒結(jié)礦、烏球、紐曼塊礦。配料保證熟料率80%以上。裝爐時(shí)先裝入空焦。料線裝至18.5m（爐腰上部）后開(kāi)始裝入負(fù)荷料。負(fù)荷料的負(fù)荷選擇及裝入順序與休風(fēng)料負(fù)荷一致，順序相反。
4.2 送風(fēng)操作
裝爐料線至3m后開(kāi)始送風(fēng)，送風(fēng)時(shí)偏堵1#鐵口區(qū)域部分風(fēng)口，以2#、3#鐵口區(qū)域風(fēng)口送風(fēng)，進(jìn)風(fēng)面積為全風(fēng)口面積的2/3。復(fù)風(fēng)初期由于爐內(nèi)水渣及反彈料影響，高爐透氣性差，頂溫長(zhǎng)時(shí)間偏低，受煤氣干法除塵限制，不能引煤氣至外網(wǎng)。送風(fēng)2h后產(chǎn)生一次塌料，料柱開(kāi)始松動(dòng)，透氣性逐漸好轉(zhuǎn)，頂溫達(dá)到150℃后開(kāi)始引煤氣操作。爐頂放散關(guān)閉后，風(fēng)量逐漸增大。為了保證開(kāi)爐爐況順行，嚴(yán)格按壓差操作，嚴(yán)禁強(qiáng)頂風(fēng)量，防止因風(fēng)速過(guò)高燒損風(fēng)口小套，同時(shí)視料線、爐況和出鐵睛況逐步開(kāi)風(fēng)口，并增加風(fēng)量。風(fēng)量至4000 m3／min，開(kāi)始提負(fù)荷至4.2t/t,3h后開(kāi)始噴吹煤粉。從復(fù)風(fēng)經(jīng)過(guò)20h風(fēng)口全開(kāi)，風(fēng)量達(dá)到4700 m3／min，基本實(shí)現(xiàn)了全風(fēng)操作。
開(kāi)爐過(guò)程中爐渣成份、堿度均達(dá)到控制目標(biāo)值，渣鐵流動(dòng)性始終較好。復(fù)風(fēng)以后前兩爐爐溫[si]2.2%，之后逐步降低到0.8%--1.0%，物理熱始終高于1490℃。但全風(fēng)后爐溫下降較快，渣堿度調(diào)整不及時(shí)，鐵水[S]超標(biāo)。
4.3 操作制度調(diào)劑
由于噴涂后爐身散熱減小，冷卻壁軟水溫差及冷卻壁溫度度降低，防止?fàn)t墻結(jié)厚，將軟水進(jìn)水溫度提高2℃，控制全爐水溫差在2-3℃.同時(shí)由于爐身角略有減小，邊緣氣流易發(fā)展，上部裝料制度采取適當(dāng)抑制邊緣，開(kāi)放中心的措施，防止中心不活，產(chǎn)生爐缸堆積。保證十字測(cè)溫顯示中心溫度約500--650℃，邊緣四點(diǎn)溫度約50℃。高爐全風(fēng)后2d利用系數(shù)達(dá)到2.5 t/ m3.d，且爐況穩(wěn)定，證明調(diào)劑合理有效。
5 經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)
(1) 降料面前期由于風(fēng)量大，雖然頂溫顯示250--280℃，但實(shí)際送入外網(wǎng)的煤氣溫度高出70℃，且下游煤氣用戶距離一號(hào)高爐較近，因此對(duì)下游用戶造成不利影響。
(2) 休風(fēng)負(fù)荷及休風(fēng)料的結(jié)構(gòu)控制基本合理，從停爐觀察爐墻情況來(lái)看爐墻非常干凈，爐前渣鐵排出始終比較正常。
(3) 打水霧化效果和充足的打水量是保證快速降料面及防止?fàn)t內(nèi)爆震，保護(hù)爐頂設(shè)備的重要手段。本次臨時(shí)打水槍開(kāi)孔朝下，如改為朝上開(kāi)孔噴淋，霧化效果會(huì)有較大改善。
(4) 此次降料面過(guò)程全回收煤氣，沒(méi)有提前切氣放散煤氣，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。
(5) 隨著風(fēng)量恢復(fù)及順行改善，提高負(fù)荷的同時(shí)須將渣堿度調(diào)整到位，否則會(huì)導(dǎo)致[Si]、[S]失控。
6 結(jié)語(yǔ)
對(duì)滄州中鐵1#高爐降料面噴涂造襯作業(yè)，通過(guò)合理設(shè)計(jì)休風(fēng)料，嚴(yán)格控制風(fēng)量及爐頂溫度，復(fù)風(fēng)后快速調(diào)整負(fù)荷等措施，安全、經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)確完成降料面噴涂作業(yè)并快速恢復(fù)爐況。