重鋼2500m3高爐停爐節能減排技術的研究實踐

劉向輝，趙仕清，黎均紅，魏功亮，宋明明

（重慶鋼鐵股份有限公司，重慶 401258）

重鋼2500m3高爐停爐節能減排技術的研究實踐

劉向輝，趙仕清，黎均紅，魏功亮，宋明明

（重慶鋼鐵股份有限公司，重慶 401258）

文章介紹了重鋼（2500m3）高爐空料線打水停爐的具體操作方法。與重鋼以往打水降料線停爐過程中一開始便放散煤氣不同的是，此次是在料線到達爐腹部位時才開始放散煤氣，較以往停爐方式更經濟、更環保。

高爐；空料線；煤氣回收；停爐

為配合公司電網改造及處理熱風爐三叉口部分耐火磚垮塌，重鋼高爐（2500m3）于2015年3月19日實施了空料線打水停爐。在停爐前一天05∶56首先進行預休風操作，為進一步加快停爐的進程，空料線提前至8m，于12∶22復風降料面，20∶47放散煤氣，05∶26高爐休風，降料面過程中回收煤氣8h5min，累計回收煤氣約172萬m3。本次停爐第一次采用深空料線回收煤氣的技術，也就是將料線降至爐腹位置時放散煤氣，與過去的停爐方式相比，新的方式更經濟、更環保。

1 預休風

1.1 預休風前的準備工作

（1）洗爐。鑒于高爐在停爐前長期處于低強度冶煉，而且有爐缸局部堆積現象存在，為改善渣鐵流動性，最大限度減緩爐缸堆積，達到清洗爐缸的目的，于3月12日16∶49開始加錳礦600kg/批，3月13日加至800kg/批。同時，由于2高爐爐墻溫度有下降趨勢，爐墻存在粘結現象，為使降料面過程的順利進行及爐墻粘結物的清理，3月16日14∶07起料批中添加螢石400kg/批，至3月17日19∶27添加量達到600kg/批。洗爐期間操作參數一般控制為：[Si]=0.6～0.8%、[Mn]=0.8%左右、R2=1.00～1.05，保證爐缸熱量充沛，鐵水物理熱≥1500℃。

（2）其它調整手段。從配比3.9%開始逐步降低自產釩鈦球的配比，直至取消。焦炭負荷由3.95t/t逐步退降低3.59t/t，直至改全焦。適當降低配料堿度，由1.05逐漸降低至0.96。具體調整情況見表1。

（3）預休風前校核所有儀器儀表，重點校核好煤氣在線分析儀及爐頂溫度等，以及安裝好爐頂打水臨時管道、煤氣取樣管道，管道安裝完畢后要求試水、試壓。

（4）提前一天將放鐵的鐵口角度提高，從正常的10°提高至最大角度。

1.2 預休風經過

2014年10月以來，高爐長期處于低強度冶煉狀態，有爐缸堆積現象存在，風口小套頻繁燒壞。2015年3月17日對風口中、小套及爐體各部位進行檢查，預休風更換了漏水小套。同時，捅掉所有風口陶瓷套。3月17日12∶23采取復風操作后爐況順行，按既定措施于19∶27改為加全焦停爐料，改全焦后出現滑料和煤氣利用下降的情形，未得到及時控制，從而導致爐溫下行。18日00∶00出現低爐溫，鐵水中[Si]降至0.13%，隨即通過減風措施控滑料提爐溫，2h后爐溫回升滑料消除，使得高爐能夠按原計劃按時休風。為了進一步加快停爐的進程，18 日03∶00逐步降低料線，05∶56高爐開始進行休風，休風期間共加38批料，之后加入蓋面凈焦60t，料線降至8m。預休風從05∶56至12∶22共計6h26min，在爐頂安裝臨時打水槍3根，安裝并調試雷達3#探尺使其至26m，采用雙鐵口出鐵，休風后沒有奪余鐵凼。預休風前的出鐵見表2。

表2 爐前出鐵情況

1.3 預休風期間的設備安裝

相比于重鋼以往降料線的停爐方式，該方法對爐頂打水裝置要求較高，特別是霧化效果要求較高。同時，對爐頂煤氣成分監控設備要求也高。

（1）安裝打水槍。預休風后，檢查并更換霧化效果差的噴霧槍，并調試水量，確保能夠達到120t/h。另外，在爐頂小道門、休風道門及點火道門分別增加管徑1.5寸的打水槍，每根槍上安裝有2個1寸的螺旋霧化噴頭，如圖1。接3根1.5寸的水管到爐頂，將供水管放置于安裝位置，并在風口平臺水管處安裝控制閥及流量計，最終要求打水能力達到150t/h以上。采用中壓工業水水源，在直徑250mm的中壓工業水管上接一根80mm水管到風口平臺，并安裝有總閥，總閥隨后分成3根1.5寸的水管，安裝有流量計和控制閥，然后分別接到爐頂3個道門處，并將附近3個風口的出水接至流量計前備用。

（2）其它安裝。①安裝雷達探尺，將3#長探尺量程調至26m；②將煤氣光譜分析儀搬至中控室，以便及時分析爐頂煤氣成分；③重點檢查爐頂壓力、上升管溫度等檢測點，確保降料線過程正常使用。

2 降料面操作控制

圖1 重鋼2500m3高爐臨時打水槍安裝示意圖

表3 重鋼2500m3高爐降料面過程參數控制

各項準備工作完畢后，于18日12∶22復風開始降料面，復風2h58min后，采用直徑70mm鉆頭開雙鐵口放出鐵水，累計放鐵量351t。20∶00雷達探尺損壞，無法檢測實際料面位置，采用風耗估算料面位置，并結合煤氣成分分析及在線分析，認為料面進入爐腹，20∶47開始進行煤氣放散。由于不能直接檢測實際料面，于02∶00輪流觀察風口，以風耗并結合以往停爐經驗，03∶00放下3#探尺，得到料面位置為24.93m，隨即出鐵。03∶14開3#鐵口，03∶20開1#鐵口，之后在3#鐵口上方進行空吹操作，05∶20全部進行空吹，05∶26進行休風操作并堵鐵口。降料面過程參數控制見表3。

在本次降料面操作中，風量消耗為271.6萬m3，打水量為1556t。除第4點爐頂溫度偏高外，其他三點爐頂溫度均在350℃以下，平均290℃。在整個過程中，借助3#長探尺、雷達探尺、耗風量、煤氣分析綜合判斷料面位置，趨勢（見圖2）。整個過程順利，較好地控制了壓量關系，沒有出現爐頂爆震，風口無灌渣、無損壞。

圖2 現場煤氣取樣分析和計算機煤氣在線分析

3 降料面的出鐵經過

（1）預算爐內剩余鐵量。根據預休風后的料線計算爐身上部容積為487.01m3，扣除102m3的附加焦炭體積，根據以往停爐經驗，認為爐身下部1m處有渣鐵，對應體積約為1745.81m3，則實際正料體積為1156.8m3，爐內剩余鐵量為559t。

（2）實際的出鐵情況。在降料面過程總共有兩次出鐵，具體情況見表4，爐渣參數見表5，合計出鐵約708t，比計算多出149t。

4 結束語

（1）本次停爐歷時17h4min，打水1556t，耗風271.6萬m3，回收煤氣8h25min，約172萬m3，相當于少排放63.7萬m3的CO2，整個停爐過程安全、有序、經濟、環保。

（2）本次停爐過程爐頂溫度基本可以控制在350℃以內，在煤氣放散前后，爐內的風壓、風量、風溫控制較為合理，無爐頂零爆震、風口破損和灌渣現象。

（3）預算爐內渣鐵存量時，由于每座高爐生產情況不盡相同，軟熔帶位置差別比較大，計算理論鐵量時容易與實際產生一定的差異。

（4）最后一爐鐵出鐵量356.6t，出渣鐵后不久，風口開始吹空，停爐后大部分料面距風口中心線超過1.5m以上，說明本次停爐最后一次渣鐵存量控制比較合理。

表4 降料面過程爐前出鐵情況

表5 降料面過程爐渣參數

S210.4

A

1671-3818（2016）04-0001-03