金鼎2號高爐大修停爐實踐

肖為站， 江海峰， 張趙強

（金鼎重工有限公司煉鐵廠， 河北 武安 056300）

金鼎重工有限公司（全文簡稱金鼎）2號高爐有效容積1 080 m3，于2011年4月2日投產，至2017年服役已經6年，由于耐材選型檔次較低，并且高爐生產期間多次停爐燜爐，周邊同類型高爐大修周期基本都在4年左右。金鼎2號高爐爐缸側壁溫度也已經出現預警，并且邀請監測專家診斷已經達到擇機大修條件，根據這一情況分廠已經將大修項目列入年度大修計劃，2017年6月份大修準備工作就緒，2017年10月份武安地區政府要求高爐環保限產，金鼎決定于2017年10月8日停爐大修。本次停爐采用正常料線停爐，用焦炭與焦丁填充風口以上部位，前期煤氣回收，后期帶風放殘鐵。停爐從10月8 日 12：30 開始，22：12 結束，歷時 10 h，填充的焦炭與焦丁返回供其他高爐正常使用，實現了安全、快速、順利停爐，確保能源回收、減少噪音和環境污染。

1 停爐方案的選擇

停爐方案是整個停爐過程的基礎，合理、完善的停爐方案是安全、快速、環保、經濟的重要保證。此次集團公司對停爐過程粉塵排放與成本管控非常重視，綜合各方考慮決定放棄傳統的空料線打水停爐，采用正常料線焦炭與焦丁填充法停爐。為了縮短停爐過程，減少經濟損失，確保停爐安全，成立了停爐領導小組，下設設備保障、技術、生產安全、材料供應、后勤保障等小組。停爐有關的每一項工作落實到個人，并制訂周密的停爐方案。方案主要內容：停爐要求、停爐組織機構、停爐準備工作、放殘鐵前的準備工作、停爐操作、停爐過程安全保衛等。

2 停爐前的準備

2.1 停爐前爐況調整

本次停爐前爐況順行良好，也未出現低爐溫高堿度，因此，沒有采取過激的洗爐措施，但為了減少爐身黏結物，改善渣鐵流動性，活躍爐缸，將1 150℃等溫線盡量推至磚表面，有利于多放殘鐵，減輕扒爐量，對爐況做適當調整。爐溫考核從w[Si]=0.25%～0.45%提高至w[Si]=0.40%～0.60%、二元堿度R2從1.10～1.20降至1.05～1.15。2017年10月8日上午逐步減少噴煤量并減輕焦炭負荷，3：00焦炭負荷從4.50 降至 4.40，4：30 塊礦吃完，停止配吃塊礦，12：30降至3.1退全焦負荷，16：00開始下凈焦及焦丁，22：12下到風口，共計440 t。鐵口只噴火不出渣鐵，決定休風，組織放殘鐵各項工作。10月7日夜班，在維持上限爐溫情況下開始下調爐渣堿度，提高生鐵含硫量，22：50每批附加200 kg錳礦。從停爐調查分析來看處理正確，爐墻黏結物少，清理方便。

2.2 殘鐵平臺工作的準備

10月7日接到停爐通知后，開始確認殘鐵口位置，搭建殘鐵平臺工作。平臺以安全、寬暢，易于操作為原則，在南北兩側搭建臨時通道。10月8日殘鐵溝鋪墊完畢，同時在殘鐵口平臺一側的爐基地面清除積水，鋪上干沙。停爐前一日安裝好照明設施，接好焦爐煤氣與壓縮空氣，備好鑿巖機、氧氣帶、氧氣管、Φ30 mm鉆桿若干，以備出殘鐵使用，同時備好10個放殘鐵的鐵罐，并在兩罐間做好渡橋，罐耳軸做保護措施。

2.3 其他準備工作

1）做好查水工作。停爐前檢查風口、冷卻壁有無漏水，各閥門是否靈活好用，對破損和懷疑破損的風口小套和冷卻壁要徹底處理，杜絕在停爐期間內出現內漏問題。重點檢查爐頂打水裝置，確保打水正常，均勻。

2）清空所有料倉。為了配合停爐檢修，10月7日開始控制倉位并對塊礦倉進行清倉工作。

3 正常料線停爐操作

3.1 停爐過程控制

10月7日17：45開始騰空12號礦倉，22：50開始上停爐用錳礦，采用全風壓、全風溫操作，正常富氧、噴煤，熱風壓力325 kPa，風量1 950 m3/min，為利于清洗爐墻黏結物，提前退負荷（礦批與焦批比）。12：00焦炭負荷由4.70退至4.60。20：30焦炭負荷由4.60退至4.50。10月8日3：00焦炭負荷由4.50退至 4.40。04：30 塊礦吃完，放空倉。05：00 開始各燒結倉、球團倉控制1/3倉位，焦炭倉控制1/2倉位，做停爐后空倉準備。12：30焦炭負荷由4.40退至3.10改為全焦負荷。16：00開始下凈焦，原料倉基本放空。17：20退3號高爐撥風閥。17：40停氧、停煤，逐步根據頂溫情況降低風壓、頂壓控制。18：22頂溫高，TRT退出，由調壓閥組調控爐頂壓力，頂壓從150kPa降至110kPa，風壓降至220kPa。18：35退1號高爐撥風閥。21：02～22：00 第 31 957 爐次出鐵 42.18 t，鐵口大噴，無任何渣鐵，堵口逐步休風，料線加至2.5m。22：12末次鐵休風整個過程全部完成，準備放殘鐵。

殘鐵流出后，下料正常，放料3批，把礦倉、焦倉剩余料全部加完，放殘鐵休風前整個停爐過程煤氣全部回收，共上焦炭與焦丁440 t，有4次頂溫超過400℃，通過短期爐頂打水均能控制在正常范圍，最后停爐料線2.0 m，停爐過程的各項具體操作參數如表1所示。

表1 金鼎2號高爐停爐過程中的操作參數

3.2 停爐過程出鐵情況

停爐過程出鐵3爐（見表2），共計鐵量345.38 t，由于開口機角度改變較困難，此次停爐未提高鐵口角度。最后一爐鐵二元堿度R2降1.05，生鐵中w（S）提高至0.058%。

表2 停爐過程出鐵情況

3.3 放殘鐵操作

放殘鐵操作安排在休風后進行，出最后一爐鐵時切斷2段9號、10號（殘鐵口位置）冷卻壁冷卻水，并用壓縮空氣吹干。

1）在殘鐵口位置用氧氣燒出面積400 mm×400 mm大小的爐皮，接著燒開此處冷卻壁，確定殘鐵口眼位置在2段9號冷卻壁上沿，從下向上數第三層大碳磚中間處，爐底水冷管向上1.6 m。

2）做殘鐵口泥套，要求泥套與爐皮、冷卻壁、殘鐵溝結合部位一定要搗實，嚴防漏鐵。

3）用焦爐煤氣烤干泥套后，用鑿巖機對準殘鐵口眼向上10°角鉆口，01：00開始燒殘鐵眼，先用風鉆鉆至600 m，用氧氣燒至1 m時，再用風鉆鉆至1.5 m，再用氧氣燒，于04：20殘鐵流出，殘鐵眼大概2m深。

4）04：20殘鐵流出，由于有上部料柱的壓力，初期鐵流較大，在休風狀態進行。

5）05：00鐵流變小，決定送風，煤氣系統切斷，加風至 50 kPa，風量1 100 m3/min，直至 15：00無殘鐵流出。

6）15：00殘鐵放完，高爐休風，風口全部封堵，開始涼爐。

3.4 停爐后的涼爐操作

高爐涼爐作業是停爐最后一道工序，分為熱風爐涼爐與高爐涼爐。熱風爐涼爐初期采用高爐鼓風機冷涼爐；休風后，關死通往熱風爐的凈煤氣，風管不卸，風口全部堵泥，開冷風大閘和混風調節閥，在不開冷風閥情況下，開熱風閥、煙道閥；中后期采用助燃風機、引風機及打水相結合進行涼爐。

高爐涼爐主要通過爐頂打水進行，初期避免爐內產生過多的水煤氣，采用定期打水，每班打水二次，每次40 min，開原有打水機構與關氣密箱回水同時進行，布料溜槽設置為低速常轉。7月11日08：20，熱風爐轉為助燃風機涼爐，風管全部卸下，改為連續打水涼爐。

4 停爐方法對比

傳統停爐方法有空料線打水停爐和焦丁或硅石填充法停爐兩種，本次停爐采用正常料線焦炭與焦丁混合填充法停爐，相比較傳統停爐方法具有以下特點：

1）停爐前煤氣全部回收。采用空料線打水停爐只能回收部分煤氣，而荒煤氣粉塵多，放散過程聲音大。此次停爐過程產生的煤氣全部回收，回收能源，減少噪音和環境污染。

2）帶風放殘鐵有利于放凈殘鐵。正常料線焦炭與焦丁填充法停爐，殘鐵在上部料柱的靜壓力下容易排出，有利于縮短停爐時間及后期帶風放殘鐵操作，減輕爐缸的清理工作。本次停爐放殘鐵僅用時10 h，排出殘鐵量426 t，從后期扒爐調查來看，爐缸殘鐵少，說明效果明顯。

3）安全可靠。爐頂打水少，避免空料線打水停爐殘磚塌落、水汽或煤氣爆炸的危險現象，確保設備安全與人身安全，同時節約水資源。

4）停爐使用焦炭與焦丁可以全部回收。停爐后扒出焦炭全部供1號、3號高爐使用，對爐況未產生影響。

5）無需預休風。簡化停爐工作流程，工藝礦倉清空就可以進行。

6）扒料方便。由于填充料為焦炭與焦丁，停爐后物料易于清理。本次停爐后10月10日15：20開始扒爐，10月11日03：30爐內焦炭與焦丁全部清空。

5 結論

1）此次金鼎2號高爐停爐大修比較順利，殘鐵口選擇參照周邊企業放殘鐵經驗，殘鐵通道恰好選在爐缸鍋底狀殘鐵底部，殘鐵流速較慢，放殘鐵時間偏長，但是較為穩定安全，周密合理的停爐方案是停爐成功的關鍵。

2）做好現場組織，協調工作，分工明確，責任清晰，重點作業人員安排到位是停爐成功的保障。