新鋼11號高爐長期休風后恢復爐況減少風口燒損生產實踐

胡志云

（新余鋼鐵集團有限公司第二煉鐵廠， 江西 新余 338001）

新余鋼鐵集團有限公司（全文簡稱新鋼）11號高爐于2011年12月易地大修建成投產，有效容積1469 m3，采用板壁結合爐襯結構。爐底,風口大套、中套、冷卻壁、熱風爐熱風閥及倒流休風閥采用軟水密閉循環(huán)冷卻，其余都采用工業(yè)水冷卻。設有22個風口、2個鐵口，采用頂燃式熱風爐和竄罐式無料鐘布料。設計高爐一代爐役壽命2012年，高爐投產已近9個年頭，處于爐役末期，爐缸磚襯受到不同程度的侵蝕，陶瓷杯侵蝕保溫能力差，導熱性好的碳磚降熱量傳冷卻壁，由冷卻水將熱量帶出，長期休風后冷卻水調節(jié)不到位，造成爐缸熱損失加大，爐缸熱量不足，復風后造成風口大量破損，通過不斷摸索調節(jié)冷卻水量，及時更換變形中套，及時排凈渣鐵，風口破損大量減少。就近2年長期休風風口燒損情況對比見表1。

表1 長期休風風口燒損情況

1 11號高爐長期休風復風風口大量燒損其主要原因

1）11號高爐投產至今已9個年頭，爐役后期磚襯侵蝕，熱損失增加，長期休風后爐缸保溫能力差，死鐵層殘留的鐵水溫降大，復風后爐缸虧熱較多，鐵水物理熱恢復周期長，易出現(xiàn)反復，特別高爐無計劃休風爐內操作無準備時，恢復爐況更顯被動。

2）高爐爐身上部結厚，無中心主導氣流，堿金屬、鋅、鉛的有害元素的循環(huán)富集，使中套變形上翹嚴重，中套使用時間過久。中套更換時間及變形情況見表2。

表2 中套更換時間及變形情況

3）冷卻設備漏水未及時發(fā)現(xiàn)。休風后大量的水漏進爐內消耗熱量，熔融物重新凝結，休風后冷卻制度調節(jié)不到位。

2 采取措施

2.1 日常措施

2.1.1 爐缸灌漿

從2017年下半年開始，利用系統(tǒng)檢修的機會，先后三次對爐缸區(qū)域灌漿處理，從冷卻壁二段到風口下端沿圓周方向都進行過灌漿，有效防止“氣隙”危害，確保碳磚導熱正常，利于形成爐缸凝鐵層。從每次的灌漿結果看，灌漿量不多，也說明了高爐的“氣隙”較少。

2.1.2 高爐噴涂

于2020年2月23日22:00 開始空料線，次日6:42 安全空料線停爐。歷時8.7 h，空料線深度為18.6 m，共休風47.73 h。對爐腰、爐身進行了噴涂造襯，共噴料225 t。噴涂前采取了強烈發(fā)展邊緣并加錳礦螢石的洗爐措施。

2.1.3 查漏

對軟水補水異常時，組織對冷卻系統(tǒng)的查漏工作，對冷卻壁136 根管道采用“閉水觀壓”法,爐腰及爐身1-12 層冷卻板采用控水法進行查漏，共查出冷卻壁漏水4 處，對查出的24 段第2號、28號、34號、40號冷卻壁水管利用休風機會解聯(lián)改工業(yè)水控水冷卻。對24 段以下第2號、28號、34號、40號的恢復軟水密閉循環(huán)冷卻。休風后及時閉水。

2.1.4 調整冷卻制度

有了爐體下部灌漿、上部噴涂造襯后在保證安全的前提下采取了減少軟水水量的措施。3月3日原軟水總流量為4600 t/h 左右，現(xiàn)總流量為4100 t/h左右，減水500 t/h。原壓力為0.74 MPa，現(xiàn)壓力為0.83 MPa。軟水溫度逐步由35 ℃提高為40 ℃，情況如下：水冷爐底原每小時470 t 現(xiàn)調到410 t，中套原450 t/h 調到400 t/h，冷卻壁原水量為3850 t/h 調到現(xiàn)3300 t/h 四個區(qū)分別為（一區(qū)為840 t/h，二區(qū)為846 t/h，三區(qū)為826 t/h，四區(qū)為850 t/h），軟水的減少為長期休風的復風減少爐缸鐵水溫降，快速恢復爐況提供了保障。

2.1.5 利用休風機會更換變形上翹中套

從2020年元月起利用休風機會陸續(xù)更換了使用時間較長變形嚴重的15號、19號、3號、12號、20號、2號、13號、18號、21號、8號共10個中套。

2.1.6 改善料柱透氣性

為加強槽下過篩，將球2、塊1、塊2、雜1 篩網改為不粘的聚胺脂篩，改變了以往塊礦和球團基本過不了篩的局面。燒7、8號篩網由4 級改成4.5 級，焦2 焦3 篩條間距由19 mm 改成22 mm 篩板。加裝鏈條及擋板控制好過篩速率（見圖1、圖2），使過篩速率控制在50 kg/min 以內；使原燃料得到有效的過篩。燒結倉的使用由原來的4個增加到6個，減少燒結質量不穩(wěn)引起的波動。

圖1 球團給料機口加裝鏈條

圖2 燒結給料機口加裝擋板

2.1.7 提料線操作

逐步提料線操作，操作料線由2.6m 提至1.9m，料線提高后有利于提高布料的準確性，有利于氣流的穩(wěn)定。

2.1.8 優(yōu)化操作排除有害元素

11號高爐爐身上部結厚嚴重，上部調節(jié)達不到預期的效果，高爐操作上在保證生鐵質量情況下控制偏下限的爐渣堿度以利于排堿，在鐵水物理熱有下行趨勢且與化學熱不匹配時及時進行熱洗爐。

2.1.9 提高鐵水物理熱

鐵水物理熱的高低將直接影響高爐爐缸的溫度高低和爐缸的死焦柱的透液性，決定爐缸的活躍程度。在操作上改變以往按鐵水含[Si]來操作熱制度的方式，強調鐵水物理熱必須保證1480 ℃至1500 ℃的操作方針，較原鐵水物理熱提高了近20 ℃。有效地保證了高爐爐缸工作保持良好狀況。

2.2 優(yōu)化休、復風操作

2020年6月8日一鋼受淹，11號爐于6月9日5:10-10日10:30 被迫休風29 h 20 min。

1）優(yōu)化停爐方案休風前逐步減輕焦炭負荷按煤量12～14 t/h 平衡，爐渣堿度按R2＝1.05 平衡，爐料結構見表3。

表3 爐料結構

2）休風料加足凈焦。8日155 批23：00 凈焦2 批（19 t）（低料線）。9日休風料0：30（第3 批）加凈焦4 批;1：00（第6 批）加凈焦2 批,共計56.4 t。25 批5:00 凈焦1 批(爐溫基數(shù)低)，8.2 t。

3）在保證安全的前提下，休風后高、軟水泵各停1 臺的同時再減少軟水總流量300 m3/h，風口冷卻水量再減少100 m3/h，以降低冷卻強度，減少休風后的殘留渣鐵溫降，此次休風冷卻水量調整見表4。

表4 休風冷卻水量調整表 m3/h

4）優(yōu)化復風操作，根據(jù)鐵水溫度及渣鐵出盡情況決定開風口進程。10：30 堵5號、6號、15號、16號、17號風口復風，按單風口風量送風。開風口進程及風口燒損情況見表5。

表5 開風口進程及風口燒損情況

5）優(yōu)化復風爐料結構，采取退礦批；用全風溫，根據(jù)鐵水物理熱，穩(wěn)步調整焦炭負荷，逐步恢復爐渣堿度見表6。

6）根據(jù)料線深度及低料線時間加凈焦3 批共計20.1 t。

表6 優(yōu)化復風爐料結構

7）及時出盡渣鐵，除第一爐鐵外，做到見罐出鐵，排除爐缸低溫渣鐵，減少爐缸渣鐵滯留量，鐵水物理熱穩(wěn)步提升，未出現(xiàn)反復。出鐵情況及渣鐵成分見表7。

表7 出鐵情況及渣鐵成分表

3 結語

此次休風29 h 20 min，采取措施得當，復風后鐵水物理熱的穩(wěn)步上升，為開風口及逐步恢復焦炭負荷提供了保障，恢復過程中只燒損風口2個，且稍控水水跡就干。較以往相比縮短了爐況恢復周期，減少了損失，走出了長期休風復風后大量燒風口的困境，樹立了信心，穩(wěn)定公司的生產秩序，減少了消耗，降低了員工的勞動強度，為今后的長期休風及復風操作積累了經驗。