柳鋼中金不銹鋼公司2號(hào)高爐停爐實(shí)踐

肖修偉

摘 要：對(duì)中金2號(hào)高爐停爐進(jìn)行總結(jié)，重點(diǎn)介紹高爐停爐前的準(zhǔn)備、前后動(dòng)力能源介質(zhì)的平衡、爐況調(diào)劑和停爐期間發(fā)生異常爐況的處理手段，通過(guò)爐頂打水和控制風(fēng)量等手段，采用回收煤氣和不放殘鐵的停爐方式，避免停爐發(fā)生大的爆震，實(shí)現(xiàn)了安全環(huán)保地順利停爐。

關(guān)鍵詞：降料線；休風(fēng)；管道氣流

SHUTDOWN PRACTICE OF NO. 2 BLAST FURNACE IN ZHONGJIN STAINLESS STEEL COMPANY OF LIUGANG

Xiao Xiuwei

（Liugang Zhongjin Stainless Steel Co.， Ltd. Yulin 537624，China）

Abstract：This paper summarizes the shutdown of ZhongJin No.2 blast furnace，focusing on the preparation before the shutdown of the blast furnace，the balance of the power energy medium before and after， the furnace condition regulation and the treatment means of abnormal furnace conditions during the shutdown，through the top of the furnace water and control of air volume and other means，using the recovery of gas and do not put residual iron shutdown way，to avoid large knock，to achieve a safe and environmentally friendly shutdown of the furnace.

Key words：ir

0 前 言

廣西柳鋼中金不銹鋼有限公司是廣西柳鋼集團(tuán)全資子公司，現(xiàn)有高爐兩座，1號(hào)爐是320 m3，生產(chǎn)低鎳生鐵，用于冶煉不銹鋼；2號(hào)高爐1 680 m3，生產(chǎn)普碳煉鋼生鐵，采用3臺(tái)75 m鑄鐵機(jī)鑄鐵，鑄鐵塊拉到柳鋼本部或防鋼使用。2號(hào)高爐采用了爐缸“高導(dǎo)石墨墻+大塊炭磚”、先進(jìn)的爐缸監(jiān)控技術(shù)、長(zhǎng)壽全鑄鐵冷卻壁技術(shù)、串罐無(wú)料鐘爐頂、均壓放散煤氣回收技術(shù)、鼓風(fēng)機(jī)技術(shù)、自主研發(fā)超潔凈煤氣干法除塵技術(shù)、高效TRT發(fā)電技術(shù)、超潔凈渣處理技術(shù)、卡魯金頂燃式熱風(fēng)爐、全平坦化出鐵場(chǎng)等多項(xiàng)技術(shù)。于2021年5月10日開(kāi)爐，期間爐況順行，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好，但中金公司現(xiàn)今未建轉(zhuǎn)爐，高爐所產(chǎn)鐵水全部鑄鐵，后又轉(zhuǎn)到柳鋼本部和防鋼基地，加上焦炭物流等諸多原因，造成生產(chǎn)成本高，2022年8月9日，中金公司煉鐵廠根據(jù)柳鋼集團(tuán)要求，對(duì)2號(hào)高爐進(jìn)行停爐檢修，經(jīng)公司研究決定采用降料線停爐法。

1 停爐前準(zhǔn)備工作

1）8月6日前，2號(hào)高爐的生產(chǎn)按目前的既定方案生產(chǎn)，在保證煤氣最小放散量的前提下，產(chǎn)量按3 700～3 900 t/d控制，維持4 000左右的富氧。

2）8月7日，高爐為保證休風(fēng)前有足夠的爐缸活躍度，以及配合2號(hào)熱電鍋爐檢修結(jié)束的試車(chē)，2號(hào)高爐將會(huì)提產(chǎn)至5 000 t左右，所產(chǎn)生的煤氣盡可能多的保熱點(diǎn)機(jī)組調(diào)試。8月9日高爐按既定方案實(shí)施降料面停爐。

3）2號(hào)燒結(jié)按高爐生產(chǎn)需求備足料，再按計(jì)劃提起備足料后提前一天停機(jī)，排料，并下水封。并要求配料所有倉(cāng)空。

4）強(qiáng)實(shí)公司計(jì)劃于8月3日-7日晚開(kāi)機(jī)上料生產(chǎn)至庫(kù)滿(mǎn)，停機(jī)下水封。

5）為保證在停爐過(guò)程中不休風(fēng)，對(duì)高爐系統(tǒng)的設(shè)備加強(qiáng)點(diǎn)檢和維護(hù)，在停爐前處理好爐體冷卻設(shè)備問(wèn)題，更換漏水風(fēng)口小套。

6）提前兩天通知供料和上料注意料倉(cāng)料位，提前計(jì)算高爐用料和供料平衡，在降料面休風(fēng)時(shí)盡量減少料倉(cāng)使用個(gè)數(shù)，休風(fēng)后放空礦槽和焦槽，放空爐頂料罐、受料斗。

7）檢測(cè)爐頂霧化打水降溫系統(tǒng)的水量能否滿(mǎn)足停爐需求，檢查各閥門(mén)是否靈活可靠，要求每個(gè)爐頂打水支管能實(shí)現(xiàn)打水量控制且霧化效果良好，打水量≥90 t/h。

8）確保爐內(nèi)雷達(dá)探尺工作正常，能探到24 m左右的料面。

2 停爐前爐況調(diào)整

2號(hào)高爐由于市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)狀況和原燃料等原因，停爐前一直控風(fēng)生產(chǎn)，導(dǎo)致高爐利用系數(shù)低，表2為2022年1月到停爐主要生產(chǎn)指標(biāo)。

停爐前應(yīng)保持爐況穩(wěn)定順行，爐溫充沛；爐渣堿度在保證生鐵質(zhì)量的情況下，盡可能控制在0.80～1.00之內(nèi)，【si】0.6%-0.8%，適當(dāng)疏松邊緣，以清理爐腹部位渣皮，按正常操控標(biāo)準(zhǔn)組織生產(chǎn)，若風(fēng)量不全、爐溫不穩(wěn)定應(yīng)及時(shí)減輕焦炭負(fù)荷。保爐況穩(wěn)定順行、爐缸工作均勻活躍，嚴(yán)禁出現(xiàn)低爐溫、爐涼現(xiàn)象，鐵水物理熱≥1 480℃。

8月9日4：00調(diào)焦炭負(fù)荷到3.30（為確保爐況順行和鐵水流動(dòng)性，可提前一天逐步將焦炭負(fù)荷及爐渣堿度調(diào)到位），7：30開(kāi)始下停爐料。停煤時(shí)，煤槍通N2。

3 停爐料

采用空料線爐頂打水回收煤氣法降料面，料線降至爐腹上沿，工作容積1 680m3。表3為停爐料。

注：根據(jù)負(fù)荷反應(yīng)和爐溫調(diào)節(jié)噴煤量。第Ⅲ段料的基準(zhǔn)布料制度為P37.83 35.83 33.73 31.4 2K36.34 34.33 31.83 28.82 101，以此制度為基準(zhǔn)進(jìn)行料線補(bǔ)償；第Ⅲ段料的后期從9日12：00開(kāi)始根據(jù)爐頂溫度下料，控制料線至5 m左右料線（注意料線補(bǔ)償，按虧料線0.5 m補(bǔ)償整體降1°角度，至4～5 m料線時(shí)減少礦石和焦炭平臺(tái)至3～2個(gè)角位），詳見(jiàn)表4（注意調(diào)整布料倒計(jì)時(shí)和料流）。盡量減少打水量，控制整個(gè)空料線過(guò)程不出現(xiàn)爆震。

4 實(shí)際降料面過(guò)程

8月9日11：35高爐開(kāi)始上完第Ⅲ段料后開(kāi)始降料面，風(fēng)量逐步加至3 650 m3/min，風(fēng)溫1 100 ℃，為加快降料面速度，富氧5 000 m3/h。當(dāng)料線降到7 m時(shí)，于12：52分出現(xiàn)翻料管道氣流，爐頂溫度陡升至1 000 ℃以上，高爐被迫停氧減風(fēng)處理，由于渣皮掉落，導(dǎo)致4號(hào)-10號(hào)風(fēng)口有不同程度的灌渣，后面爐況趨于穩(wěn)定，風(fēng)量維持在3 100 m3/min，熱風(fēng)壓力不超300 kPa，停氧操作，根據(jù)頂溫下蓋面焦。料線到達(dá)10 m左右時(shí)停止使用TRT，改用調(diào)壓閥組控制頂壓。爐頂溫度維持在<350 ℃，干法箱體工作溫度<250 ℃，當(dāng)爐頂溫度升高至300 ℃開(kāi)始上提前打水浸泡、水分飽和的蓋面填充焦降低頂溫，當(dāng)頂溫不能控制時(shí)，可逐步加大爐頂打水，當(dāng)爐頂溫度過(guò)高，打水控制不住時(shí)，減小風(fēng)量來(lái)控制；停爐過(guò)程要控制好頂溫、風(fēng)量、打水量的關(guān)系，盡可能不出現(xiàn)爆震現(xiàn)象。

煤氣柜在高爐降料操作前收儲(chǔ)足夠煤氣后，解列，關(guān)閉新老系統(tǒng)煤氣聯(lián)通閥。停爐過(guò)程中，當(dāng)料面降至爐身下部時(shí)，煤氣溫度高，煤氣中氧含量>1%，氫氣含量>8%，此時(shí)煤氣不符合收儲(chǔ)，解列氣柜，切煤氣，改高爐爐頂放散直排。

根據(jù)理論出鐵量和入爐風(fēng)量確定最后一次出鐵時(shí)間，兩邊鐵口同時(shí)開(kāi)，適當(dāng)加長(zhǎng)噴口時(shí)間，確保出凈渣鐵。8月9日17：30左右，當(dāng)蓋面焦炭開(kāi)始到達(dá)爐腹下部時(shí)，此時(shí)料線14.5 m，處于爐腰位置。取樣煤氣成分中H2為2.92%，CO2為1.19%，出完最后一次鐵（出最后一次鐵適當(dāng)加長(zhǎng)出鐵間隔時(shí)間）后進(jìn)行停爐休風(fēng)，按短期休風(fēng)程序操作（具體見(jiàn)圖1停爐降料面趨勢(shì)圖）。降料面過(guò)程實(shí)際耗時(shí)約7 h左右，累積打水365 m3。

5 停爐后能源介質(zhì)的平衡

1）高爐降料停爐完畢（9日晚），會(huì)加大氮?dú)庥昧浚瑥?qiáng)制涼爐；此時(shí)要求新制氧必須全負(fù)荷生產(chǎn)以滿(mǎn)足2號(hào)爐涼爐及煉鋼生產(chǎn)的正常用氣。

2）動(dòng)力要停管網(wǎng)煤氣，對(duì)燒結(jié)的煤氣支管進(jìn)行技改，需要三天時(shí)間，此時(shí)要求三座熱風(fēng)爐加緊燒爐蓄熱，配合動(dòng)力技改。

3）熱風(fēng)爐燒爐蓄熱期間（10日夜班），調(diào)度根據(jù)實(shí)際燒爐需要全開(kāi)新老系統(tǒng)連通閥，并停煉鋼石灰窯，燒結(jié)烘干窯，保證熱風(fēng)爐有足量足壓的煤氣燒爐。

4）熱風(fēng)爐抓緊時(shí)間，用最短的時(shí)間采用大風(fēng)大煤氣依次燒爐，迅速把三座爐拱頂溫度達(dá)到

1 300 ℃，廢氣溫度達(dá)到400 ～420 ℃；蓄熱足夠后，停燒下水封。吹掃煤氣管網(wǎng)，氣體檢驗(yàn)合格后回饋調(diào)度，安排動(dòng)力技改。

5）（10日）動(dòng)力煤氣管網(wǎng)技改，要求氣柜解列，關(guān)閉新老系統(tǒng)聯(lián)通閥，所有主管網(wǎng)下水封，氮?dú)獯祾咧鞴芫W(wǎng)，待氣體檢驗(yàn)合格，開(kāi)始技改。

6）煤氣管網(wǎng)技改結(jié)束后，氣柜恢復(fù)投用，開(kāi)新老系統(tǒng)煤氣聯(lián)通閥解水封開(kāi)60%，讓氣柜收儲(chǔ)老系統(tǒng)富裕煤氣（約小時(shí)4 000 m3）。

7）三天后（即13日管網(wǎng)技改結(jié)束）新高爐引煤氣燒熱風(fēng)爐，通過(guò)對(duì)三座熱風(fēng)爐差別性燒爐，通過(guò)四天的時(shí)間，把原計(jì)劃三天一次燒爐6 h逐漸調(diào)整為每天燒一座爐1.5～2 h（燒爐時(shí)間定為每天23：00-次日凌晨2：00）

8）若13日-15日的燒爐因煤氣不足可停一座石灰窯做補(bǔ)充，15日后原則上老系統(tǒng)不作任何調(diào)劑，僅平抑柜容量滿(mǎn)足燒爐。

9）新系統(tǒng)全停后，系統(tǒng)對(duì)壓縮空氣的使用量會(huì)大幅降低，從能源消耗和保供出發(fā)，動(dòng)力廠停一組大型空壓機(jī)。

6 停爐小結(jié)

1） 降料面過(guò)程中，根據(jù)料面深度合理使用風(fēng)量，并安排專(zhuān)人摸索手動(dòng)精準(zhǔn)控制打水，頂溫全程平均控制在300 ℃以?xún)?nèi)，僅一次超過(guò)400 ℃，總體打水量并不是太多。

2）停爐過(guò)程中應(yīng)保持爐況穩(wěn)定順行，爐缸熱量充沛，根據(jù)量壓關(guān)系及爐溫基礎(chǔ)及時(shí)作出參數(shù)糾正，避免在停爐過(guò)程中出現(xiàn)大型管道氣流或崩塌料現(xiàn)象，本次停爐前期風(fēng)量控制較大，爐溫基礎(chǔ)較低，沒(méi)有及時(shí)減風(fēng)停氧，隨著料面的降低，料層逐漸變薄，管道氣流無(wú)法抑制，發(fā)生崩料，頂壓出現(xiàn)冒尖，頂溫快速上升到1 000℃，幸得減風(fēng)停氧及時(shí)，加上高爐新開(kāi)爐不久，爐頂設(shè)備未被高溫?zé)龎模丛斐墒鹿蕯U(kuò)大，但隨著崩料造成渣皮脫落，大量渣鐵涌入風(fēng)口，造成4號(hào)風(fēng)口到10號(hào)風(fēng)口有不同程度的灌渣，這為以后停爐或是日常操作提供經(jīng)驗(yàn)，高爐操作要以穩(wěn)定順行為準(zhǔn)則，只有高爐穩(wěn)定順行，才有安全，才有指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)效益。

3） 煤氣成分分析儀壞，而人工取樣化驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)，煤氣化驗(yàn)成分值與實(shí)際料面不對(duì)應(yīng)，從而采用耗風(fēng)量判斷料面位置，通過(guò)總耗風(fēng)量計(jì)算總的耗焦量，再根據(jù)總的耗焦量與正常料和蓋面焦總量對(duì)比，判斷軟熔帶位置，結(jié)合爐料的壓縮率、堆比重分別計(jì)算體積，確定料面位置。

4）本次停爐準(zhǔn)備充分，首先克服前期控產(chǎn)，沒(méi)有全風(fēng)操作，造成爐缸活躍度欠佳的困難；其次是動(dòng)力能源介質(zhì)的平衡，由于中金只有一個(gè)1 680 m3和320 m3的高爐，大高爐停爐休風(fēng)，對(duì)整個(gè)煤氣管網(wǎng)影響大，要求提前平衡好煤氣用量；最后整個(gè)停爐降料面過(guò)程進(jìn)度全程可控，安全可靠。

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