萊鋼3 200 m3 高爐降料線停爐操作實(shí)踐

胡亞濤

（山東鋼鐵股份有限公司萊蕪分公司煉鐵廠，山東 濟(jì)南 271104）

0 引言

萊鋼3 200 m3高爐于2010 年3 月16 日開爐投產(chǎn)，單位爐容產(chǎn)鐵量10 534.45 t。按計(jì)劃于2022 年1月1 日09：56 開始降料線停爐，2022 年1 月2 日06：06 料線降到預(yù)定位置，降料線至27 m，總共耗時(shí)20 h（降料線期間有1 次休風(fēng)，實(shí)際為18 h 25 min）。本次降料線過程共計(jì)耗風(fēng)400 萬m3，累計(jì)耗氧53 547 m3，爐頂打水2 918.5 m3，臨時(shí)打水槍打水345.5 m3，總耗水量3 264 m3，達(dá)到了安全、快速、順利、準(zhǔn)確的降料線停爐計(jì)劃的要求。

1 降料線前的準(zhǔn)備工作

1.1 停爐前預(yù)休風(fēng)情況

預(yù)休風(fēng)前爐況基礎(chǔ)較差，焦比保持440 kg/t，12月29 日12：15—19：40 小休風(fēng)。主要工作：處理爐頂打水槍，保證20 只爐頂打水槍全部正常；拆卸東西2 支十字測溫槍，并安裝臨時(shí)打水槍法蘭裝置；開爐身探瘤孔，接好閥門及氮?dú)夤茏樱盗暇€期間爐身通氮?dú)猓粰z查爐頂熱電偶，在爐頂4 個(gè)上升管安裝臨時(shí)溫度測點(diǎn)電偶；爐體4 個(gè)方位安裝4 個(gè)鋼標(biāo)尺，監(jiān)測爐體在降料線過程以及大修期間的升降情況；在十字測溫法蘭處接煤氣取樣裝置，用鋼管引到爐臺(tái)，在降料線時(shí)定期取煤氣樣化驗(yàn)分析[1]；休風(fēng)期間對冷卻設(shè)備進(jìn)行檢查，風(fēng)口小套打壓，杜絕向爐內(nèi)漏水，鑒于爐況基礎(chǔ)較差，風(fēng)氧維持不全堵18 號、36 號風(fēng)口。

1.2 復(fù)風(fēng)后爐況情況

29 日復(fù)風(fēng)后爐況逐步恢復(fù)，由于爐況基礎(chǔ)較差，操作采取保守操作：適當(dāng)提高爐溫（以w（Si）表示，下同）至0.40%～0.55%，保持合適的堿度，從而保證爐況穩(wěn)定順行，熱量充沛，爐缸工作活躍。30 日夜班由于旋風(fēng)除塵器上排灰閥磨漏進(jìn)行了休風(fēng)處理，復(fù)風(fēng)后白班風(fēng)量逐步增加到5 000 m3/min，中班風(fēng)量增加到5 500 m3/min。31 日夜班爐況出現(xiàn)波動(dòng)，風(fēng)量適當(dāng)控制在5 100～5 400 m3/min，富氧3 000 m3/h，白班爐況逐步穩(wěn)定，后期風(fēng)量逐步增加到5 700 m3/min，富氧5 000 m3/h。中班保持爐況穩(wěn)定，但水溫差偏高，平均6.0 ℃。考慮到1 月1 日夜班需要加停爐休風(fēng)料，中班風(fēng)量維持在5 700～5 800 m3/min，富氧適當(dāng)增加到8 000 m3/h。1 日夜班風(fēng)量維持中班水平，富氧8500m3/h，水溫差6.5 ℃。29 日至31 日17：00 復(fù)風(fēng)，焦比維持在440 kg/t，煤比為110～120 kg/t，期間爐況雖然出現(xiàn)波動(dòng)，但在操作上采取的措施較保守，爐況整體可控，為降料線提供一個(gè)相對穩(wěn)定的爐況基礎(chǔ)。

1.3 全焦料情況

12 月31 日17：00 調(diào)整負(fù)荷為550 kg/t，全焦負(fù)荷料如表1 所示，按照w（Mn）=0.6%，每批料配加錳礦0.7 t，配料w（Si）按0.8%，爐溫控制在0.8%～1.0%，鐵水溫度控制在1 520 ℃以上（見表2）。

表1 全焦負(fù)荷料

表2 中班上全焦料時(shí)爐鐵水成分、熱量統(tǒng)計(jì)

1.4 休風(fēng)料情況

1）1 月1 日夜班01：00 開始上休風(fēng)料25 批，之后加51 t 蓋面焦，加完后停止上料，開始降料線。休風(fēng)料組成：第一組為凈焦20 t+8 批輕料+凈焦20 t+8 批輕料+凈焦10 t+9 批輕料；第二組為加凈焦51 t；停爐料共計(jì)裝入焦炭913.6 t，鐵量1 194 t（見表3）。

表3 休風(fēng)料

2）06：45 發(fā)現(xiàn)33 號風(fēng)口壞。07：45 休風(fēng)，共計(jì)上休風(fēng)料23 批，料線為南尺1.99 m，北尺2.11 m，東尺2.16 m。07：45—08：30 休風(fēng)更換33 號小套，08：30 復(fù)風(fēng)，料線2.32 m。09：56 上完休風(fēng)料第25 批后開始降料線，當(dāng)時(shí)料線2.32 m，爐內(nèi)剩余鐵量1 219 t。

3）煤氣利用變化：31 日17：00 焦比改530 kg/t后，20：00 煤氣利用率由41%以上降至40%，中班前4 h 的燃料比577 kg/t，后4 h 的燃料比為644 kg/t，平均燃料比為610 kg/t。1 日01：00 上停爐料后，03：00煤氣利用率降至37%左右，05：00 降至35%左右。

4）爐溫?zé)崃壳闆r：由于中班爐溫?zé)崃科臀催_(dá)到停爐方案規(guī)定要求，夜班時(shí)據(jù)平均燃料比735 kg/t進(jìn)行平衡爐溫，最后3 爐鐵爐溫、熱量達(dá)到方案要求（見表4）。

表4 降料線鐵水成分、熱量統(tǒng)計(jì)

2 降料線過程

2.1 爐頂打水及風(fēng)量變化

08：30 復(fù)風(fēng)后逐漸恢復(fù)風(fēng)量（復(fù)風(fēng)后未噴煤），09：00時(shí)將風(fēng)量加到4 700 m3/min，09：30 風(fēng)量加到4 800 m3/min，09：45 風(fēng)量加到5 000 m3/min。09：56開始降料線，頂壓按0.038 倍風(fēng)量進(jìn)行控制。東西十字測溫臨時(shí)打水槍開始打水，每只流量為22 m3/h。11：45 減風(fēng)到4 800 m3/min，頂壓按0.040 倍風(fēng)量控制。14：05—16：35 休風(fēng)更換32 號、28 號風(fēng)口小套。16：35 復(fù)風(fēng)累計(jì)風(fēng)量158.9 萬m3。復(fù)風(fēng)后風(fēng)量逐步恢復(fù)到4 150 m3/min，頂壓按0.044 倍風(fēng)量控制。18：05 風(fēng)量加到4 300 m3/min，頂壓按0.044 倍風(fēng)量控制。19：00減風(fēng)到4 000 m3/min，此時(shí)料線為雷達(dá)18.69 m，東尺19 m，累計(jì)風(fēng)量216 萬m3，同時(shí)調(diào)整東西十字測溫臨時(shí)打水槍流量，每只12 m3/h。19：50 切煤氣，料線19.63 m，累計(jì)風(fēng)量231.1 萬m3。19：45 風(fēng)量減到最低1 560 m3/min，風(fēng)壓47 kPa，頂壓22 kPa，聯(lián)系能源動(dòng)力廠開火炬大放散，19：50火炬放散眼鏡閥開到位，荒煤氣走火炬放散，能源動(dòng)力廠煤氣凈化關(guān)2 650 mm 蝶閥（19：49 關(guān)到位）和眼鏡閥（19：52 關(guān)到位），20：17 時(shí)800 mm 均壓蝶閥、眼鏡閥關(guān)到位。后逐步加風(fēng)，于20：00 風(fēng)量加到2 910 m3/min，頂壓按0.0326 倍風(fēng)量控制，提高至95 kPa，風(fēng)量、頂壓保持穩(wěn)定至1 月2 日00：00。00：00 開始逐步減風(fēng)、降頂壓，00：20 停氧，累計(jì)氧量53547m3。04：00 風(fēng)量減至2 290 m3/min，頂壓降至80 kPa，此時(shí)料線為雷達(dá)25.07 m，東尺26.2 m。04：30 開始逐步緩慢加風(fēng)，提頂壓，05：50 風(fēng)量穩(wěn)定在3 100 m3/min，頂壓88 kPa。06：06 休風(fēng)，此時(shí)料線為雷達(dá)25.45 m，東探尺約27 m，累計(jì)風(fēng)量3 999 944 m3，具體參數(shù)如表5 所示。

表5 降料線期間操作參數(shù)

2.2 出鐵情況

1 月1 日09：31—12：01 打開4 號鐵口出鐵，12：01 堵口，累計(jì)風(fēng)量63.1 萬m3，出鐵445.66 t，鐵水溫度1 550 ℃，爐溫1.43%，爐內(nèi)剩余鐵量891.3 t。

2 日03：55 打開2 號鐵口，04：05 打開4 號鐵口，2 個(gè)鐵口共出鐵220 t，出渣240 t（見表6）。06：06 休風(fēng)，休風(fēng)后從風(fēng)口中觀察料面在風(fēng)口的位置發(fā)現(xiàn)，除西南方位料面在風(fēng)口以上，其他方位基本在風(fēng)口及以下位置，達(dá)到一半風(fēng)口吹空的預(yù)期效果。

表6 降料線出鐵統(tǒng)計(jì)

2.3 料線及煤氣成分變化

本次降料線過程CO2含量沒有出現(xiàn)明顯拐點(diǎn)，切煤氣時(shí)的料線為19.63 m，達(dá)爐腰位置。期間風(fēng)口漏水嚴(yán)重，煤氣成分H2含量一直異常偏高。11：30 時(shí)料線在8 m 左右，此時(shí)φ（H2）達(dá)到4.5%，14：00 料線到達(dá)14.01 m 時(shí)，φ（H2）達(dá)到最高7.3%。14：50—16：35 休風(fēng)更換漏水風(fēng)口后，H2含量下降到正常范圍。煤氣成分如表7 所示。

表7 煤氣成分原始數(shù)據(jù)表

2.4 頂溫控制

降料線期間頂溫控制的原則：切煤氣前，為確保高爐降料線及布袋運(yùn)行安全，當(dāng)爐頂溫度難以控制時(shí)，采用打水和減風(fēng)相結(jié)合的方式，控制頂溫在250～300 ℃，頂溫不得超過300 ℃，干法除塵進(jìn)口溫度不超過260 ℃。切煤氣后，適當(dāng)提高爐頂溫度，將溫度控制在300～350 ℃（見圖1），保證下閥箱溫度小于120 ℃，氣密箱溫度小于70 ℃。

圖1 降料線期間頂溫趨勢

2.5 風(fēng)口工作情況

08：30 復(fù)風(fēng)后，堵33 號風(fēng)口，降料線期間風(fēng)口工作正常，12：00 煤氣在線分析φ（H2）達(dá)到9.02%，煤氣取樣化驗(yàn)成分φ（H2）也達(dá)到了6%以上。13：30 發(fā)現(xiàn)32 號風(fēng)口損壞，減風(fēng)期間發(fā)現(xiàn)28 號—33 號之間風(fēng)口頻繁下渣皮，風(fēng)壓10 kPa 左右，28 號風(fēng)口灌渣，14：50—16：35 休風(fēng)更換32 號、28 號風(fēng)口小套。16：35復(fù)風(fēng)后堵32 號風(fēng)口，φ（H2）下降至正常水平3%以下，煤氣取樣化驗(yàn)顯示φ（H2）在4.7%左右。從風(fēng)口成像看風(fēng)口工作恢復(fù)正常。2 日00：30 分27 號—36 號風(fēng)口頻繁下渣皮，01：30 時(shí)12 號風(fēng)口被渣皮堵住一半；01：50 時(shí)11 號風(fēng)口被渣皮堵住一半；02：50時(shí)27 號、28 號、31 號、35 號風(fēng)口暗紅，有毛刺；03：00時(shí)10 號風(fēng)口被渣皮堵?。?3：10 時(shí)8 號、9 號風(fēng)口周圍掛渣明顯；03：20 時(shí)10 號—14 號風(fēng)口被渣皮堵?。?3：30 分8 號—15 號風(fēng)口被堵住；04：00 時(shí)17 號—26 號風(fēng)口發(fā)暗；05：30 時(shí)31 號風(fēng)口發(fā)暗，06：10 休風(fēng)停爐。

3 結(jié)論

1）本次降料線過程安全、順利、準(zhǔn)確，達(dá)到了預(yù)定的降料線停爐要求，停爐料中金屬鐵出凈。

2）降料線時(shí)間為20 h 10 min，除去14：50—16：35 共105 min 的休風(fēng)時(shí)間，實(shí)際降料線時(shí)間為18 h 25 min，期間未發(fā)生大的爆震，料線到達(dá)爐腰時(shí)頂壓有波動(dòng)但料線沒有明顯變化。

3）切煤氣之前頂壓按（0.038～0.044）×匹配風(fēng)量，切煤氣之后頂壓按0.0326×匹配風(fēng)量，頂壓使用水平提高，使得本次降料線時(shí)間縮短。

4）本次降料線過程中，切煤氣后使用荒煤氣放散，降低了煤氣放散過程中的噪音和污染。

5）停爐料改變以往分兩段負(fù)荷的加入方式，有利于提高降料線過程中爐溫?zé)崃浚瑢?shí)踐表明此停爐料方式能夠滿足降料線的熱量需求。