016 南钢联新1号高炉停炉操作实践

南钢联新1号高炉停炉操作实践
王永山郭俊
(炼铁新厂)
摘要：南钢联2000m3高炉B1段冷却壁破损严重需要整段更换，将料线降至风口中心线。

通过调整炉况、预休风及准备休风料等作了大量前期准备工作：降料线过程中，合理控制各项参数，保持炉况稳定顺行，炉顶温度和煤气中氢气含量都控制在安全范围内。

在回收大部分煤气条件下，耗时13小时25分钟料线安全顺利的降至规定位置。

关键词：停炉空料线
l 前言
南钢联炼铁新厂有一座2000m3高炉和一座2500m3高炉，其中2000m3高炉于2004年6月30号开炉投产，2000m3高炉炉腹下段设置一段铁素体球磨铸铁冷却壁作为铸铁冷却壁和铜冷却壁之间的过度段，由于设计缺陷，风口带与炉腹之间的B1过渡段铸铁冷却壁破损严重，Bl段共160根水管，到2007年6月已破损92根，虽然采取了一系列穿管控水措施，还是严重制约了高炉生产的技术经济指标。

经研究决定于2007年6月停炉项修更换Bl段铸铁冷却壁，采用冷却强度更大的铸铜冷却壁。

6月25日22︰06开始降料线，6月26日11︰31高炉顺利休风，料面安全的降到风口中心线以下，达到预期要求。

2降料线前期准备工作
2．1停炉前炉况调整。

进入6月份以来高炉炉况一直不稳定，主要表现为压力波动频繁，压差尤其是上部压差，利用系数上不去。

经过一系列原、燃料公关和高炉上下部调剂，6月15日以后炉况趋于稳定，为停炉项修作了准备，6月19日捅开20号风口，风口全开，大风量吹透炉缸，保证炉内圆周工作均匀，不偏行，并适当疏松边缘煤气流，布料矩阵由。

C876542222213O87652332逐步过度到C876542222223O8765422321，同时保证炉温充沛([Si]0．6％以上，PT=1480℃以上)，渣铁流动性好。

高炉于6月21日开始停用小烧，并配加350Kg／P萤石，(要求(CaF2)=2．6％、[Mn]=0．8％)洗炉，6月22日停止喷煤并加含锰烧结矿进一步对炉墙进行清洗。

确保炉况稳定顺行，渣铁温度充沛，流动性良好。

休风前两天控制[Si]0．5％～0．7％适当上提，[Mn]＞0．5％，终渣碱度1．05，严防高硅高碱及炉凉。

2．2预休风工作
2007年6月24号9︰51高炉进行预休风，根据降料面前的休风处理项目，进行12小时的短期休风，基本项目如下。

(1)全面检查风口各套，发现漏水要及时更换，送风时风口全开；所有漏水冷却壁的进水阀门要插盲板，确保不向炉内漏水，出水管塞木塞。

风口平台四个方向各备一套水源和两个打水管，以备风口区外喷水。

(2)卸下十字测温梁，安装打水管并用法兰安装固定(要求四根打水枪十字贯通炉顶，并且处于一个平面，以达到强化打水目的)，以防降料面过程中因爆震吹出(插入喷水管要安排在临复风之前进行，完毕后即复风，插入前少量通水)。

提前试好打水枪，控制好水压和流量，保证雾化效果。

(3)在出铁场平台安放高压水(水量可控)，设高压分水器，分水器与喷水管连接好，和顶温表四点对应编号，并安装5块流量表(1个总管，4个支管)。

(4)检查炉顶放散阀，调压阀组，静叶，环缝，确保灵活好用。

放散阀自动开阀压力设为160kpa，确保炉顶爆震顶压超过160kpa自动开阀：放散阀油缸胶管包石棉绳防火。

(5)校对炉顶四根电偶(插入深度一致)，校对炉顶温度表和炉顶压力表，确保温度、压力准确可靠。

并恢复备用取压点和压力表。

(6)检查或更换探尺确保两探尺探到21米；安装两路煤气取样管，并用硬管引到出铁场
平台，以方便取样分析，用以判断料线深度。

2．3休风料准备
2007年6月24日夜班高炉投休风料，休风料分为正常休风料和盖面焦两部分，矿批45t，O／C=2．80(含锰矿和焦丁)，萤石350kg／批，锰矿1100kg／批，焦批干基为16．07吨，要求[Si]=0．60％以上，R2=1．10渣铁物理热1480℃；全炉焦比590kg／t，渣比320 kg／t；压缩后的批料体积为43．63m3，风口以上部位加料41批，总汁658．87吨焦炭。

其中盖面焦69吨，水分焦在变料中按4％补加。

3停炉降料线操作
本次停炉采用降料面回收煤气法依据煤气成分变化和探尺数据综合判断料面位置。

当H2上升接近CO2值时，料面在炉身下部；当H2>CO2时料而进入炉腰；当CO2开始回升时料而进入炉腹；当N2开始上升时料面进入风口区。

为了安全起见，确定当达到如下三个条件之一时应放散煤气：(1)煤气中H2>8％；(2)煤气中O2>0．6％：(3)料面降至17米：(4)CO2值出现拐点
3．1降料线操作
6月25日22：06开始送风降料面，初始复风风量850m3／min，风温980℃，后风温调为950℃，炉顶各部分和除尘器通蒸汽，停止上料，继续回收煤气，起始料线6．9m，由于顶温上升较快，22：17开始打水，打水量11．5T／h，送风后风量逐步提高，26日0：30风量达最高点2900m／min，料线8．3m，压差107kPa，风温950℃，后风量压差均下降，0：19由于顶压小冒，减风100m3／min，2：00料线13．1m，风量2828m3／min，风温仍用950℃，风压1 83kpa，此时化验煤气中CO2 4．4，H 2 9．2，在线煤气分析显示CO2 5．23，H2 6．15，出现第一个拐点，由此看出料面己到炉身中下部，跟风耗推算的料线基本吻合，4：00风量又加回到2950m3／min，风温调为900℃，料面继续下降此时顶温上升最快，最高达480℃，后逐步减风，减风温，5：20切煤气，5：15第一次爆震，6：30风量1900m3／min，所探料线19．9m，此时煤气分析显示CO2 2．8，H2 18，又一次出现拐点，说明料面已到达炉腹，随后风量进一步降低，风温也比前期降50℃。

直到26日11：31整个降料面工作才结束。

本次降料面共耗风1632970m3，耗时13小时25分钟，前后共计8次小爆震。

打水量遵循方向性原则，即炉顶温度点高时，相应的打水点增加打水量，温度点下降过快时，相应方向稍控打水。

整个降料面过程中总打水量为1298t，平均每小时100t左右。

降料面送风参数如表1所示：
3．2 出铁出渣
本次降料面过程共出铁2次，第1次出铁时间23：39开口，l：28堵口，出铁量172．15t，铁水温度1370℃，铁口稍喷堵口，第二次出铁由于1号铁口流动性差，出铁后期l号、3号铁口重叠出铁，7：09开口11：58堵口，出铁265t，开口时间晚，冷渣铁未能排净，给后面的开炉前期渣铁处理带来困难。

11：3l停风。

3．3停炉后炉冷却壁状况
高炉停炉后，拆卸全部直吹管和风口小套，并在不同部位卸下4个中套，炉缸中碎焦形成约2．0～2．5m高的中心焦柱，风口下部约有500m～600m深的坑，此次空料线停炉效果较好，达到了预期要求。

现场结果是风口组合砖侵蚀严重，B1段铸铁冷却壁主体烧损严重，炉身中部S3段冷却壁部分镶砖剥落。

炉墙没有粘结物，主要原因：①前期的洗炉效果好。

②炉料结构合理及降料面时风量、项压、顶温、打水量各参数控制合理。

4空料线停炉的几点分析
4．1操作参数的控制
降料面过程中，尽量争取用较大的风量，随料面的降低，煤气温度升高喷水量加大，气体增加，这时逐渐减少风量。

控制风量的原则是：炉身中上部常压操作，尽量全风；炉身下部常压操作，风量为全风的90％；炉腰部位常压操作，风量为全风的80%；炉腹部位常压操作，风量约为全风的60～70%。

风量、风温、顶压等根据情况变化进行调整，否则会出现炉况的波动。

这样做的好处是减少炉墙粘结和缩短降料面的时间
4．2 顶温及打水量的控制
降料面过程中，顶温的控制采用炉顶打水管打水、减风及减风温相结合的方式进行，总体控制比较稳定。

降料面过程中根据炉顶温度、气密箱温度严格控制打水量，均匀打水并使水雾化防止爆震。

使水在高炉上部迅速变成蒸气排出炉内，即可降低顶温，又可防止水柱与高温料面红焦反应生成H2。

这次打水是从炉顶接了4根打水管至炉台，并分别装有流量计，在保证气密箱温度不大于70℃的情况下，根据炉顶四点温度调整打水量，控制炉项温度在300～400℃，从而在降顶温过程中保证总打水量最少。

本次降料面打水量为1296．84t。

，4．3煤气成分和料面深度
此次停炉采用了料尺和CO2曲线综合判断料面深度的方法，由于机械探尺最大探测深度只有21米，而风口中心线距零料线有23．2米，故后期只能通过CO2走势判断料面位置。

总结国内停炉经验，停炉过程中CO2值变化与料面深度呈近似抛物线的关系。

6：30分左右，CO2分析值2．8，出现拐点，机械探尺探测深度为19．9米，刚好处在高炉炉腰至炉腹位置。

10时30分左右时，CO2值上升至18％，后由于煤气分析精度出现问题CO2峰值没有得到，但外围观测风口，发现风口发暗，并拌有挂渣的现象，说明料面已经到达风口上沿。

随着料面的继续降低，通过风口可以观察到风口发黑，个别风口能看见焦炭逆行的现象，说明料面已经到达风口位置。

4．4盖面焦
降料面前加入盖面焦，使料面能够形成一个相对较厚的焦炭层，在料面降到风口区之前，全部含铁炉料和部分落下的渣皮能被更好的熔化和还原，但矿石在高炉下部高温区已熔化为液态，软熔带以下只剩焦炭，多加焦炭不仅会造成巨大浪费，而且延长降料面时间。

本次降料面加焦炭共69t，停风后看，炉墙渣皮清除较干净，中心焦柱余少量，减少了后期扒炉的劳动量。

5结语
高炉停炉是一项非常危险的作业，最主要的有煤气爆炸引起的一系列的问题，因此要做到安全、顺利的停炉。

首先，要在降料面前就要把炉况处理好，炉墙要干净，炉缸没有堆积，为此用锰矿洗炉和略发展边缘气流的上下部调剂就显得很重要：其次，在预休风阶段打水管
的安装、长度和喷水孔孔径大小也很重要，直接影响到喷水的雾化效果和炉内有无爆震的出现；再次，风量、风温和顶压的使用水平要和炉顶温度相配合好，才能安全、顺利的停炉。