高炉安全快速停炉空料线操作实践

表 4 停炉中前期炉顶煤气取样分析 wt/%
时间 CO CO2 CH4 H2
O2
N2
15：30 23.20 5.00 0.57 1.52 0.60 69.11
16：00 19.20 4.20 0.61 1.62 0.60 73.77
16：30 21.20 4.20 1.18 3.15 0.80 69.47
0.280
19.20
111
8 870
305
965
15
10.20
0.279
22.95
124
11 830
420
1 005
40
11.05
0.285
22.78
159
12 000
300
980
180
13.00
0.269
23.04
158
9 915
300
930
135
15.40
16：31 出现大爆震后 6- 1 号热风炉水封管道开裂休风至 18:30 重新复风再次降料面。
顶压 70 kPa 左右。在 18：46 高炉炉线到达炉腰 位置开始频繁出现爆震，高炉第一时间停富氧 并适当减风控制，之后经过了 10 次爆震，在 19：38 料线达 18.47 m 最后一次爆震。炉料过 完了炉腰到达了炉腹部位之后爆炸消失，后续 降料面都很平稳。
第三阶段：21：16 由于高炉降料面产生的 声音大，于是开始减风降风压 （顶压由 0.100 MPa 减至 55 kPa 左右）。21 ：58 高炉风压减至 0.05 MPa，顶压减至 13 kPa，此时高炉料线已经 降至 22.4 m，高炉炉料正在过风口带，慢风造 成多烧焦炭。在 22：20 高炉顶温在 330℃左右， 且非常均匀，雷达料线显示 22.8 m，观察到北 面风口已变暗有部分挂渣，西南面风口前端还 有部分红焦燃烧，由此判断炉内料面基本已降 至风口带。继续减风，在 22：50 风口全暗，雷 达料线达 23 m，打开风口大盖，用氧管探入炉 内发现风口前端已空，至 23：10 高炉休风降料 面完成。
表 1 6 号高炉停炉料情况
停炉 料
理论 铁量 /t
批重 /t
焦批 /t
焦丁 /t
负荷
实际 批数
烧结 比 /%
喷煤 / （t·h-）1
Ⅰ 0 0 8.10 0 0 4 0
Ⅱ 112 26 6.90 1 3.30 8 68 12
Ⅲ 201 25 7.98 1 2.80 15 65
6
Ⅳ 246 23 7.80 1 2.55 20 63
0.132
16.35
27
0
280
850
100
17.40
0.120
16.47
34
0
310
720
100
18.50
0.128
18.69
59
0
130
700
130
18.85
0.147
18.64
64
0
268
710
200
19.87
0.145
18.71
66
0
122
710
180
20.75
0.111
15.70
50
0
300
3结语
此次降料面总体上比较顺利，准备工作充 分，参数控制比较合理，出渣出铁顺利。停炉 后查看，风口前端料面已降至风口以下基本吹 空，中心料面呈“小馒头”状，只比边缘高出 800 mm 左右，炉墙干净规整，达到了预先设定 降料面目标。现小结如下：
（1） 预休风根据实际情况，在能满足正常 停炉条件下有意识地控制了料线，在复风时高 炉雷达料线已降至 10 m 的位置，为后续快速降 料面赢得了时间。
WANG Caijin，MO Chaoxing，YANG Zhanghe (Ironmaking Plant)
Abstract：Based on the blowing- out preparation, the parameters control during the blowing- out process and the sudden failure treatment, the application effects of the blowing- out with the lowering stocklinge watering method at the top of No. 6 BF (1 500 m3) in Liuzhou Steel were summarized.
一段爆震强烈，不适合于大风量高富氧强化操 作。主要是因为料面降到炉腰以下时，料层很 薄，焦炭处于接近完全燃烧的状态，煤气离开 料面的初始温度接近于炉缸焦炭的燃烧温度， 煤气的热流强度很大，因此打水到料面与炙热 的焦炭剧烈反应很容易生成大量水煤气产生爆 震。
解决这个问题的办法是：降料面至炉身下 部以后适当减风控氧 （甚至停氧）、降低风温， 减慢降料面速度，并且顶压设置高一些以防止 翻料大爆震的产生；同时，强化炉顶打水雾化， 将顶温控制的低一些 （100 ℃～200 ℃），可抑 制爆震的产生，避免出现大爆震造成设备故障 休风影响后续进程。当料线过完炉腰与炉腹接 触拐点，氢含量稳定后再适当加风用氧加快降 料面速度。
出铁 次
时间
铁口 铁量
wt/%
号 /t Si Mn S
R2
1 15:55～16:50 西 240 0.75 0.16 0.033 1.16
2 16:47～21:48 东 56 0.78 0.16 0.036 1.12
3 22:10～23:00 西 20 1.41 0.23 0.023 1.12
4），随着冶炼时间的增加高炉内的 CO 在逐渐变 少，H2 含量逐渐增加。这是由于高炉顶温变化 大，高炉打水量一直增加导致高炉炉内氢气含 量逐渐增加。16：31 出现大爆震后 6- 1 号热风 炉水封管道开裂导致休风，18：30 重新复风再 次降料面不回收煤气，管道中煤气压力低取不 到样。
（2） 炉顶打水管安装数量多且开孔合理， 沿高炉圆周方向上分布均匀，水压高，水量充 足，为降料面控制顶温提供了有力的保障。以 前 3 号高炉 （2 000 m）3 停炉，由于打水管开孔 不合理，流量不足 （最大只有 100 m3/h） 顶温控 制差造成料面降不到位，进而重复降料面。
（3） 从炉身下部到炉腰与炉腹接触拐点这
表 2 降料面过程各参数控制表
时间
风压 /MPa
风量 / （m·3 h-）1
顶压 /kPa
富氧 / （m·3 h-）1
顶温 /℃
风温 /℃
打水流量 / 料线深度
（m3·h-）1
/m
15：00 15：30 16：00 16：30
19：00 19：30 20：00 20：30 21：00 21：30 22：00 22：30 23：10
Key Words：Blast Furnace；Lowering Stockline Watering；Blowing- out
1前言
柳 钢 6 号 高 炉 始 建 于 2001 年 ， 原 始 炉 容 1 250 m3， 2008 年大修改造扩容至 1 500 m3，共 有风口 26 个，2 个铁口。改造时重新砌筑了陶 瓷杯炉底，改为薄壁炉衬，风口以上采用全铜 冷却壁软水密闭循环冷却，炉顶采用 PW 无料钟 串罐炉顶，至今已正常生产近 9 年。
0
Ⅴ 0 0 7.80 0 0 4 0
559 0 0 0 0 0 0
60°分布，开孔直径 3 mm，打水压力 0.68 MPa， 最高流量可达 300 m3/h 以上。同时，在打水主 管道上加装精确电动阀门连接到高炉主控页面， 可精确控制阀门开度来控制打水流量，为高炉 顺利安全降料面有效控制顶温提供了有效保障。 为了缩短停炉降料面时间，在预休风前第四组
高炉料线降至 15.30 m，但是此次爆震后，造成 6- 1 号热风炉水封溢流管开裂煤气泄漏很大。为 了安全着想 16：55 分进行了休风，休风后料线 已达 16.7 m。
第二阶段：休风后，决定不烧热风炉，高炉 不引煤气送风。18：30 开始不回收煤气送风， 送风后风压维持在 150 kPa，风量 160 000 m3/h，
1 800
65 m3
15 000
841 m3
1 700 3 300
4 100 1 400
133 m3 229 m3
249 m3
总高约 23 m
料柱高度／m
14 12.8Biblioteka 12 11.7510
9.8
8 6 4 2 0
15:00
7.37
5.4 4.3 3.95 2.93 2.05 1.4 0.3 0
16:30 18:00 19:30 21:00 22:30
701
198
21.40
0.045
9.67
13
0
330
700
110
22.60
0.030
5.32
10
0
180
700
60
23.00
备注
爆震 爆震 爆震
停炉
2.2.2 降料面过程
于 4 月 17 日 15：00 准时复风开始降料面， 降料面过程见图 1。
第 一 阶 段 ： 16： 15 高 炉 增 加 富 氧 量 至 14 000 m3/h， 风 量 达 到 了 231 300 m3/h， 风 压 0.281 MPa 后；16：31 分高炉出现一次大爆震， 顶压上升至 210 kPa，顶温上升至 400 ℃，此时
6 号高炉安全快速停炉空料线操作实践
王才进，莫朝兴，杨章和 （炼铁厂）
摘 要：从停炉前的准备、停炉过程中参数的控制、突发故障的处理等方面，总结空料线炉顶 打水停炉法在柳钢 6 号高炉 （1 500 m）3 的应用效果。
关键词：高炉；空料线打水；停炉
Pr actice on the Lower ing Stockline Opear ation for the Safe and Quick Blowing- out of No.6 Blast Fur nace
（2） 停炉料 （见表 1）。停炉当天夜班将负 荷由 4.0 降至 3.3 开始下停炉料，同时，改为负 2°角差的装料制度以进一步发展边缘气流。
（3） 预休风安装炉顶打水管等工作。停炉 进行了预休风，安装炉顶打水管，确定打水水 源，校对炉顶温度、打水流量表及雷达料线， 并从炉顶上升管处铺设 2 条煤气取样管到炉前 平台，空料线期间每 30 min 化验 1 次炉顶煤气 成分，作为降料面的参考。本次停炉炉顶打水， 采用原炉顶十字测温的打水管 （8 根） 外加单独 接高压水管 （Φ50 mm） 8 根，总共 16 根打水管 均匀分布在高炉四周，每根打水管开孔 90 个呈
图 1 降料面过程料面高度与炉型情况图 2.2.3 出铁出渣
正式降料面后共出铁 3 次 （见表 3）。15： 55 第一次开西面铁口出铁，铁水热量达 1 520 ℃，渣铁流动性良好。后续出铁比较干净，主 要表现为渣多。 2.2.4 煤气取样情况
每 30 min 分析高炉炉内的煤气成分 （见表
表 3 停炉出渣铁情况
停炉料少下了一部分 （只下了 12 组），预休风 后正式降料面前，高炉雷达探测的料线已经到 了 10 m 的位置，为后续缩短降料面时间创造了 很好的条件。
2.2 降料面操作
2.2.1 降料面过程参数控制
停炉最关键的是炉顶温度的控制，炉顶温 度控制是否合适直接影响炉顶设备、煤气系统 安全和煤气回收[1]。本次停炉顶温按照 200 ℃ ～300 ℃控制，主要通过结合调节打水流量 、 减风和降风温等 3 种手段实现。同时，在有效 监控高炉料面下降状况的基础上，配置合适的 送 风 比 以 实 现 快 速 降 料 线 是 有 效 办 法 [2]， 将 送 风比控制在 1.6 左右。降料面过程具体各参数 控制见表 2。
2017 年以来，由于炉腹冷却壁接连漏水， 对生产指标影响很大，也带来很大的安全隐患。 于 4 月 17 日开始停炉 42 天实施改造，更换冷 却壁检查炉缸侵蚀状况。本次停炉采用空料线 炉顶打水法停炉，本文进行总结。
2 停炉作业内容
2.1 停炉前准备工作
（1） 炉内调整。停炉前 1 天改制度，在正
常装料制度的基础上整体降 1°，缩小批重 1 t， 并退负荷至 4.0，降低烧比 2%，提高炉温 0.5% ～0.7%，保证物理热 1 500 ℃以上以改善渣铁流 动性。主要目的是疏松边缘煤气流，尽量消除 炉墙黏结的渣皮，减少空料线时的爆震，停炉 后冷却壁干净不影响后续进程。
（4） 停炉后观察降料面情况，整个炉墙和
风口区域都很规整干净，说明停炉前炉内的调 整效果明显。
（5） 使用双雷达探尺效果好，计算与实际 料面吻合度非常高，很好地保证了降料面过程 的控制，比安装超长机械探尺效果更好。
（6） 料面降到炉腹至风口上沿，从炉顶成像 仪看，炉内红焦颗粒被吹起呈飞舞状时，炉内逐 步减风 （以没有红焦飞起为标准），并适当减少打 水量，顶温控制高一些，慢风久一些，这样既避 免了大量红焦被吹起熄灭堆到中心，也保证了风 口前端焦炭的燃烧，料面降得更彻底。