2号高炉长期休风及炉况恢复实践

研究探讨

2号高炉长期休风及炉况恢复实践

全　建　丘未名　陈元洪廖玉通贝继承

（广西柳州钢铁集团有限公司炼铁厂广西柳州545002）

[摘要]本文对柳钢2号高炉2020年因年修而长时间休风后的炉况恢复进行总结，为今后柳钢高炉长时间停炉检修的炉况恢复提供借鉴经验。

[关键词]高炉 年修 炉况恢复

1前言

柳钢2号高炉有效容积2650m3，炉况正常情况下日产曾达到7500t，有效容积利用系数达2.75t/m3·d，焦比367㎏/t的良好指标。柳钢 2号高炉实行年修制，本次年修计划60h（3月10日8:00~3月12日20:00）左右，通过为期两天半的休风，对高炉本体设备以及相关辅助设备进行一次全面的检查和维修更换，以确保高炉能够稳定顺行、安全高产；但是实际年修时间却达69小时，远远超出计划时间，最终用时接近4天才使炉况基本恢复，这也是造成复风后炉况难恢复的主要原因。

2年修前准备

2.1休风料装入

休风料料柱的透气性与开炉炉况恢复有直接关系，焦炭负荷的轻重、净焦加入量的多少以及炉料配比决定了开炉后渣铁的温度、碱度和流动性。为了有利于开炉后炉况的恢复，年修前8小时开始焦炭负荷由4.30退至4.20，矿批保持70t 不变，烧结比由72.3%降至71.3%；休风前4小时下10批净焦，焦炭负荷退至3.30，矿批缩至65t，保证开炉后能迅速提升炉温，同时再降低烧结比5%。休风前1h矿批缩至60t，焦炭负荷维持在3.30直至休风。休风料见表2.1

时间净焦(批)矿石批重(t)焦炭负荷装料制度

00：00070.0 4.20

03：001065.0 3.30——

时间净焦（批）矿石批重（t）焦炭负荷装料制度

05：00365.0 3.30——

06：00160.0 3.30——

（注：表格中“--”表示与上一批料制度相同）

2.2堵风口

休风后，用有水泡泥堵严所有风口，其目的在于防止空气进入炉内加速焦炭燃烧，对复风后炉温恢复产生不利影响。另一方面是为了保证炉内热量不会从风口流失，造成炉内蓄热不足。由于有5个小套漏水，休风前物理热不足1510℃，铁水[Si]仅有0.4%左右的水平，所以休完风立即堵风口是本次年修极为重要的操作。

3开炉恢复及处理过程

3.1送风及调整过程

3月13日凌晨5点开始送风，装料制度：料线5m，装料制度 ， 。送风前堵23#、24#、25#风口，3h后风量正常并相继捅开3个风口，开始增加喷煤。详细开风口时间见表3.1.

风口编号开风口时间

冷风流量

（万m3/h）

富氧量

（m3/h）

喷煤量（t/h）23#8:1032.0005

24#9:3032.50500010

25#10:0032.501000020

年修炉况恢复大致可分为三个阶段。第一阶段为送风阶段，送风风温800℃，3h后加到890℃，但由于压量关系偏紧，40min后减回风温至800℃，8h后才逐步将风温提至1100℃，批重扩至68t,各参数基本恢复正常。由于在送风恢复初期风温一直只能维持在较低水平，前9h平均风温只有800℃的水平，使得原本就热量不足的炉缸持续欠热太多，炉内气流受到破坏，遂至炉缸产生堆积，容积变小，加之渣铁难排，进而产生炉料难行的连锁反应[1]。第二阶段为校核装料制度，由于送风后高炉长时间气流不顺，通过上部装料制度的校核调整，逐步使炉内形成边缘和中心两道气流，伴随着气流的改善，炉料难行的状况逐渐消除。第三阶段为强化冶炼过程，16日开始，铁水物理热基本稳定在1500℃以上，渣铁排放状况良好，富氧恢复到15000m3/h的水平，矿批扩至68t，喷吹量也逐步提升到43t/h。

3.2布料及负荷调整

14日开始改装料制度调整气流，7:00因渣铁难排放造成风压偏紧，炉料难行产生滑料，随即改料制（ ， ）以利疏松边缘气流，并将烧结比由复风后的76%降低至74%以利于渣铁排放，但因炉内出现乱料，气流难以控制，一天内发生4次悬料，频繁地放风坐料使料线一度达到6m，为赶料线和补偿热损失又补加9批净焦，4次悬料都处于高炉恢复炉况的关键时期，严重延误了高炉的恢复，为了再次调整气流，改制度发展边缘及中心两道气流，年修前后装料制度见表3.2

时间装料制度

休风前

3月14日白班

3月14日中班——

表2.1 休风料组成表

表3.2 2号高炉年修前后装料制度表

表3.1　2020年3月13日2号高炉年修开炉开风口及参数恢复情况34

研究探讨

3月15日夜班 （矿石平台外推1°）——

3月15日白班——

（注：表格中“--”表示与上一批料制度相同）

复风后7h，逐步将焦炭负荷调整到4.00，13h后扩批重到68t；但在14日白班发生第二次悬料坐料后料线达6m，迅速补加2批净焦，负荷由4.00退至3.50，缩批重至60t，班中3次改变装料制度松边调整气流效果不明显，因风压持续偏紧，遂将批重缩至56t才逐渐恢复风量；白班坐料后的乱料到中班开始反应，导致中班再次发生悬料，坐料后料下，退焦炭负荷到3.30，频繁坐料使得炉内气流紊乱，赶料过程中频繁出现管道和翻料，第4次悬料发生后缩批重至50t，改制 → 利恢复，压量有所舒缓，各项参数逐渐恢复。

通过上部调剂，虽然未能立竿见影，但炉内气流没有继续恶化，15日开始未再发生悬料，压量恢复正常。

3.3漏水影响

原计划停炉年修前物理热需达1510-1540℃，铁水[Si]在0.6%以上，但因5个小套漏水，休风前中夜班始终未能将物理热提升至1510℃以上，铁水[Si]也仅到0.4%的水平，实则要远低于停炉年修所需标准，休风前炉内渣铁实际参数与理论偏差较大。

15日白班，伴随着富氧量的增加再次出现风压偏紧，采取降低风温的措施得以控制，但铁水[S]超标。经检查发现2-1热风阀漏水严重并被热风带入炉内，直接影响了炉缸状态的恢复，经过临时改造，将出水口外排水箱，减少入炉水量。

从以上可以看出，休风后对高炉本体冷却系统以及热风炉冷却设备的检查极为重要，要杜绝休风期间有冷却设备漏水渗入炉内，避免因此造成炉况恢复被动的局面。

3.4炉温及碱度控制

恢复炉况初期以活跃炉缸为主，但因休风前炉缸热储备不够，复风后铁水物理热持续偏低，渣铁难排放，造成走料困难，对休风期间炉体粘结物不能进行有效的冲刷，炉内参数难于恢复的恶性循环，虽然采取了补加净焦的提温措施，但物理热还是一直难以起来，加之复风后扩批重过快，料柱被压死，下部压差难以控制。附加多批焦炭后，16日渣铁物理热提升至1500℃以上，渣铁排放状况良好，随之富氧逐步恢复至15000m3/h，喷煤40t/h。

在采取提炉温措施的同时，炉渣碱度的调节随之跟上，在大量附加焦炭的同时，炉温上升必定对炉渣碱度产生影响，所以将烧结比由复风开始的76%降低至74%，利于渣铁的排放。15日因铁水[S]较高，逐步调整烧结比到78%，以稳定铁水质量。

3.5送风制度调节影响

按以往经验，固定风量、稳定风温和尽可能少的调剂喷吹量对稳定高炉煤气流分布是最为有利的，可以稳定沿高炉高度温度的分布，进而稳定成渣区的位置以及稳定炉料的下行速度，所有这一切参数的稳定又都会稳定铁氧化物的还原过程和使高炉保持顺行。

但在高炉恢复初期，由于炉况极其不稳定，难以接受大风量和高风温，加上渣铁难排造成走料不顺畅，风量、热风温度和喷吹量都多次做过调整，打乱了煤气流分布，改变了铁氧化物的还原过程，成渣区位置发生改变，最终出现的结果表现为炉缸温度不稳定，炉料难行发展成悬料。而悬料以及由于因此产生的低料线、煤气分布变化，再次影响炉温，使原本就不稳定的炉温更为波动，顺行长时间处于不稳定状态，使影响炉温波动的主观因素交织在一起，增加了判断炉温的困难[2]。

4大高炉炉况恢复经验

4.1炉内调节

4.1.1热制度的调剂必须要紧紧和送风制度、装料制度、造渣制度相结合才能达到稳定炉缸温度和保证炉料顺行的目的。只有在风温、风量波动不大，喷吹物调剂幅度较小，稳定装料制度的前提下才能达到调剂目的。

4.1.2喷吹量变化时，要按照喷吹煤置换比维持综合焦炭负荷来调节焦炭负荷，保证变负荷料的下达和调整喷煤量能相互衔接。

4.1.3为了利于炉况恢复，采取适当发展边缘气流的措施来控制适应的炉温，并适当降低炉渣碱度。

4.1.4生铁含[S]升高时，不管炉温高低，首先调整风温、风量和喷吹量，进一步提高炉温，同时上部酌情减负荷调碱度。

4.2加强炉前出铁管理

在高炉炉况失常时，炉前工作在恢复过程中显得格外重要，需根据入炉风量的多少评估每一炉铁口打泥量的多少，确定合理的铁口深度和铁口孔道直径，以便于及时有效地打开铁口放净渣铁，避免高炉因为炉内积存渣铁而发生波动。

在恢复炉况过程中，如果发现问题必须及时处理，消除隐患，对其产生的不利影响作出详细分析，对操作带来的风险也应当进行评估。就如本次在炉况恢复过程中发现热风阀漏水，对炉温恢复造成一定的影响，影响了恢复进程。

5结语

5.1本次年修热风阀检修滞后，加剧了炉缸的热量亏损，主要原因是热风阀难于更换，在今后年修前应当全面评估设备更换时间，以此制定休风方案。

5.2休风前小套漏水太多，导致休风前期炉温无法提升，休风后炉缸热储备不足。长期休风要对所有设备都有预见性，类似情况可提前更换风口设备或者加大提温力度，确保休风前炉缸具有充足热量。

5.3复风后各参数恢复都很顺利，但对渣铁物理热亏损没用良好的预见性，后期提温措施不到位，以至于在很长时间内炉况一直波动。

5.4检修中发现布料溜槽有裂纹，建议对溜槽进行定期探伤检测，以免因溜槽设备故障对生产造成影响。

【参考文献】

[1]朱苗勇. 现代冶金工艺学[M].北京: 冶金工业出版社, 2015, 7: 122-123.

[2]范广全. 高炉炼铁操作[M].北京: 冶金工业出版社, 2015,6: 109-111.

【作者简介】全建（1986-）,广西柳州钢铁集团有限公司炼铁厂工程师，本科，广西柳州545002。

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