徐 巍，李 祺，汪玉來(lái)，劉大為，白江濤

（天津鋼鐵集團(tuán)有限公司煉鐵廠，天津300301）

1 引言

天鋼3200 m3高爐于2006年5月2日投入生產(chǎn)以來(lái)，原燃料長(zhǎng)期不穩(wěn)定，造成渣皮頻繁脫落，導(dǎo)致冷卻壁溫度波動(dòng)異常。2011年5月，冷卻壁水管出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，10月開始，呈現(xiàn)加速破損的趨勢(shì)，10天左右能達(dá)到7根左右，爐皮局部溫度達(dá)到120℃以上，嚴(yán)重影響了高爐的穩(wěn)定順行和各項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)，難以保證安全生產(chǎn)。經(jīng)全面考慮，決定于2012年2月15日進(jìn)行停爐中修，高爐采用爐頂打水降料面方法，料線降到風(fēng)口中心線以下，降料面前期回收高爐煤氣。打水空料線停爐方法經(jīng)濟(jì)、實(shí)用，且操作方法容易掌握，近幾年在國(guó)內(nèi)得到廣泛應(yīng)用[1]。

2 停爐前高爐基本狀況

天鋼3200 m3高爐采用爐體全冷卻壁方案，爐底至爐喉鋼磚下沿共設(shè)置16段冷卻壁，其中6～10段為銅冷卻壁，根據(jù)其所處部位的工況選用相應(yīng)內(nèi)襯鑲?cè)肜鋮s壁內(nèi)，磚壁合一薄內(nèi)襯結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)爐型即為操作爐型。高爐破損部位集中在7段冷卻壁，在爐體結(jié)構(gòu)上均為爐腰位置，冷卻壁水管破損數(shù)量總計(jì)55根，其中6段破損5根，7段破損45根，8段破損5根，9段3根，10段2根。

3 停爐前的準(zhǔn)備工作

停爐前全面周密的準(zhǔn)備工作是打水停爐安全、順利實(shí)施的基礎(chǔ)和保障，本次停爐主要更換爐腰6～7段的銅冷卻壁，不更換爐缸冷卻壁，不需要放殘鐵。主要從爐況調(diào)整、安裝打水設(shè)施以及預(yù)休風(fēng)前的檢修工作等方面進(jìn)行準(zhǔn)備。

3.1 停爐前爐況調(diào)整

（1）保證爐缸熱量充沛

預(yù)休風(fēng)前要保證高爐處于良好的穩(wěn)定順行狀態(tài)：[Si]=0.45%～0.55%、R=1.10～1.15、PT≥1510℃，保證爐缸熱量充沛，渣鐵的物理熱充足、流動(dòng)性良好，防止出現(xiàn)高堿度、涼爐等異常爐況。

（2）降低焦炭負(fù)荷

為了保證停爐前高爐的穩(wěn)定順行，焦炭負(fù)荷從2月12日由5.01左右逐步降低，2月12日焦炭負(fù)荷降至4.71，2月13日逐步焦炭負(fù)荷降至4.35，同時(shí)縮3 t批重，2月14日焦炭負(fù)荷降至3.86，縮批重3 t，2月15日夜班先將焦炭負(fù)荷降至3.74，之后按要求把焦炭負(fù)荷降至2.71，進(jìn)行全焦冶煉，縮3 t批重，全焦料共布17批。

3.2 其他相關(guān)準(zhǔn)備工作

（1）做好查水工作。預(yù)休風(fēng)期間檢查風(fēng)口、冷卻壁有無(wú)漏水，各閥門是否靈活好用，對(duì)破損和懷疑破損的風(fēng)口小套和冷卻壁要徹底處理，杜絕在停爐期間內(nèi)出現(xiàn)內(nèi)漏問(wèn)題。

（2）安裝爐頂打水槍。在預(yù)休風(fēng)時(shí)把十字測(cè)溫卸下，換上提前制作好的打水槍，并調(diào)試正常。每根水管安裝1個(gè)流量表，并校對(duì)準(zhǔn)確，供降料面時(shí)根據(jù)工長(zhǎng)指令調(diào)節(jié)水量，并將打水控制箱安裝在中控室，保證操作簡(jiǎn)便靈活。

（3）保證煤氣在線檢測(cè)儀器正常。降料面前把爐頂煤氣分析儀檢查好，量程范圍確認(rèn)好，CO范圍0～30%，H2范圍0～12%,確保停爐降料面過(guò)程中不出故障。

（4）調(diào)校探尺。將3號(hào)機(jī)械探尺改為長(zhǎng)探尺，有效量程24 m，雷達(dá)探尺和長(zhǎng)探尺在預(yù)休風(fēng)時(shí)調(diào)校完畢。

（5）安裝人工煤氣取樣孔。預(yù)休風(fēng)時(shí)在煤氣上升管處安裝煤氣取樣孔，徑向插入0.5 m，管徑1 int，以便降料面時(shí)使用，并把爐頂煤氣取樣孔引到熱風(fēng)爐2層平臺(tái)，并保證煤氣取氣設(shè)備正常。

（6）調(diào)校風(fēng)口監(jiān)視系統(tǒng)。在預(yù)休風(fēng)時(shí)將風(fēng)口成像系統(tǒng)調(diào)校好，保證32個(gè)風(fēng)口的風(fēng)口成像全部清晰，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)爐內(nèi)情況，及早采取應(yīng)對(duì)措施。

4 停爐操作

天鋼3200 m3采用“回收部分煤氣打水降料面”的方法停爐，在料面降至爐腹之后，停止回收煤氣。停爐操作過(guò)程如下：

2月15日13 ∶30分開始送風(fēng)，進(jìn)行停爐操作；

14∶01，風(fēng)量 4300，開始噴煤富氧；

14∶29，爐頂打水開始，頂溫四點(diǎn)溫度分別為275、350、311、309 ℃；

15∶12，放長(zhǎng)探尺 8.92，雷達(dá) 8.43；

15∶43，開 1 號(hào)鐵口；

16∶10，停煤；

17∶15，開始竄氣流，開始減風(fēng)控制；

17∶59，第二次竄氣流，減風(fēng)控制；

18∶05，開3號(hào)鐵口，置換鐵溝內(nèi)的殘鐵，保護(hù)鐵溝在出末次鐵時(shí)能用；

18∶40，1 號(hào)鐵口堵口，本次一號(hào)鐵口出鐵共941 t；

19∶26，爐內(nèi)第一次爆震。測(cè)定料線長(zhǎng)探尺為20 m，雷達(dá)探尺為20.6 m，料線已經(jīng)到達(dá)爐腰部位。

19∶38，3 號(hào)鐵口堵口，本次出鐵 186 t；

19∶40 至 20∶54，又有 8 次爆震，進(jìn)行減風(fēng)操作；21∶05，停止富氧；

21∶06，開始處理煤氣。此時(shí)料面已經(jīng)到達(dá)高爐爐腹；

21∶07 至 21∶28，開始逐步加風(fēng)操作；

21∶29，爐內(nèi)第 10 次爆震；

23∶00，料線測(cè)定為長(zhǎng)探尺為23.9 m，雷達(dá)探尺為22.8 m；

1∶00，從風(fēng)口成像系統(tǒng)觀察 7、8、9 號(hào)風(fēng)口掛渣；3∶27，開 1 號(hào)和 3 號(hào)鐵口；

3∶28，關(guān)1號(hào)放散。頂壓22～5有利于渣鐵出凈；3∶29，風(fēng)口吹空；

4∶07，關(guān) 2 號(hào)放散，頂壓 70；

5∶03，開 1 號(hào)放散；

5∶45，開2號(hào)放散，開始休風(fēng)，1號(hào)、3號(hào)鐵口堵，本次1號(hào)出鐵54 t，3號(hào)出鐵31 t；

5點(diǎn)47關(guān)大閘；

5點(diǎn)49風(fēng)量風(fēng)壓為0；

5點(diǎn)51休風(fēng)；

5點(diǎn)52開倒流，整個(gè)停爐過(guò)程操作完畢。

本次停爐總共經(jīng)歷16 h22 min，在整個(gè)停爐期間，總打水量是2085 t，頂溫平均溫度在348.5℃。

5 討論與分析

5.1 空料線操作控制參數(shù)（見表1）

從風(fēng)量操作和熱壓變化上來(lái)看，在處理完煤氣之后，由于進(jìn)行了加風(fēng)，且放散能力偏小，導(dǎo)致熱壓急劇上升，造成較大的一次爆震。前期煤氣中氫氣含量變化較大，停爐中后期煤氣中氫氣含量還是相對(duì)平穩(wěn)。前期頂溫控制偏低，打水頻繁，致使頂溫波動(dòng)較大，打水量偏多。停爐過(guò)程中雷達(dá)探尺和機(jī)械探尺變化如圖1所示。

雷達(dá)探尺與機(jī)械探尺數(shù)據(jù)對(duì)比（見表2），在整個(gè)停爐過(guò)程中，雷達(dá)探尺運(yùn)行穩(wěn)定，提供了真實(shí)有效的數(shù)據(jù)。

表1 天鋼3200m3高爐打水空料線操作控制參數(shù)

5.2 降料面計(jì)算

（1）經(jīng)計(jì)算2#高爐風(fēng)口中心線以上部位操作容積為2994.37 m3，料線為1.7 m，扣除料線上方體積 115.48 m3，扣除 1批（23.95 t）蓋面焦的體積43.54 m3后為2835.35 m3，壓縮率平均按10%計(jì)算，則每批料的體積為76.63 m3，則風(fēng)口中心線以上部位需加料37批，總計(jì)849.62 t焦炭，加上55.5 t焦丁則總共焦炭為905.12 t?？傝F量為1518.48 t，總渣量為683.3 t。在實(shí)際生產(chǎn)中，停爐操作過(guò)程中共出鐵 1942.6 t，出渣 937 t。

圖1 機(jī)械探尺和雷達(dá)探尺的料線變化對(duì)比情況

表2 雷達(dá)探尺與機(jī)械探尺數(shù)據(jù)對(duì)比

（2）經(jīng)統(tǒng)計(jì)計(jì)算燃燒1 t焦炭所需風(fēng)量為2722 m3，因此總耗風(fēng)量2463736.64 m3，考慮其他高爐以往的經(jīng)驗(yàn)需乘以過(guò)剩系數(shù)1.35，降料面過(guò)程中總耗風(fēng)量3326044.464m3，若按進(jìn)入爐腹時(shí)改常壓，進(jìn)入爐腹前耗風(fēng)2305727 m3，平均風(fēng)量按5000 m3/min，計(jì)算需7.7 h，改常壓后平均風(fēng)量按3400 m3/min，到風(fēng)口帶需耗風(fēng) 1197952.46 m3，需 5 h，累計(jì)將料面總時(shí)間約為12.7 h。本次停爐實(shí)際用時(shí)16 h22 min，實(shí)際耗風(fēng)為 3773641 m3。

5.3 H含量的控制情況（見表3）

表3 H含量的控制情況

6 結(jié)論

（1）天鋼3200 m3高爐打水停爐的順利實(shí)施，達(dá)到了安全穩(wěn)定的停爐目標(biāo)，為大型高爐進(jìn)行打水停爐提供借鑒。

（2）在停爐過(guò)程中共出現(xiàn)爆震10次，為減少爆震次數(shù)，應(yīng)適當(dāng)提高頂溫控制范圍，盡量減少往爐內(nèi)打水，控制煤氣中氫含量。

（3）通過(guò)對(duì)機(jī)械探尺與雷達(dá)探尺的對(duì)比，在停爐過(guò)程中雷達(dá)探尺的測(cè)量比較準(zhǔn)確，能提供實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，機(jī)械探尺隨著料面的降低，誤差也逐漸變大，可以在以后停爐以雷達(dá)探尺為主，機(jī)械探尺輔助測(cè)量。

[1]朱建偉，尚策.高爐深空料線停爐技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展[J].煉鐵，2005（3）：24-26.