南興勝 藺艷輝

（新興鑄管股份公司）

0 前言

新興鑄管5#高爐的容積為420 m3，1個(gè)鐵口出渣鐵，采用儲(chǔ)鐵式大溝，目前使用周期變短，大約45天。為了安全生產(chǎn)，儲(chǔ)鐵式大溝必須在高爐休風(fēng)后重新澆筑[1]，每次檢修約12 h。快速恢復(fù)爐況的關(guān)鍵是休風(fēng)料跟高爐操作制度要合理，但由于檢修頻繁，檢修后爐況快速恢復(fù)，高爐快速達(dá)產(chǎn)對(duì)高爐的經(jīng)濟(jì)效益影響甚大。

1 高爐工藝及操作參數(shù)的設(shè)定

在中小型高爐生產(chǎn)中，由于出鐵大溝容易侵蝕，所以必須定期進(jìn)行計(jì)劃?rùn)z修[2]。檢修后由于爐缸熱量的損失，必須用在休風(fēng)料中加凈焦或減輕焦炭負(fù)荷的方式來補(bǔ)充爐缸熱量，提高煤氣透氣性，使?fàn)t況順利恢復(fù)。

1.1 休風(fēng)料加凈焦方式

5#高爐容積小，爐缸小，蓄熱能力差，休風(fēng)12 h會(huì)造成爐缸熱量部分散失，料柱透氣性變差，特別是軟熔帶的透氣性嚴(yán)重惡化。復(fù)風(fēng)后，為了加熱爐缸，提高爐內(nèi)透氣性，一般采用常規(guī)的、傳統(tǒng)的休風(fēng)料，休風(fēng)料加凈焦，分兩批下，休風(fēng)前第一批凈焦下到爐腹位置，目的是為了在復(fù)風(fēng)后能夠快速加熱爐缸，第二批凈焦下到爐腰軟熔帶位置，從而提高煤氣透氣性[3]。

1.1.1 休風(fēng)時(shí)的參數(shù)設(shè)定

復(fù)風(fēng)后的第一爐鐵水的硅含量按1.3%計(jì)算，利用休風(fēng)料下調(diào)爐渣堿度，按1.0調(diào)劑，避免高爐溫、高堿度導(dǎo)致爐況難行。復(fù)風(fēng)后，布料角度比原先的變小，由正一度變?yōu)樨?fù)一度，發(fā)展邊緣氣流。雖然煤氣利用率下降，但有助于爐況順行。休風(fēng)時(shí)高爐操作參數(shù)的設(shè)定見表1。

表1 加凈焦休風(fēng)料參數(shù)設(shè)定

通過退礦批，集中加焦、輕負(fù)荷和布料開邊等措施，減小礦石平臺(tái)，保證熱量充足，邊緣煤氣流通暢，有利于高爐順行。

1.1.2 復(fù)風(fēng)時(shí)的操作參數(shù)設(shè)定

復(fù)風(fēng)后，爐內(nèi)關(guān)系差，恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng)，6 h才加全風(fēng)，有塌料、懸料發(fā)生，噴煤、富氧長(zhǎng)時(shí)間用不上，消耗高、產(chǎn)量低。復(fù)風(fēng)后前兩爐鐵水的硅含量高，但物理熱差，渣鐵流動(dòng)性差，爐前勞動(dòng)強(qiáng)度高，開口間隔長(zhǎng)，進(jìn)一步延長(zhǎng)了爐況恢復(fù)時(shí)間。復(fù)風(fēng)后的主要操作參數(shù)和出鐵情況見表2。

表2 加凈焦復(fù)風(fēng)后主要操作參數(shù)和出鐵情況

從表2可以看出，復(fù)風(fēng)后鐵水有化學(xué)熱，但物理熱不足，爐渣溫度不足，需清渣；鐵水硅含量整體偏高，小時(shí)出鐵量提升速度較慢；出第三爐鐵時(shí)物理熱才有所好轉(zhuǎn)。因此，筆者認(rèn)為物理熱不足是制約生產(chǎn)的主要原因。

1.2 效果分析

由于焦炭的集中燃燒，加凈焦的復(fù)風(fēng)方式會(huì)使煤氣流體積急劇增大，造成煤氣流紊亂。為了順行，采取發(fā)展邊緣的布料措施等降低了煤氣的利用率，渣鐵物理熱不足，下降緩慢。中心氣流變?nèi)鯐r(shí)，由于爐墻波動(dòng)造成邊緣氣流受阻，就會(huì)頻繁出現(xiàn)塌料、懸料，恢復(fù)起來時(shí)間比較長(zhǎng)。

2 休風(fēng)料用退焦炭負(fù)荷的方式

考慮到加凈焦恢復(fù)爐況的弊大于利，嘗試不集中加凈焦，采用多退焦炭負(fù)荷的方式恢復(fù)爐況。復(fù)風(fēng)前后布料參數(shù)保持一致，維持軟熔帶形狀和位置不變，以提高煤氣利用率。

2.1 可行性分析

（1）12 h的休風(fēng)為短期休風(fēng)，爐缸熱量散失不是太大，只要復(fù)風(fēng)后煤氣利用率好，用退負(fù)荷的方式可以滿足渣鐵的正常流動(dòng)。

（2）休風(fēng)前保證爐溫中上限，爐缸物理熱充足，渣鐵流動(dòng)性良好。

（3）復(fù)風(fēng)前后布料參數(shù)一致，可以保證煤氣流的利用率，渣鐵物理熱自然就好了。

（4）退負(fù)荷休風(fēng)料的堿度不用下調(diào)太多，提高爐缸熱量的同時(shí)有利于鐵水脫硫。

（5）復(fù)風(fēng)后，待關(guān)系好轉(zhuǎn)，立即用風(fēng)溫、用氧、噴煤，能接受風(fēng)量情況下盡快加風(fēng)，保證盡快全風(fēng)操作。

（6）休風(fēng)料中加入一定量的螢石和蛇紋石來改善復(fù)風(fēng)前期渣鐵的流動(dòng)性。

2.2 休風(fēng)時(shí)的參數(shù)選定

休風(fēng)料礦批保持跟正常生產(chǎn)料一致，為25 t，焦炭負(fù)荷由4.6退到3.6，堿度由1.25下調(diào)到1.15。休風(fēng)前輕負(fù)荷料下達(dá)到爐腹2/3的位置，復(fù)風(fēng)后根據(jù)爐況恢復(fù)情況逐步上負(fù)荷至正常負(fù)荷。6月6日計(jì)劃?rùn)z修12 h，休風(fēng)前爐溫中上限，鐵水中的Si含量為0.5%，物理熱充足，休風(fēng)時(shí)高爐的操作參數(shù)設(shè)定見表3。

表3 退負(fù)荷休風(fēng)料參數(shù)設(shè)定

休風(fēng)料只退負(fù)荷和調(diào)整堿度，礦批和布料角度不變，上部礦焦平臺(tái)基本不變，高爐煤氣利用基本不會(huì)降低，復(fù)風(fēng)后能夠基本保證渣鐵物理熱，避免高爐渣鐵溫度不足、清渣等影響。

2.3 復(fù)風(fēng)時(shí)的操作參數(shù)設(shè)定

復(fù)風(fēng)時(shí)，間隔堵4個(gè)風(fēng)口，用其余風(fēng)口送風(fēng)，復(fù)風(fēng)初期爐內(nèi)關(guān)系良好，透氣性較好，料線動(dòng)作稍慢，沒有出現(xiàn)塌料、懸料，復(fù)風(fēng)后3個(gè)小時(shí)就加全了風(fēng)量。及時(shí)噴煤，富氧，根據(jù)接受風(fēng)量情況盡快捅開風(fēng)口，加大風(fēng)量，活躍爐缸。布料參數(shù)跟正常生產(chǎn)時(shí)保持一致，采用-1°的布料方式，保證煤氣流合理分布，以提高煤氣利用率。復(fù)風(fēng)前兩爐渣鐵的物理熱稍差，流動(dòng)性尚可，爐前清渣量不大。鐵水硅含量穩(wěn)定在0.50%～0.60%的中限水平， 3 h后的小時(shí)出鐵量可恢復(fù)到90 t/h，出鐵時(shí)間間隔達(dá)到40 min，鐵水硫含量由0.060%逐漸降至0.040%的水平，爐渣溫度可達(dá)1 500 ℃，鐵水質(zhì)量逐步達(dá)標(biāo)；此外，從第三爐開始物理熱慢慢升高，后面爐溫波動(dòng)不大，表現(xiàn)穩(wěn)定。復(fù)風(fēng)后的主要操作參數(shù)和出鐵情況見表4。

表4 退負(fù)荷復(fù)風(fēng)后主要操作參數(shù)和出鐵情況

2.4 結(jié)果分析

（1）復(fù)風(fēng)后，初始煤氣流分布沒有太大變化，盡快加大風(fēng)量疏松了料柱，保證了透氣性，布料參數(shù)沒有發(fā)生變化，保證了爐內(nèi)兩股煤氣流，提高了煤氣利用率，加快了煤氣跟爐料的傳質(zhì)傳熱。

（2）間隔堵風(fēng)口的方式在保證熔煉速度下降的同時(shí)維持了合理的煤氣流初始分布，對(duì)復(fù)風(fēng)初期爐內(nèi)維持壓差關(guān)系正常起了關(guān)鍵的作用。

（3）由于爐缸熱量差的緣故，復(fù)風(fēng)前兩爐鐵水的物理熱稍差，但休風(fēng)料堿度下調(diào)的不多，渣鐵成分合適，在休風(fēng)料中加入一定量的螢石跟蛇紋石，改善了渣鐵的流動(dòng)性，保證了渣鐵在物理熱一般的情況下也能有良好的流動(dòng)性。

（4）由于爐前勞動(dòng)強(qiáng)度降低，縮短了開口間隔，為爐內(nèi)快速加風(fēng)創(chuàng)造了良好的條件，加快了爐況的恢復(fù)進(jìn)程，為復(fù)風(fēng)后快速達(dá)產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

3 結(jié)語

通過對(duì)中小型高爐休風(fēng)料采取加凈焦和退負(fù)荷的生產(chǎn)實(shí)踐進(jìn)行對(duì)比，并采取相應(yīng)的措施，實(shí)現(xiàn)了中小型高爐在計(jì)劃?rùn)z修后12 h實(shí)現(xiàn)復(fù)產(chǎn)達(dá)產(chǎn)的目的，生產(chǎn)效率得到了大幅提高。