曾 琦 張文強(qiáng) 王 輝 侯海順

近年來，環(huán)保形勢日益嚴(yán)峻，唐鋼中厚板公司的燒結(jié)系統(tǒng)成了環(huán)保限產(chǎn)的重災(zāi)區(qū)。由于燒結(jié)原料緊張，高爐只能被動休風(fēng)停爐。根據(jù)環(huán)保限產(chǎn)時間的長短，高爐有時采用燜爐或打水降料面至風(fēng)口中心線的技術(shù)手段進(jìn)行停爐。2號高爐（1780m3）打水降料面至風(fēng)口中心線，從2022年1月27日7:20-31日24:00起停爐，至3月15日高爐送風(fēng)，本次停爐時間長達(dá)43天。

1.開爐前的準(zhǔn)備

1.1 風(fēng)口以下爐料的清理

高爐涼爐后，采用人工清料的方式對休風(fēng)料面冷凝的渣鐵混合物及爐墻脫落物進(jìn)行清理[1]。因2號高爐中修時間距此次降料面停爐僅一年時間，所以，為最大限度地保護(hù)爐缸耐材，只清理至風(fēng)口中心線以下1～1.3m左右，以保證風(fēng)口前端都是新裝入的焦炭。

1.2 噴涂造襯

此次爐墻噴涂造襯采用人工噴涂方式，噴涂前在爐缸料面上嚴(yán)密覆蓋了一層石棉布，以防止粘結(jié)料和反彈料落入爐缸后與焦炭混合。在爐腹、爐腰區(qū)域，采用納米溶膠結(jié)合下部噴注料噴注；爐身下部至爐身上部區(qū)域，采用具有優(yōu)異抗 CO 性能的水泥結(jié)合低鐵高強(qiáng)噴注料進(jìn)行噴注造襯，噴涂厚度150～200mm左右，以恢復(fù)爐型的平滑過渡。這對于高爐形成合理操作爐型，保障高爐順行及延長高爐長壽具有重要意義。

1.3 高爐烘爐與帶風(fēng)裝料

唐鋼中厚板公司2號高爐于3月11日19:53開始烘爐，操作人員嚴(yán)格按照施工單位的烘爐曲線烘爐，14日16:00開始降溫涼爐。由于時間緊迫，遂決定在涼爐的過程中進(jìn)行帶風(fēng)裝料。帶風(fēng)裝料的優(yōu)點(diǎn)是縮短涼爐時間，加速開爐進(jìn)程；改善料柱透氣性，有利于高爐順行。15日1:03爐內(nèi)開始裝料，4:05涼爐結(jié)束，此時爐內(nèi)繼續(xù)裝料，爐前開始堵風(fēng)口操作，7:00爐內(nèi)裝料完畢，具備送風(fēng)條件（見表1）。

表1 2號高爐裝料情況

1.4 鐵口預(yù)埋氧槍

由于唐鋼中厚板公司2號高爐停爐時間長，爐缸溫度低，急切需要以最短的時間盡快提高爐缸溫度，為快速達(dá)產(chǎn)創(chuàng)造條件。

鐵口預(yù)埋氧槍一是可以快速加熱爐缸，二是快速燃燒熔化鐵口與風(fēng)口之間的焦炭和冷凝渣鐵。本次開爐應(yīng)用了鐵口預(yù)埋氧槍技術(shù)，原計劃提前24小時預(yù)埋風(fēng)氧搶，但由于送風(fēng)時間較晚，南場2號鐵口在3月14日20:49插入氧槍燒鐵口，北場1號鐵口3月15日0:37開始插入氧槍燒鐵口。

2.開爐快速達(dá)產(chǎn)操作

2.1 風(fēng)口參數(shù)及風(fēng)口布局的選擇

確定全部風(fēng)口配置：14個Φ120*550mm、10個Φ115*550mm，總面積S=0.2620m2（見表2）。送風(fēng)堵18個風(fēng)口，送風(fēng)面積S=0.0651m2，約為全風(fēng)口全面積的25%，送風(fēng)風(fēng)量及風(fēng)溫根據(jù)當(dāng)時的送風(fēng)情況盡量用全。

表2 全部風(fēng)口配置情況

2號高爐因停爐時間較長且未進(jìn)行扒料及放殘鐵，堵風(fēng)口的選擇按特殊爐況處理，采用偏開南場2號鐵口上方的16～21號 共6個風(fēng)口送風(fēng)[2]。這樣有利于冶煉生產(chǎn)的渣鐵，由鐵口及時排除[3]。

2.2 送風(fēng)操作及降低焦比

唐鋼中厚板2號高爐于3月15日8:52偏開6個風(fēng)口送風(fēng)，風(fēng)量1000 m3/min。送風(fēng)后發(fā)現(xiàn)8號風(fēng)口被吹開，于9:55休風(fēng)堵風(fēng)口，10:19再次送風(fēng)，11:50煤氣爆破試驗合格后，于12:02高爐煤氣并網(wǎng)回收。隨著高爐爐況恢復(fù)及開風(fēng)口個數(shù)的增加，逐步增加了高爐風(fēng)量，在17日5:30打開最后一個風(fēng)口，風(fēng)量加至3200m3/min。高爐送風(fēng)焦比655kg/t。16日，焦比由655kg/t降至495kg/t，17日，第91批焦比降至385kg/t（見圖2）。

圖2 2號高爐送風(fēng)后風(fēng)量與風(fēng)壓趨勢圖

圖3 鐵水物理熱與[Si]的變化

2.3 捅風(fēng)口進(jìn)程

高爐送風(fēng)后，有計劃地捅風(fēng)口作業(yè)，并穩(wěn)步加風(fēng)。捅風(fēng)口原則是從兩側(cè)捅開挨著的風(fēng)口，且一次只能選擇開一個風(fēng)口，只能從緊鄰的已開風(fēng)口的兩端捅，嚴(yán)禁間隔開風(fēng)口。捅風(fēng)口進(jìn)程視爐前出鐵狀況和爐況走勢。17日5:30捅開最后一個風(fēng)口，用時44小時38分后，恢復(fù)全風(fēng)口作業(yè)（見表3）。

表3 2號高爐捅風(fēng)口過程及對應(yīng)風(fēng)量 m3*min-1

2.4 渣鐵排放情況

此次開爐采用鐵口預(yù)埋風(fēng)氧槍技術(shù)，采用干式主溝。原計劃提前24小時預(yù)埋風(fēng)氧槍，但由于送風(fēng)時間確定較晚，致使預(yù)埋氧槍的時間延后。因降料面時用1號鐵口出鐵，故2號鐵口處殘余渣鐵較多，所以在14日20:49，先預(yù)埋入2號鐵口風(fēng)氧槍。15日3:17，發(fā)現(xiàn)2號鐵口的風(fēng)氧槍溫度較高，說明融化的渣鐵已淹沒風(fēng)氧槍，遂拔槍出鐵，2分鐘后鐵口大噴，于3:22堵口后再次預(yù)埋風(fēng)氧槍。13:31拔出2號場風(fēng)氧槍，出鐵9分鐘后鐵口大噴又堵口。2號鐵口于15:02和17:19嘗試正常開堵鐵口操作，但由于此時爐缸狀態(tài)偏差，鐵口區(qū)域不活躍，出鐵時間短，于21:20再次為2號鐵口插入風(fēng)氧槍，23:57拔槍后，渣鐵流動性向好。出鐵43分鐘于16日0:40堵口，隨著渣鐵物理熱的提升，出鐵狀態(tài)好轉(zhuǎn)，2號鐵口此后采取正常堵開口作業(yè)。

1號鐵口于15日0:37埋入，15:49拔出風(fēng)氧槍，16:12后堵口。22:06打開1號鐵口后22:14堵口。兩次開口后有少量渣鐵緩慢流出，待處理完鐵口泥套上的涼渣鐵后，又立即堵口，說明1號鐵口區(qū)域的爐缸活躍性差。此后幾天以2號鐵口單場出鐵為主。至19日1號鐵口區(qū)域冷卻壁溫度、爐芯溫度上行后，于21:20打開1號鐵口，其鐵水流動性和物理熱都沒有問題，正式改為兩場作業(yè)。

2.5布料操作的靈活調(diào)整

結(jié)合送風(fēng)情況，及時將主要依靠邊緣和中心兩股煤氣流，逐步轉(zhuǎn)化為適當(dāng)抑制邊緣和有良好中心煤氣流的分布，這是高爐成功開爐和順利達(dá)產(chǎn)的重要條件[4]。開爐當(dāng)料線趕至5m左右時，主要依靠邊緣和中心兩股煤氣流的發(fā)展。隨著爐前出鐵的好轉(zhuǎn)和爐況的改善，以及料制隨風(fēng)量和料線的變化逐步調(diào)整，15日晚上由于料尺行走不順暢，有頻繁懸料現(xiàn)象，料制臨時改為小批半倒裝，礦一檔焦三檔。16日隨風(fēng)量和料線的變化，料制逐步從礦一焦三回至礦四焦五，同時將小焦角15°逐漸抬至19°，并視爐況走勢微調(diào)礦焦圈，以保持料柱透氣性，同時調(diào)整兩道氣流的合理分布。17日，第68批后基本恢復(fù)正常料制（見表5）。

表5 2號爐況恢復(fù)過程中裝料制度的調(diào)整

2.4 冷卻水量及水溫的控制

由于爐內(nèi)重新噴涂，耐火材料中的水分較多。為加快水分揮發(fā)，烘爐前高爐高低壓工業(yè)水和軟水各停一臺泵，尤其是軟水流量，一度壓至1500m3/h。烘爐前4小時將高壓工業(yè)水泵啟全；送風(fēng)前4h，將低壓工業(yè)水和軟水泵啟全，但控制軟水流量在2500 m3/h，軟水溫度控制在45±1℃；待風(fēng)口捅全后將風(fēng)量加至3500 m3/h以上，軟水流量加至4000 m3/h。如此控制，主要是為了減少前期爐內(nèi)熱量的損失。隨著產(chǎn)量的上升，全爐水溫差也逐步上升。達(dá)到1.0℃時，將軟水溫度控制在44±1℃；達(dá)到1.5℃時，軟水溫度控制在43±1℃。隨著正常生產(chǎn)時間的推移，爐襯會被緩慢侵蝕，軟水溫度視全爐水溫差將適當(dāng)下控，但不低于41±1℃。

2.5 熱制度及造渣制度調(diào)整

高爐內(nèi)部是一個動態(tài)平衡的反應(yīng)過程，每一種制度的變化都對其他制度產(chǎn)生影響，出現(xiàn)爐況波動。尤其熱制度和造渣制度，在保證高爐氣流的分布和爐缸活躍性上有著舉足輕重的作用。爐渣雖是高爐副產(chǎn)品，但在冶煉過程中作用斐然，高爐渣不僅影響生鐵質(zhì)量，而且也會影響爐缸的活躍性及高爐順行[5]。開爐初期，爐內(nèi)熱量不足，料制采取開放兩道氣流來疏通氣流通路，此種料制不利于提高煤氣利用率。為補(bǔ)足爐內(nèi)熱量需加入大量焦炭來提高爐溫，此時如果不降低爐渣R2，會直接引起爐前出鐵困難，進(jìn)而影響爐況恢復(fù)進(jìn)程。所以，在開爐時[Si]應(yīng)控制在2.5%～3.0%之間，爐渣堿度控制在0.85～0.9之間，在隨后上強(qiáng)度的過程中，料制逐步采取抑制邊緣的措施，物理熱上行，爐渣脫硫效果漸好，爐溫下控至正常水平，爐渣R2需適當(dāng)上調(diào)；而后再提高冶煉強(qiáng)度。此時的煤氣利用率處于較高水平，有較高且穩(wěn)定的煤氣利用率就保證了高爐的物理熱，[Si]含量在0.35%～0.5%，物理熱在1490℃以上，保證了高爐爐缸的熱量。高爐爐渣堿度可選擇維持在1.05～1.1之間，處于下限水平，保證鐵水質(zhì)量穩(wěn)定，高爐穩(wěn)定順行（見圖4）。

圖4 爐渣堿度的變化

3.達(dá)產(chǎn)情況

唐鋼中厚板2號高爐開爐達(dá)產(chǎn)后的主要技經(jīng)指標(biāo)（見表6）。

表6 唐鋼中厚板2號高爐開爐達(dá)產(chǎn)后主要技經(jīng)指標(biāo)

4.結(jié)語

通過對唐鋼中厚板公司2號高爐停爐后未進(jìn)行扒料及放殘鐵，并在開爐后快速達(dá)產(chǎn)的操作進(jìn)行總結(jié)，主要有以下幾點(diǎn)經(jīng)驗和不足：

（1）帶風(fēng)裝料可以縮短烘爐后的涼爐時間，加快開爐進(jìn)程，改善料柱透氣性，有利于高爐順行。

（2）鐵口預(yù)埋風(fēng)氧搶可以最短時間提高爐缸溫度，融化冷凝的渣鐵，擴(kuò)大爐缸內(nèi)的活躍面積，以便在開爐后排出由于溫度低而產(chǎn)生的渣鐵混合物，減小了爐缸熱量損失，進(jìn)一步促進(jìn)爐缸溫度的升高，為爐料的順利下降打好基礎(chǔ)，加快爐況的恢復(fù)。

（3）不足之處有二：一是送風(fēng)后風(fēng)口被吹開，又休風(fēng)重新堵風(fēng)口，延長了高爐爐況的恢復(fù)時間；二是北場1號鐵口上方的風(fēng)口未開前需要持續(xù)埋風(fēng)氧槍，處理鐵口區(qū)域狀態(tài)不活躍的問題，以提高1號鐵口區(qū)域爐缸的溫度，利于高爐爐況的恢復(fù)。