肖修偉

摘 要：對中金2號高爐停爐進行總結，重點介紹高爐停爐前的準備、前后動力能源介質(zhì)的平衡、爐況調(diào)劑和停爐期間發(fā)生異常爐況的處理手段，通過爐頂打水和控制風量等手段，采用回收煤氣和不放殘鐵的停爐方式，避免停爐發(fā)生大的爆震，實現(xiàn)了安全環(huán)保地順利停爐。

關鍵詞：降料線；休風；管道氣流

SHUTDOWN PRACTICE OF NO. 2 BLAST FURNACE IN ZHONGJIN STAINLESS STEEL COMPANY OF LIUGANG

Xiao Xiuwei

（Liugang Zhongjin Stainless Steel Co.， Ltd. Yulin 537624，China）

Abstract：This paper summarizes the shutdown of ZhongJin No.2 blast furnace，focusing on the preparation before the shutdown of the blast furnace，the balance of the power energy medium before and after， the furnace condition regulation and the treatment means of abnormal furnace conditions during the shutdown，through the top of the furnace water and control of air volume and other means，using the recovery of gas and do not put residual iron shutdown way，to avoid large knock，to achieve a safe and environmentally friendly shutdown of the furnace.

Key words：ir

0 前 言

廣西柳鋼中金不銹鋼有限公司是廣西柳鋼集團全資子公司，現(xiàn)有高爐兩座，1號爐是320 m3，生產(chǎn)低鎳生鐵，用于冶煉不銹鋼；2號高爐1 680 m3，生產(chǎn)普碳煉鋼生鐵，采用3臺75 m鑄鐵機鑄鐵，鑄鐵塊拉到柳鋼本部或防鋼使用。2號高爐采用了爐缸“高導石墨墻+大塊炭磚”、先進的爐缸監(jiān)控技術、長壽全鑄鐵冷卻壁技術、串罐無料鐘爐頂、均壓放散煤氣回收技術、鼓風機技術、自主研發(fā)超潔凈煤氣干法除塵技術、高效TRT發(fā)電技術、超潔凈渣處理技術、卡魯金頂燃式熱風爐、全平坦化出鐵場等多項技術。于2021年5月10日開爐，期間爐況順行，經(jīng)濟指標較好，但中金公司現(xiàn)今未建轉爐，高爐所產(chǎn)鐵水全部鑄鐵，后又轉到柳鋼本部和防鋼基地，加上焦炭物流等諸多原因，造成生產(chǎn)成本高，2022年8月9日，中金公司煉鐵廠根據(jù)柳鋼集團要求，對2號高爐進行停爐檢修，經(jīng)公司研究決定采用降料線停爐法。

1 停爐前準備工作

1）8月6日前，2號高爐的生產(chǎn)按目前的既定方案生產(chǎn)，在保證煤氣最小放散量的前提下，產(chǎn)量按3 700～3 900 t/d控制，維持4 000左右的富氧。

2）8月7日，高爐為保證休風前有足夠的爐缸活躍度，以及配合2號熱電鍋爐檢修結束的試車，2號高爐將會提產(chǎn)至5 000 t左右，所產(chǎn)生的煤氣盡可能多的保熱點機組調(diào)試。8月9日高爐按既定方案實施降料面停爐。

3）2號燒結按高爐生產(chǎn)需求備足料，再按計劃提起備足料后提前一天停機，排料，并下水封。并要求配料所有倉空。

4）強實公司計劃于8月3日-7日晚開機上料生產(chǎn)至庫滿，停機下水封。

5）為保證在停爐過程中不休風，對高爐系統(tǒng)的設備加強點檢和維護，在停爐前處理好爐體冷卻設備問題，更換漏水風口小套。

6）提前兩天通知供料和上料注意料倉料位，提前計算高爐用料和供料平衡，在降料面休風時盡量減少料倉使用個數(shù)，休風后放空礦槽和焦槽，放空爐頂料罐、受料斗。

7）檢測爐頂霧化打水降溫系統(tǒng)的水量能否滿足停爐需求，檢查各閥門是否靈活可靠，要求每個爐頂打水支管能實現(xiàn)打水量控制且霧化效果良好，打水量≥90 t/h。

8）確保爐內(nèi)雷達探尺工作正常，能探到24 m左右的料面。

2 停爐前爐況調(diào)整

2號高爐由于市場經(jīng)濟狀況和原燃料等原因，停爐前一直控風生產(chǎn)，導致高爐利用系數(shù)低，表2為2022年1月到停爐主要生產(chǎn)指標。

停爐前應保持爐況穩(wěn)定順行，爐溫充沛；爐渣堿度在保證生鐵質(zhì)量的情況下，盡可能控制在0.80～1.00之內(nèi)，【si】0.6%-0.8%，適當疏松邊緣，以清理爐腹部位渣皮，按正常操控標準組織生產(chǎn)，若風量不全、爐溫不穩(wěn)定應及時減輕焦炭負荷。保爐況穩(wěn)定順行、爐缸工作均勻活躍，嚴禁出現(xiàn)低爐溫、爐涼現(xiàn)象，鐵水物理熱≥1 480℃。

8月9日4：00調(diào)焦炭負荷到3.30（為確保爐況順行和鐵水流動性，可提前一天逐步將焦炭負荷及爐渣堿度調(diào)到位），7：30開始下停爐料。停煤時，煤槍通N2。

3 停爐料

采用空料線爐頂打水回收煤氣法降料面，料線降至爐腹上沿，工作容積1 680m3。表3為停爐料。

注：根據(jù)負荷反應和爐溫調(diào)節(jié)噴煤量。第Ⅲ段料的基準布料制度為P37.83 35.83 33.73 31.4 2K36.34 34.33 31.83 28.82 101，以此制度為基準進行料線補償；第Ⅲ段料的后期從9日12：00開始根據(jù)爐頂溫度下料，控制料線至5 m左右料線（注意料線補償，按虧料線0.5 m補償整體降1°角度，至4～5 m料線時減少礦石和焦炭平臺至3～2個角位），詳見表4（注意調(diào)整布料倒計時和料流）。盡量減少打水量，控制整個空料線過程不出現(xiàn)爆震。

4 實際降料面過程

8月9日11：35高爐開始上完第Ⅲ段料后開始降料面，風量逐步加至3 650 m3/min，風溫1 100 ℃，為加快降料面速度，富氧5 000 m3/h。當料線降到7 m時，于12：52分出現(xiàn)翻料管道氣流，爐頂溫度陡升至1 000 ℃以上，高爐被迫停氧減風處理，由于渣皮掉落，導致4號-10號風口有不同程度的灌渣，后面爐況趨于穩(wěn)定，風量維持在3 100 m3/min，熱風壓力不超300 kPa，停氧操作，根據(jù)頂溫下蓋面焦。料線到達10 m左右時停止使用TRT，改用調(diào)壓閥組控制頂壓。爐頂溫度維持在<350 ℃，干法箱體工作溫度<250 ℃，當爐頂溫度升高至300 ℃開始上提前打水浸泡、水分飽和的蓋面填充焦降低頂溫，當頂溫不能控制時，可逐步加大爐頂打水，當爐頂溫度過高，打水控制不住時，減小風量來控制；停爐過程要控制好頂溫、風量、打水量的關系，盡可能不出現(xiàn)爆震現(xiàn)象。

煤氣柜在高爐降料操作前收儲足夠煤氣后，解列，關閉新老系統(tǒng)煤氣聯(lián)通閥。停爐過程中，當料面降至爐身下部時，煤氣溫度高，煤氣中氧含量>1%，氫氣含量>8%，此時煤氣不符合收儲，解列氣柜，切煤氣，改高爐爐頂放散直排。

根據(jù)理論出鐵量和入爐風量確定最后一次出鐵時間，兩邊鐵口同時開，適當加長噴口時間，確保出凈渣鐵。8月9日17：30左右，當蓋面焦炭開始到達爐腹下部時，此時料線14.5 m，處于爐腰位置。取樣煤氣成分中H2為2.92%，CO2為1.19%，出完最后一次鐵（出最后一次鐵適當加長出鐵間隔時間）后進行停爐休風，按短期休風程序操作（具體見圖1停爐降料面趨勢圖）。降料面過程實際耗時約7 h左右，累積打水365 m3。

5 停爐后能源介質(zhì)的平衡

1）高爐降料停爐完畢（9日晚），會加大氮氣用量，強制涼爐；此時要求新制氧必須全負荷生產(chǎn)以滿足2號爐涼爐及煉鋼生產(chǎn)的正常用氣。

2）動力要停管網(wǎng)煤氣，對燒結的煤氣支管進行技改，需要三天時間，此時要求三座熱風爐加緊燒爐蓄熱，配合動力技改。

3）熱風爐燒爐蓄熱期間（10日夜班），調(diào)度根據(jù)實際燒爐需要全開新老系統(tǒng)連通閥，并停煉鋼石灰窯，燒結烘干窯，保證熱風爐有足量足壓的煤氣燒爐。

4）熱風爐抓緊時間，用最短的時間采用大風大煤氣依次燒爐，迅速把三座爐拱頂溫度達到

1 300 ℃，廢氣溫度達到400 ～420 ℃；蓄熱足夠后，停燒下水封。吹掃煤氣管網(wǎng)，氣體檢驗合格后回饋調(diào)度，安排動力技改。

5）（10日）動力煤氣管網(wǎng)技改，要求氣柜解列，關閉新老系統(tǒng)聯(lián)通閥，所有主管網(wǎng)下水封，氮氣吹掃主管網(wǎng)，待氣體檢驗合格，開始技改。

6）煤氣管網(wǎng)技改結束后，氣柜恢復投用，開新老系統(tǒng)煤氣聯(lián)通閥解水封開60%，讓氣柜收儲老系統(tǒng)富裕煤氣（約小時4 000 m3）。

7）三天后（即13日管網(wǎng)技改結束）新高爐引煤氣燒熱風爐，通過對三座熱風爐差別性燒爐，通過四天的時間，把原計劃三天一次燒爐6 h逐漸調(diào)整為每天燒一座爐1.5～2 h（燒爐時間定為每天23：00-次日凌晨2：00）

8）若13日-15日的燒爐因煤氣不足可停一座石灰窯做補充，15日后原則上老系統(tǒng)不作任何調(diào)劑，僅平抑柜容量滿足燒爐。

9）新系統(tǒng)全停后，系統(tǒng)對壓縮空氣的使用量會大幅降低，從能源消耗和保供出發(fā)，動力廠停一組大型空壓機。

6 停爐小結

1） 降料面過程中，根據(jù)料面深度合理使用風量，并安排專人摸索手動精準控制打水，頂溫全程平均控制在300 ℃以內(nèi)，僅一次超過400 ℃，總體打水量并不是太多。

2）停爐過程中應保持爐況穩(wěn)定順行，爐缸熱量充沛，根據(jù)量壓關系及爐溫基礎及時作出參數(shù)糾正，避免在停爐過程中出現(xiàn)大型管道氣流或崩塌料現(xiàn)象，本次停爐前期風量控制較大，爐溫基礎較低，沒有及時減風停氧，隨著料面的降低，料層逐漸變薄，管道氣流無法抑制，發(fā)生崩料，頂壓出現(xiàn)冒尖，頂溫快速上升到1 000℃，幸得減風停氧及時，加上高爐新開爐不久，爐頂設備未被高溫燒壞，未造成事故擴大，但隨著崩料造成渣皮脫落，大量渣鐵涌入風口，造成4號風口到10號風口有不同程度的灌渣，這為以后停爐或是日常操作提供經(jīng)驗，高爐操作要以穩(wěn)定順行為準則，只有高爐穩(wěn)定順行，才有安全，才有指標和經(jīng)濟效益。

3） 煤氣成分分析儀壞，而人工取樣化驗時間長，煤氣化驗成分值與實際料面不對應，從而采用耗風量判斷料面位置，通過總耗風量計算總的耗焦量，再根據(jù)總的耗焦量與正常料和蓋面焦總量對比，判斷軟熔帶位置，結合爐料的壓縮率、堆比重分別計算體積，確定料面位置。

4）本次停爐準備充分，首先克服前期控產(chǎn)，沒有全風操作，造成爐缸活躍度欠佳的困難；其次是動力能源介質(zhì)的平衡，由于中金只有一個1 680 m3和320 m3的高爐，大高爐停爐休風，對整個煤氣管網(wǎng)影響大，要求提前平衡好煤氣用量；最后整個停爐降料面過程進度全程可控，安全可靠。

參考文獻

[1] 由文泉.實用高爐煉鐵技術[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2007.

[2] 周傳典.高爐煉鐵生產(chǎn)技術手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2008.