萊鋼3 200 m3高爐無(wú)計(jì)劃休風(fēng)操作實(shí)踐

郭新超

（萊蕪鋼鐵集團(tuán)銀山型鋼煉鐵廠，山東萊蕪 271104）

生產(chǎn)技術(shù)

萊鋼3 200 m3高爐無(wú)計(jì)劃休風(fēng)操作實(shí)踐

郭新超

（萊蕪鋼鐵集團(tuán)銀山型鋼煉鐵廠，山東萊蕪 271104）

萊鋼3#3 200 m3高爐因氮?dú)夤艿佬孤┩Ｃ?，造成高爐無(wú)計(jì)劃休風(fēng)13.5 h。停煤后及時(shí)采取停氧、減風(fēng)、降低冶強(qiáng)、調(diào)整焦炭負(fù)荷等措施穩(wěn)定爐況。氮?dú)饣謴?fù)后堵部分風(fēng)口復(fù)風(fēng)，送風(fēng)面積為全風(fēng)面積的95%，送風(fēng)風(fēng)量為全風(fēng)的85%～86%，恢復(fù)噴煤富氧并過(guò)量噴煤（少噴煤量的1.35倍），復(fù)風(fēng)后第3爐鐵水溫度超過(guò)1 500℃，沒(méi)有對(duì)爐況造成大的波動(dòng)。

高爐；無(wú)計(jì)劃休風(fēng)；休風(fēng)操作；噴煤

1 高爐運(yùn)行情況

萊鋼型鋼煉鐵廠3#3 200 m3高爐設(shè)有4個(gè)鐵口，36個(gè)風(fēng)口，爐體采用全冷卻壁薄內(nèi)襯結(jié)構(gòu)，爐缸、爐底為炭磚—陶瓷杯結(jié)構(gòu)，克萊德噴吹系統(tǒng)。該高爐于2010年3月18日投入生產(chǎn)，點(diǎn)火后僅用4 d時(shí)間利用系數(shù)就達(dá)到2.0 t/（m3·d），30 d實(shí)現(xiàn)低成本快速達(dá)產(chǎn)。該高爐噴吹系統(tǒng)為并罐噴吹，分為A、B、C、D罐，A、B互為備用，C、D互為備用，噴吹量設(shè)計(jì)能力為10～100 t/h。2014年2月7日4：45因氮?dú)鈮毫Φ陀?.1 MPa，噴煤圓頂密封閥打不開(kāi)導(dǎo)致高爐停煤，造成高爐無(wú)計(jì)劃休風(fēng)13.5 h。停煤后采取及時(shí)停氧、減風(fēng)、降低冶強(qiáng)、調(diào)整焦炭負(fù)荷等措施穩(wěn)定爐況，因短時(shí)間內(nèi)不能恢復(fù)噴煤及時(shí)休風(fēng)。休風(fēng)前高爐運(yùn)行的部分參數(shù)見(jiàn)表1。休風(fēng)前，3個(gè)鐵口循環(huán)出鐵（2#、3#、4#，其中4#鐵口僅投用40 h），出鐵時(shí)間短。

表1 2014年2月萊鋼3#高爐休風(fēng)前部分運(yùn)行參數(shù)

2 停煤后的高爐操作

2.1 停氧減風(fēng)降低冶煉強(qiáng)度

現(xiàn)代大型高爐高煤比的操作條件下，長(zhǎng)時(shí)間停煤對(duì)高爐爐溫、煤氣流分布等影響極大，停煤時(shí)應(yīng)立即減風(fēng)、停氧，控制料速低于正常水平，防止?fàn)t涼。2014年2月7日4：45，因氮?dú)鈮毫Φ陀?.1 MPa，噴煤圓頂密封閥打不開(kāi)導(dǎo)致高爐停煤，當(dāng)班工長(zhǎng)立即減風(fēng)、停止富氧。4：50減風(fēng)至5 300 m3/min；4：53減風(fēng)至4 800 m3/min（全風(fēng)量的78%）；5：00 4#鐵口兌上罐，調(diào)度室給出的信息是可帶壓處理氮?dú)夤艿佬孤?，未考慮重疊出鐵休風(fēng)；5：24 2#鐵口來(lái)風(fēng)堵口；5：28 4#鐵口打開(kāi)。經(jīng)確認(rèn)，氮?dú)夤艿佬孤?，短時(shí)間無(wú)法恢復(fù)噴煤。5：58確定休風(fēng)，此時(shí)距離停煤已經(jīng)66 min，少噴煤68 t；6：03風(fēng)量由4 800 m3/min減到4 350 m3/min；6：25打開(kāi)2#鐵口重疊出鐵；鐵后休風(fēng)。至休風(fēng)后少噴煤共計(jì)100.8 t。

2.2 調(diào)整焦炭負(fù)荷

因不能確定停煤時(shí)間，2014年2月7日5：00中心加焦5 t；5：15因仍不能確定恢復(fù)噴煤時(shí)間，礦批由110 t縮至90 t，焦比由328 kg/t調(diào)整至400 kg/t，同時(shí)附加1罐焦炭18.2 t。

3 恢復(fù)噴煤后的高爐操作

3.1 復(fù)風(fēng)前準(zhǔn)備

對(duì)于大型高爐，出鐵是關(guān)鍵。萊鋼3 200 m3高爐采用0間隔出鐵，保證出鐵速度大于鐵水生成速度，及時(shí)出凈渣鐵，為爐況的恢復(fù)創(chuàng)造條件。復(fù)風(fēng)后過(guò)量噴煤，會(huì)使軟熔帶焦窗變薄、下部壓差升高、惡化爐缸透氣和透液性，因此應(yīng)組織好爐前工作，及時(shí)出凈渣鐵［1］。由于4#鐵口為新投用鐵口，通鐵量?jī)H為4 637 t，主溝溫度較其他鐵口溫度低，選擇4#鐵口為復(fù)風(fēng)后首爐出鐵口。鐵前確認(rèn)主溝未結(jié)殼、撇渣器暢通、三岔口可改火渣、干渣場(chǎng)具備放火渣條件；爐前對(duì)開(kāi)口機(jī)、泥炮、揭蓋機(jī)進(jìn)行試車；選擇使用Φ70 mm鉆頭開(kāi)口。

計(jì)劃復(fù)風(fēng)后燃料比按照600 kg/t平衡半個(gè)冶煉周期；風(fēng)量控制在5 300～5 400 m3/min，是全風(fēng)作業(yè)的85%～86%；理論計(jì)算煤氣量約為正常時(shí)的90%。為保證一定的鼓風(fēng)動(dòng)能，堵3#和21#風(fēng)口，34個(gè)風(fēng)口送風(fēng)，送風(fēng)面積0.392 4 m2，是全風(fēng)面積的94.7%。

3.2 恢復(fù)冶強(qiáng)及負(fù)荷調(diào)整

2014年2月7日21：05開(kāi)始復(fù)風(fēng)，此時(shí)料線5.23 m，復(fù)風(fēng)前附加10 t焦炭（5 t布中心），復(fù)風(fēng)礦批90 t，焦比400 kg/t；21：13加風(fēng)至1 000 m3/min，引煤氣；21：46加風(fēng)至5 300 m3/min，打開(kāi)4#鐵口，鐵水溫度為1 404℃；22：50料線正常后加負(fù)荷，礦批100 t，焦比370 kg/t；23：26打開(kāi)2#鐵口；2月8日0：08鐵水溫度為1 415℃，加風(fēng)至5 500 m3/min；1：22鐵水溫度為1 435℃，加風(fēng)至5 700 m3/min。

出鐵正常后，于2014年2月8日3：30～4：00捅開(kāi)3#和21#風(fēng)口，風(fēng)量恢復(fù)正常；6：20加負(fù)荷，礦批103 t，焦比355 kg/t；9：50爐況恢復(fù)正常加負(fù)荷，礦批106 t，焦比340 kg/t。爐況恢復(fù)期間的主要參數(shù)如表2所示。

表2 2014年2月萊鋼3#高爐爐況恢復(fù)期間的主要參數(shù)

3.3 補(bǔ)煤操作

均勻噴吹煤粉是提高噴吹煤粉置換比的重要途徑，同時(shí)沿爐缸圓周方向均勻噴煤，保證風(fēng)口前燃燒帶穩(wěn)定，初始?xì)饬鞣植己侠矸€(wěn)定，對(duì)提高爐缸工作的穩(wěn)定性起到促進(jìn)作用。在恢復(fù)噴吹過(guò)程中，加強(qiáng)對(duì)風(fēng)口和煤槍的檢查，每小時(shí)看1次以上風(fēng)口，減少堵槍和磨風(fēng)口，保證全風(fēng)口噴煤，發(fā)現(xiàn)堵槍現(xiàn)象及時(shí)清理。強(qiáng)化噴吹操作，減少噴煤倒罐時(shí)間和煤量波動(dòng)，做到均勻、準(zhǔn)確地噴吹，為爐況恢復(fù)創(chuàng)造了良好的外圍條件。

噴煤具有熱滯后現(xiàn)象，其熱效應(yīng)需要一段時(shí)間才能顯示出來(lái)。爐容越大，冶煉時(shí)間越長(zhǎng)，熱滯后越顯著。由于缺煤較多，加風(fēng)期間加煤幅度比正常情況大（計(jì)劃休風(fēng)時(shí)復(fù)風(fēng)加煤的幅度為每100 m3風(fēng)量加煤0.75 t，此次加煤幅度在1.2～1.3 t）。此次最大補(bǔ)煤量達(dá)到80 t，以盡快補(bǔ)回少噴的煤量，控制料速抑制爐溫向涼趨勢(shì)。為防止因大煤量造成火焰溫度降低，保證煤粉燃燒，保持了較高的富氧率，連續(xù)3 h燃料比613 kg/t。觀察風(fēng)口，發(fā)現(xiàn)生降現(xiàn)象基本消除，風(fēng)口熱量呈回升趨勢(shì)，大煤量補(bǔ)煤3 h后逐漸減煤，2014年2月8日0：04減煤至75 t/h，1：00減煤至65 t/h，噴煤量仍然處于補(bǔ)煤的狀態(tài)。逐漸減煤維持燃料比540 kg/t，繼續(xù)提爐溫，復(fù)風(fēng)后連續(xù)補(bǔ)煤5 h 40 min后結(jié)束補(bǔ)煤操作。復(fù)風(fēng)過(guò)程過(guò)量噴煤135.4 t，較休風(fēng)前多噴煤34.6 t，整個(gè)過(guò)程補(bǔ)煤量是少噴煤量的1.35倍。

3.4 凈焦與輕負(fù)荷料的過(guò)渡

2014年2月8日2：40觀察風(fēng)口明亮，及時(shí)減煤以平衡燃料比（焦比400 kg/t，負(fù)荷料共12批），煤量由65 t減至45 t。平衡爐溫的燃料比按520 kg/t。休風(fēng)前后加凈焦33.2 t。第1次附加的5 t焦炭沒(méi)有考慮，第2次附加1罐18.2 t焦炭按附加焦量的50%減煤，第3次復(fù)風(fēng)后附加焦10 t全按低料線處理沒(méi)有考慮。復(fù)風(fēng)后7.5 h附加焦未作用前，Si含量由0.3%逐漸上行至0.7%，鐵水溫度1 500℃以上。在此期間風(fēng)壓小幅波動(dòng)持續(xù)時(shí)間約1 h。采取逐步減氧的措施，風(fēng)壓趨于平穩(wěn)。附加焦炭作用Si含量由0.7%上至1.0%，鐵水溫度上升到1 530℃，過(guò)渡附加焦期間采取逐步減氧至9 000～10 000 m3/h，風(fēng)溫維持在1 160～1 170℃，以火焰溫度不超過(guò)2 300℃為原則。附加焦過(guò)渡期間風(fēng)壓比較平穩(wěn)，6：30附加焦過(guò)渡后根據(jù)料速逐步加煤至47 t/h。

3.5 控制適宜的理論燃燒溫度

高爐噴煤后，理論燃燒溫度降低，為保證正常的爐缸熱狀態(tài)，要求足夠的熱補(bǔ)償，高風(fēng)溫和富氧都有助于提高理論燃燒溫度［2］。隨著噴煤量的上升，在其他條件不變的情況下，風(fēng)口區(qū)域未燃煤粉增多，這不僅大大降低了煤粉燃燒率，還會(huì)使高爐透氣性變差，引起高爐難行。而富氧和高風(fēng)溫有利于煤粉燃燒率的提升，改善高爐透氣性?；謴?fù)噴煤后富氧按富氧率逐步加至正常，在風(fēng)壓允許的情況下，風(fēng)溫全用，保證火焰溫度在2 220～2 250℃。風(fēng)量以爐溫和壓差為參考，盡可能大風(fēng)量操作，增加風(fēng)速和鼓風(fēng)動(dòng)能，有利于爐況恢復(fù)。

3.6 復(fù)風(fēng)后爐溫變化及渣鐵溫度

本次休風(fēng)復(fù)風(fēng)后3 h內(nèi)爐溫和鐵水溫度處于比較低的水平，目測(cè)Si含量在0.15%左右，S含量0.06%～0.07%，鐵水溫度維持在1 400～1 405℃。3.5 h后爐溫和鐵水溫度逐漸回升，2014年2月8日 1：08分鐵水溫度上升到1 435℃。2：00第3爐鐵打開(kāi)4#鐵口，2：30 Si含量上升到0.38%，S含量0.036%，鐵水溫度上升到1 456℃（復(fù)風(fēng)后5.5 h）。3：30分目測(cè)Si含量上行至0.55%左右，鐵水溫度為1 475℃；4：30 Si含量0.7%～0.8%，鐵水溫度達(dá)到1 501℃（復(fù)風(fēng)后7.5 h）；4：55堵口前鐵水溫度為1 505℃。第4爐鐵18.2 t凈焦的作用，Si含量目測(cè)基本維持在1.0%左右，鐵水溫度1 530℃。恢復(fù)爐況期間渣鐵溫度變化情況見(jiàn)表3。

表3 2014年2月萊鋼3#高爐爐況恢復(fù)期間渣鐵溫度變化情況

4 結(jié)語(yǔ)

本次爐況恢復(fù)是在高煤比（175～180 kg/t）、重負(fù)荷（焦比＜330 kg/t）、少噴煤量100.8 t、無(wú)計(jì)劃休風(fēng)13.5 h條件下進(jìn)行的，這是開(kāi)爐以來(lái)的第1次。復(fù)風(fēng)后爐溫低，鐵水溫度僅有1 404℃，復(fù)風(fēng)后7.5 h鐵水溫度就達(dá)到1 500℃以上，這得益于適宜的送風(fēng)面積，合適的送風(fēng)比。高煤比、重負(fù)荷條件下停煤無(wú)計(jì)劃休風(fēng)15 h以內(nèi)，補(bǔ)煤量可以參照少噴煤量的1～1.35倍，或復(fù)風(fēng)后3 h補(bǔ)煤燃料比不低于600 kg/t。參照煤氣量的變化，選擇送風(fēng)面積為全風(fēng)面積的95%，送風(fēng)風(fēng)量為全風(fēng)的85%～90%完全可行。另外，高煤比、重負(fù)荷條件下無(wú)計(jì)劃停煤后，對(duì)恢復(fù)噴煤的時(shí)間不明確的，應(yīng)果斷鐵后休風(fēng)，以防止?fàn)t溫劇烈下行造成爐涼。

［1］楊守慧，高遠(yuǎn).邯鋼3 200 m3高爐無(wú)計(jì)劃休風(fēng)爐況快速恢復(fù)實(shí)踐［J］.中國(guó)冶金，2010，20（8）：40-42.

［2］李勝杰，吳鏗，焦虎豐.安鋼2 200 m3高爐噴煤降焦生產(chǎn)實(shí)踐［J］.冶金能源，2010，29（6）：8-11.

Operation Practice of Laiwu Steel’s 3 200 m3BF Unscheduled Wind off

GUO Xinchao

（The Ironmaking Plant of Yinshan Section Steel,Laiwu Iron and Steel Group Corporation,Laiwu 271104,China）

The coal injection system stopped due to nitrogen pipeline leak in Laiwu Steel’s No.3 blast furnace with 3 200 m3volume,it caused 13.5 h downtime due to unscheduled wind off.To stabilize furnace conditions,the measurements have been taken after PCI stop,that included to stop oxygen-rich,reduce the quantity of wind and smelting strength,adjust coke load.After nitrogen restoration, some uyere were blocked,the air supply can be restored,and to control the tuyere area was 95%of the normal’s,the amount of supply air was 85%-86%of normal’s.And excess oxygen enriched pulverized coal injection were restored(It was 1.35 times the amount of coal injection as normal).After restoration,the molten iron temperature in the third furnace was improved to more than 1 500℃,and it did not result in large impacts on the furnace conditions.

blast furnace;unscheduled wind off;delay operation;pulverized coal injection

TF548

B

1004-4620（2015）01-0001-03

2014-10-16

郭新超，男，1985年生，2008年畢業(yè)于遼寧科技大學(xué)冶金工程專業(yè)?，F(xiàn)為萊鋼型鋼煉鐵廠助理工程師，從事煉鐵工藝技術(shù)工作。