萊鋼3 200 m3高爐無計劃休風操作實踐

郭新超

（萊蕪鋼鐵集團銀山型鋼煉鐵廠，山東萊蕪 271104）

生產技術

萊鋼3 200 m3高爐無計劃休風操作實踐

郭新超

（萊蕪鋼鐵集團銀山型鋼煉鐵廠，山東萊蕪 271104）

萊鋼3#3 200 m3高爐因氮氣管道泄漏停煤，造成高爐無計劃休風13.5 h。停煤后及時采取停氧、減風、降低冶強、調整焦炭負荷等措施穩定爐況。氮氣恢復后堵部分風口復風，送風面積為全風面積的95%，送風風量為全風的85%～86%，恢復噴煤富氧并過量噴煤（少噴煤量的1.35倍），復風后第3爐鐵水溫度超過1 500℃，沒有對爐況造成大的波動。

高爐；無計劃休風；休風操作；噴煤

1 高爐運行情況

萊鋼型鋼煉鐵廠3#3 200 m3高爐設有4個鐵口，36個風口，爐體采用全冷卻壁薄內襯結構，爐缸、爐底為炭磚—陶瓷杯結構，克萊德噴吹系統。該高爐于2010年3月18日投入生產，點火后僅用4 d時間利用系數就達到2.0 t/（m3·d），30 d實現低成本快速達產。該高爐噴吹系統為并罐噴吹，分為A、B、C、D罐，A、B互為備用，C、D互為備用，噴吹量設計能力為10～100 t/h。2014年2月7日4：45因氮氣壓力低于1.1 MPa，噴煤圓頂密封閥打不開導致高爐停煤，造成高爐無計劃休風13.5 h。停煤后采取及時停氧、減風、降低冶強、調整焦炭負荷等措施穩定爐況，因短時間內不能恢復噴煤及時休風。休風前高爐運行的部分參數見表1。休風前，3個鐵口循環出鐵（2#、3#、4#，其中4#鐵口僅投用40 h），出鐵時間短。

表1 2014年2月萊鋼3#高爐休風前部分運行參數

2 停煤后的高爐操作

2.1 停氧減風降低冶煉強度

現代大型高爐高煤比的操作條件下，長時間停煤對高爐爐溫、煤氣流分布等影響極大，停煤時應立即減風、停氧，控制料速低于正常水平，防止爐涼。2014年2月7日4：45，因氮氣壓力低于1.1 MPa，噴煤圓頂密封閥打不開導致高爐停煤，當班工長立即減風、停止富氧。4：50減風至5 300 m3/min；4：53減風至4 800 m3/min（全風量的78%）；5：00 4#鐵口兌上罐，調度室給出的信息是可帶壓處理氮氣管道泄漏，未考慮重疊出鐵休風；5：24 2#鐵口來風堵口；5：28 4#鐵口打開。經確認，氮氣管道泄漏，短時間無法恢復噴煤。5：58確定休風，此時距離停煤已經66 min，少噴煤68 t；6：03風量由4 800 m3/min減到4 350 m3/min；6：25打開2#鐵口重疊出鐵；鐵后休風。至休風后少噴煤共計100.8 t。

2.2 調整焦炭負荷

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

3 恢復噴煤后的高爐操作

3.1 復風前準備

對于大型高爐，出鐵是關鍵。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，及時出凈渣鐵，為爐況的恢復創造條件。復風后過量噴煤，會使軟熔帶焦窗變薄、下部壓差升高、惡化爐缸透氣和透液性，因此應組織好爐前工作，及時出凈渣鐵［1］。由于4#鐵口為新投用鐵口，通鐵量僅為4 637 t，主溝溫度較其他鐵口溫度低，選擇4#鐵口為復風后首爐出鐵口。鐵前確認主溝未結殼、撇渣器暢通、三岔口可改火渣、干渣場具備放火渣條件；爐前對開口機、泥炮、揭蓋機進行試車；選擇使用Φ70 mm鉆頭開口。

計劃復風后燃料比按照600 kg/t平衡半個冶煉周期；風量控制在5 300～5 400 m3/min，是全風作業的85%～86%；理論計算煤氣量約為正常時的90%。為保證一定的鼓風動能，堵3#和21#風口，34個風口送風，送風面積0.392 4 m2，是全風面積的94.7%。

3.2 恢復冶強及負荷調整

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

出鐵正常后，于2014年2月8日3：30～4：00捅開3#和21#風口，風量恢復正常；6：20加負荷，礦批103 t，焦比355 kg/t；9：50爐況恢復正常加負荷，礦批106 t，焦比340 kg/t。爐況恢復期間的主要參數如表2所示。

表2 2014年2月萊鋼3#高爐爐況恢復期間的主要參數

3.3 補煤操作

均勻噴吹煤粉是提高噴吹煤粉置換比的重要途徑，同時沿爐缸圓周方向均勻噴煤，保證風口前燃燒帶穩定，初始氣流分布合理穩定，對提高爐缸工作的穩定性起到促進作用。在恢復噴吹過程中，加強對風口和煤槍的檢查，每小時看1次以上風口，減少堵槍和磨風口，保證全風口噴煤，發現堵槍現象及時清理。強化噴吹操作，減少噴煤倒罐時間和煤量波動，做到均勻、準確地噴吹，為爐況恢復創造了良好的外圍條件。

噴煤具有熱滯后現象，其熱效應需要一段時間才能顯示出來。爐容越大，冶煉時間越長，熱滯后越顯著。由于缺煤較多，加風期間加煤幅度比正常情況大（計劃休風時復風加煤的幅度為每100 m3風量加煤0.75 t，此次加煤幅度在1.2～1.3 t）。此次最大補煤量達到80 t，以盡快補回少噴的煤量，控制料速抑制爐溫向涼趨勢。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3 h燃料比613 kg/t。觀察風口，發現生降現象基本消除，風口熱量呈回升趨勢，大煤量補煤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，噴煤量仍然處于補煤的狀態。逐漸減煤維持燃料比540 kg/t，繼續提爐溫，復風后連續補煤5 h 40 min后結束補煤操作。復風過程過量噴煤135.4 t，較休風前多噴煤34.6 t，整個過程補煤量是少噴煤量的1.35倍。

3.4 凈焦與輕負荷料的過渡

2014年2月8日2：40觀察風口明亮，及時減煤以平衡燃料比（焦比400 kg/t，負荷料共12批），煤量由65 t減至45 t。平衡爐溫的燃料比按520 kg/t。休風前后加凈焦33.2 t。第1次附加的5 t焦炭沒有考慮，第2次附加1罐18.2 t焦炭按附加焦量的50%減煤，第3次復風后附加焦10 t全按低料線處理沒有考慮。復風后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。在此期間風壓小幅波動持續時間約1 h。采取逐步減氧的措施，風壓趨于平穩。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℃，過渡附加焦期間采取逐步減氧至9 000～10 000 m3/h，風溫維持在1 160～1 170℃，以火焰溫度不超過2 300℃為原則。附加焦過渡期間風壓比較平穩，6：30附加焦過渡后根據料速逐步加煤至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，要求足夠的熱補償，高風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，風口區域未燃煤粉增多，這不僅大大降低了煤粉燃燒率，還會使高爐透氣性變差，引起高爐難行。而富氧和高風溫有利于煤粉燃燒率的提升，改善高爐透氣性。恢復噴煤后富氧按富氧率逐步加至正常，在風壓允許的情況下，風溫全用，保證火焰溫度在2 220～2 250℃。風量以爐溫和壓差為參考，盡可能大風量操作，增加風速和鼓風動能，有利于爐況恢復。

3.6 復風后爐溫變化及渣鐵溫度

本次休風復風后3 h內爐溫和鐵水溫度處于比較低的水平，目測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℃（復風后5.5 h）。3：30分目測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%，鐵水溫度達到1 501℃（復風后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含量目測基本維持在1.0%左右，鐵水溫度1 530℃。恢復爐況期間渣鐵溫度變化情況見表3。

表3 2014年2月萊鋼3#高爐爐況恢復期間渣鐵溫度變化情況

4 結語

本次爐況恢復是在高煤比（175～180 kg/t）、重負荷（焦比＜330 kg/t）、少噴煤量100.8 t、無計劃休風13.5 h條件下進行的，這是開爐以來的第1次。復風后爐溫低，鐵水溫度僅有1 404℃，復風后7.5 h鐵水溫度就達到1 500℃以上，這得益于適宜的送風面積，合適的送風比。高煤比、重負荷條件下停煤無計劃休風15 h以內，補煤量可以參照少噴煤量的1～1.35倍，或復風后3 h補煤燃料比不低于600 kg/t。參照煤氣量的變化，選擇送風面積為全風面積的95%，送風風量為全風的85%～90%完全可行。另外，高煤比、重負荷條件下無計劃停煤后，對恢復噴煤的時間不明確的，應果斷鐵后休風，以防止爐溫劇烈下行造成爐涼。

［1］楊守慧，高遠.邯鋼3 200 m3高爐無計劃休風爐況快速恢復實踐［J］.中國冶金，2010，20（8）：40-42.

［2］李勝杰，吳鏗，焦虎豐.安鋼2 200 m3高爐噴煤降焦生產實踐［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年畢業于遼寧科技大學冶金工程專業。現為萊鋼型鋼煉鐵廠助理工程師，從事煉鐵工藝技術工作。