重鋼2500m3高爐停爐節(jié)能減排技術(shù)的研究實(shí)踐

劉向輝，趙仕清，黎均紅，魏功亮，宋明明

（重慶鋼鐵股份有限公司，重慶 401258）

重鋼2500m3高爐停爐節(jié)能減排技術(shù)的研究實(shí)踐

劉向輝，趙仕清，黎均紅，魏功亮，宋明明

（重慶鋼鐵股份有限公司，重慶 401258）

文章介紹了重鋼（2500m3）高爐空料線打水停爐的具體操作方法。與重鋼以往打水降料線停爐過(guò)程中一開(kāi)始便放散煤氣不同的是，此次是在料線到達(dá)爐腹部位時(shí)才開(kāi)始放散煤氣，較以往停爐方式更經(jīng)濟(jì)、更環(huán)保。

高爐；空料線；煤氣回收；停爐

為配合公司電網(wǎng)改造及處理熱風(fēng)爐三叉口部分耐火磚垮塌，重鋼高爐（2500m3）于2015年3月19日實(shí)施了空料線打水停爐。在停爐前一天05∶56首先進(jìn)行預(yù)休風(fēng)操作，為進(jìn)一步加快停爐的進(jìn)程，空料線提前至8m，于12∶22復(fù)風(fēng)降料面，20∶47放散煤氣，05∶26高爐休風(fēng)，降料面過(guò)程中回收煤氣8h5min，累計(jì)回收煤氣約172萬(wàn)m3。本次停爐第一次采用深空料線回收煤氣的技術(shù)，也就是將料線降至爐腹位置時(shí)放散煤氣，與過(guò)去的停爐方式相比，新的方式更經(jīng)濟(jì)、更環(huán)保。

1 預(yù)休風(fēng)

1.1 預(yù)休風(fēng)前的準(zhǔn)備工作

（1）洗爐。鑒于高爐在停爐前長(zhǎng)期處于低強(qiáng)度冶煉，而且有爐缸局部堆積現(xiàn)象存在，為改善渣鐵流動(dòng)性，最大限度減緩爐缸堆積，達(dá)到清洗爐缸的目的，于3月12日16∶49開(kāi)始加錳礦600kg/批，3月13日加至800kg/批。同時(shí)，由于2高爐爐墻溫度有下降趨勢(shì)，爐墻存在粘結(jié)現(xiàn)象，為使降料面過(guò)程的順利進(jìn)行及爐墻粘結(jié)物的清理，3月16日14∶07起料批中添加螢石400kg/批，至3月17日19∶27添加量達(dá)到600kg/批。洗爐期間操作參數(shù)一般控制為：[Si]=0.6～0.8%、[Mn]=0.8%左右、R2=1.00～1.05，保證爐缸熱量充沛，鐵水物理熱≥1500℃。

（2）其它調(diào)整手段。從配比3.9%開(kāi)始逐步降低自產(chǎn)釩鈦球的配比，直至取消。焦炭負(fù)荷由3.95t/t逐步退降低3.59t/t，直至改全焦。適當(dāng)降低配料堿度，由1.05逐漸降低至0.96。具體調(diào)整情況見(jiàn)表1。

（3）預(yù)休風(fēng)前校核所有儀器儀表，重點(diǎn)校核好煤氣在線分析儀及爐頂溫度等，以及安裝好爐頂打水臨時(shí)管道、煤氣取樣管道，管道安裝完畢后要求試水、試壓。

（4）提前一天將放鐵的鐵口角度提高，從正常的10°提高至最大角度。

1.2 預(yù)休風(fēng)經(jīng)過(guò)

2014年10月以來(lái)，高爐長(zhǎng)期處于低強(qiáng)度冶煉狀態(tài)，有爐缸堆積現(xiàn)象存在，風(fēng)口小套頻繁燒壞。2015年3月17日對(duì)風(fēng)口中、小套及爐體各部位進(jìn)行檢查，預(yù)休風(fēng)更換了漏水小套。同時(shí)，捅掉所有風(fēng)口陶瓷套。3月17日12∶23采取復(fù)風(fēng)操作后爐況順行，按既定措施于19∶27改為加全焦停爐料，改全焦后出現(xiàn)滑料和煤氣利用下降的情形，未得到及時(shí)控制，從而導(dǎo)致?tīng)t溫下行。18日00∶00出現(xiàn)低爐溫，鐵水中[Si]降至0.13%，隨即通過(guò)減風(fēng)措施控滑料提爐溫，2h后爐溫回升滑料消除，使得高爐能夠按原計(jì)劃按時(shí)休風(fēng)。為了進(jìn)一步加快停爐的進(jìn)程，18 日03∶00逐步降低料線，05∶56高爐開(kāi)始進(jìn)行休風(fēng)，休風(fēng)期間共加38批料，之后加入蓋面凈焦60t，料線降至8m。預(yù)休風(fēng)從05∶56至12∶22共計(jì)6h26min，在爐頂安裝臨時(shí)打水槍3根，安裝并調(diào)試?yán)走_(dá)3#探尺使其至26m，采用雙鐵口出鐵，休風(fēng)后沒(méi)有奪余鐵凼。預(yù)休風(fēng)前的出鐵見(jiàn)表2。

表2 爐前出鐵情況

1.3 預(yù)休風(fēng)期間的設(shè)備安裝

相比于重鋼以往降料線的停爐方式，該方法對(duì)爐頂打水裝置要求較高，特別是霧化效果要求較高。同時(shí)，對(duì)爐頂煤氣成分監(jiān)控設(shè)備要求也高。

（1）安裝打水槍。預(yù)休風(fēng)后，檢查并更換霧化效果差的噴霧槍?zhuān)⒄{(diào)試水量，確保能夠達(dá)到120t/h。另外，在爐頂小道門(mén)、休風(fēng)道門(mén)及點(diǎn)火道門(mén)分別增加管徑1.5寸的打水槍?zhuān)扛鶚屔习惭b有2個(gè)1寸的螺旋霧化噴頭，如圖1。接3根1.5寸的水管到爐頂，將供水管放置于安裝位置，并在風(fēng)口平臺(tái)水管處安裝控制閥及流量計(jì)，最終要求打水能力達(dá)到150t/h以上。采用中壓工業(yè)水水源，在直徑250mm的中壓工業(yè)水管上接一根80mm水管到風(fēng)口平臺(tái)，并安裝有總閥，總閥隨后分成3根1.5寸的水管，安裝有流量計(jì)和控制閥，然后分別接到爐頂3個(gè)道門(mén)處，并將附近3個(gè)風(fēng)口的出水接至流量計(jì)前備用。

（2）其它安裝。①安裝雷達(dá)探尺，將3#長(zhǎng)探尺量程調(diào)至26m；②將煤氣光譜分析儀搬至中控室，以便及時(shí)分析爐頂煤氣成分；③重點(diǎn)檢查爐頂壓力、上升管溫度等檢測(cè)點(diǎn)，確保降料線過(guò)程正常使用。

2 降料面操作控制

圖1 重鋼2500m3高爐臨時(shí)打水槍安裝示意圖

表3 重鋼2500m3高爐降料面過(guò)程參數(shù)控制

各項(xiàng)準(zhǔn)備工作完畢后，于18日12∶22復(fù)風(fēng)開(kāi)始降料面，復(fù)風(fēng)2h58min后，采用直徑70mm鉆頭開(kāi)雙鐵口放出鐵水，累計(jì)放鐵量351t。20∶00雷達(dá)探尺損壞，無(wú)法檢測(cè)實(shí)際料面位置，采用風(fēng)耗估算料面位置，并結(jié)合煤氣成分分析及在線分析，認(rèn)為料面進(jìn)入爐腹，20∶47開(kāi)始進(jìn)行煤氣放散。由于不能直接檢測(cè)實(shí)際料面，于02∶00輪流觀察風(fēng)口，以風(fēng)耗并結(jié)合以往停爐經(jīng)驗(yàn)，03∶00放下3#探尺，得到料面位置為24.93m，隨即出鐵。03∶14開(kāi)3#鐵口，03∶20開(kāi)1#鐵口，之后在3#鐵口上方進(jìn)行空吹操作，05∶20全部進(jìn)行空吹，05∶26進(jìn)行休風(fēng)操作并堵鐵口。降料面過(guò)程參數(shù)控制見(jiàn)表3。

在本次降料面操作中，風(fēng)量消耗為271.6萬(wàn)m3，打水量為1556t。除第4點(diǎn)爐頂溫度偏高外，其他三點(diǎn)爐頂溫度均在350℃以下，平均290℃。在整個(gè)過(guò)程中，借助3#長(zhǎng)探尺、雷達(dá)探尺、耗風(fēng)量、煤氣分析綜合判斷料面位置，趨勢(shì)（見(jiàn)圖2）。整個(gè)過(guò)程順利，較好地控制了壓量關(guān)系，沒(méi)有出現(xiàn)爐頂爆震，風(fēng)口無(wú)灌渣、無(wú)損壞。

圖2 現(xiàn)場(chǎng)煤氣取樣分析和計(jì)算機(jī)煤氣在線分析

3 降料面的出鐵經(jīng)過(guò)

（1）預(yù)算爐內(nèi)剩余鐵量。根據(jù)預(yù)休風(fēng)后的料線計(jì)算爐身上部容積為487.01m3，扣除102m3的附加焦炭體積，根據(jù)以往停爐經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為爐身下部1m處有渣鐵，對(duì)應(yīng)體積約為1745.81m3，則實(shí)際正料體積為1156.8m3，爐內(nèi)剩余鐵量為559t。

（2）實(shí)際的出鐵情況。在降料面過(guò)程總共有兩次出鐵，具體情況見(jiàn)表4，爐渣參數(shù)見(jiàn)表5，合計(jì)出鐵約708t，比計(jì)算多出149t。

4 結(jié)束語(yǔ)

（1）本次停爐歷時(shí)17h4min，打水1556t，耗風(fēng)271.6萬(wàn)m3，回收煤氣8h25min，約172萬(wàn)m3，相當(dāng)于少排放63.7萬(wàn)m3的CO2，整個(gè)停爐過(guò)程安全、有序、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保。

（2）本次停爐過(guò)程爐頂溫度基本可以控制在350℃以內(nèi)，在煤氣放散前后，爐內(nèi)的風(fēng)壓、風(fēng)量、風(fēng)溫控制較為合理，無(wú)爐頂零爆震、風(fēng)口破損和灌渣現(xiàn)象。

（3）預(yù)算爐內(nèi)渣鐵存量時(shí)，由于每座高爐生產(chǎn)情況不盡相同，軟熔帶位置差別比較大，計(jì)算理論鐵量時(shí)容易與實(shí)際產(chǎn)生一定的差異。

（4）最后一爐鐵出鐵量356.6t，出渣鐵后不久，風(fēng)口開(kāi)始吹空，停爐后大部分料面距風(fēng)口中心線超過(guò)1.5m以上，說(shuō)明本次停爐最后一次渣鐵存量控制比較合理。

表4 降料面過(guò)程爐前出鐵情況

表5 降料面過(guò)程爐渣參數(shù)

S210.4

A

1671-3818（2016）04-0001-03