首鋼長鋼9號高爐燜爐開爐操作實踐

霍育軍， 李 強

（首鋼長鋼煉鐵廠， 山西 長治 046031）

首鋼長鋼9 號高爐1 080 m3第一代爐齡于2009 年正式投產，2019 年 2 月 26 日停爐大修，運行9 年零8 個月，單爐容產鐵量達1 100 萬t，第二代爐役于2019 年4 月20 日點火投產。大修改造新工藝：采用薄壁爐襯工藝，熱流強度在線監測系統，爐臺平坦式、泥炮開口機遙控操作，固定式擺動溜槽出鐵、粒化塔渣處理工藝、旋風除塵、頂燃式熱風爐、板式預熱器、爐頂均壓煤氣回收工藝。為落實環保停產指令，九高爐于 9 月 28 日 03:15 休風燜爐，10 月 2 日09:58 復風，10 月7 日高爐爐況恢復至正常。這次是首次出現時間長的高爐燜爐開爐。

1 燜爐前高爐狀況

1.1 原燃料情況

高爐燜爐前爐料結構為68%燒結+18%球團+14%塊礦，燒結為“高堿度自產燒結+低堿度外購燒結”，塊礦為“南非+智利塊”，倒料比例達66%以上。焦炭為全濕熄焦，焦炭質量指標見表1。

表1 高爐燜爐期間焦炭質量 %

1.2 無計劃休風

在燜爐前，高爐于9 月24 日開始休風堵3、8、13 號3 個風口冶煉操作，9 月27 日零點休風堵3、7、8、9、13 號 5 個風口，風量控制在 2 300 m3/min 操作。接燜爐指令后為保證燜爐前爐缸活躍，逐步捅開7、8、9 號風口，并視況恢復風量至 2 800 m3/min，入爐燜爐料并下凈焦152 t，于9 月28 日03:15 休風燜爐。休風前期高爐作業參數及指標見表2。

表2 休風前期作業參數及指標

2 燜爐期間保溫措施

由于本次燜爐時間較長，為減少爐內熱量損失，嚴格按照長期燜爐休風程序進行密封。

2.1 堵風口

休風后立即組織爐前將所有風口堵嚴，并卸下15 個風管涂抹黃油密封，送風短接用塑料袋裝炮泥塞堵保溫。

2.2 調整爐體水量，降低冷卻強度

按長期休風程序進行逐步減壓水，休風40 min停高壓泵，同時停中壓泵1 臺，冷卻水量由7 000 m3/h減至4 500 m3/h，休風4 h 水量控制為3 000 m3/h，休風8 h 后停中壓泵2 臺，單泵控制水量為1 100 m3/h，從而最大程度減少冷卻設備散熱。

3 復風方案制定

由于高爐燜爐前堵風口慢風時間較長，爐缸活躍程度較差，原燃料條件偏差，燜爐時間長等，考慮高爐恢復過程困難較大。特制定細化復風操作：

3.1 復風前準備工作

1）槽下騰空兩個燒結倉放入現產燒結，并騰空兩個倉分別放入高硅塊和螢石備開爐使用。

2）爐前開風前12 h 將所有風口捅開后重新堵泥，確保開風后風口能及時捅開，復風計劃采取南鐵口出鐵，復風前12 h 將南鐵口與鐵口上方風口用氧氣管燒通。

3.2 高爐復風后爐況進程

3.2.1 異常爐況恢復和氣流分布方案

異常爐況高爐復風操作必須以穩定順行為中心，恢復過程中的加風速度和氣流分布狀況決定高爐穩定順行的關鍵性因素，根據方案確定高爐恢復風量計劃：

1）開風采用南鐵口出鐵，開南鐵口上方11～20號風口10 個風口送風。

2）開風風量 1 100 m3/min，風壓 64 kPa，礦批12 t，負荷 2.0，料制為 C:32（2）30（2）28（2）25（2）O:28（4）27（4）。

3）在高爐風量達到2 000 m3/min 水平一段時間內，風速大于200 m/s，爐溫回升，物理熱水平升至1 470 ℃以上，考慮開風口及加風操作。

4）風量大于2 300 m3/min 開風后，高爐順行穩定性好，渣鐵流動性好風口明亮活躍，可以富氧，逐步開風口，加風以爐溫為基礎。

5）嚴格按照壓差操作，風量≤2 000 m3/min，壓差≤120 kPa,風量≤2 500 m3/min，壓差≤140 kPa,風量≤3 000 m3/min，壓差≤155 kPa,在風壓出現波動或爬坡時要及時采取減風措施，發生懸料要果斷采取坐料措施，穩定爐內煤氣流操作。

3.2.2 造渣制度

造渣制度的合理直接影響高爐的恢復進程，尤其是在渣鐵物理熱不足時，前期高爐燜爐料中現產料比例低，燒結中 w（Al2O3）為 2.2%～2.5%，沒有改善渣鐵流動性的螢石、白云石、錳礦等輔料，導致渣中鎂鋁比偏低、渣中 w（Al2O3）偏高達 20.0%～27.3%，渣鐵流動性差，影響高爐燜爐后涼渣鐵的及時排放。開風料配比：燒結80%：球團9%：高硅塊7%：生礦4%，并配加螢石150 kg/批。10 月3 日逐步調整配比為燒結76%：球團21%：高硅塊3%。w[Si]為0.8%～1.0%，R 為 1.13～1.18，w（Al2O3）≤16%，鎂鋁比達到0.5，改善渣鐵流動性及爐內透氣性的目的。

3.2.3 補熱方案

考慮高爐于4 月份大修開爐，爐缸的熱量消耗相對較少，所以在開風初期及恢復過程中，補加凈焦約100 t，焦炭負荷2.8～3.5，盡可能提高下部熱量，并通過高風溫來熔化活躍爐缸工作。

3.2.4 爐前出鐵組織

復風后直接打開南鐵口，用鉆頭Φ65 mm 不間斷開南鐵口，鐵口來風后即按堵口重出處理。出鐵采用進罐4+4 模式。關注渣鐵流動情況，高爐改造后下渣溝較深，渣鐵流動性不好時，清理時間太長，爐前積極采取措施確保大壕、渣壕暢通，保證南場出鐵場正常后，并視況10 月6 日16:30 分打開北場鐵口，恢復北鐵口工作。

3.2.5 提高風溫

高爐開爐時長時間風溫過低，也是導致爐溫長期過低渣鐵排放不暢的一個重要原因。由于全線停產沒有煤氣，送風時高爐長達6 h 風溫不足700 ℃。高爐復風后3 h 后引煤氣燒爐，5 h 后保證高爐風溫達800 ℃以上。

3.2.6 增加冷卻效果

高爐復風后，增加高壓水壓力至1.5 MPa/m2增加風口二套及小套的冷卻強度，配管工每一小時檢查風口水溫差一次，發現風口異常水溫差升高至6°時，采取外部打水冷卻，并且每30 min 測量一次，所堵風口水溫差升高至1°時及時捅開風口。

4 爐況恢復效果

復風3 天后風量恢復到2 700 m3/min，4 d 風量達到正常風量的90%，5 d 后爐況恢復至正常水平。且在恢復過程中沒有出現燒風口等異常現象。

5 爐況恢復經驗

1）針對休風時間長，爐缸的熱狀態，合理制定入爐負荷及造渣制度，補充足夠的高爐熱量，并根據爐況進展情況不斷調整，確保物理熱穩步上升，同時又避免大的波動。開風口以水溫差為標準，水溫差升高，結合爐況的情況逐步開風口。

2）料制選擇考慮促進中心氣流的發展，彌補低風量下中心的難吹透。維持正常風量的70%，同時嚴格按照壓差進行操作。

3）高爐長期休風和燜爐時，一定要保證休風料中的輔料：螢石、白云石、錳礦等，來稀釋渣中的w（Al2O3）到 15%～18%以下和較高的鎂鋁比 0.5～0.6以上，保證渣鐵在低溫時的流動性。

4）熱風爐盡快燒爐，為高爐提供高風溫，增加鼓風物理熱，創造噴煤條件，補償爐缸熱量。

5）加強爐前出鐵組織，實行不間斷出鐵，盡快排凈爐缸的涼渣鐵，增加爐缸的活躍程度，促進爐況恢復。

6 結語

長鋼9 號高爐因環保限產，無計劃休風4 d 4 h 43 min，通過優化方案，合理控制好各項操作參數，組織好爐外，服務好爐內，爐內穩定操作，復風4 d后爐況恢復至正常水平，取得良好效果。