陳秀山，侯 軍(馬鋼股份公司煉鐵總廠，安徽馬鞍山 240032)

馬鋼4號高爐于2016年9月6日高爐點火開爐，10天快速達產(chǎn)，高爐保持長周期穩(wěn)定順行。由于馬鋼焦炭資源短缺，4號高爐外購焦使用比例達80%以上，2020年7月份，由于長江中下游地區(qū)連續(xù)大雨，形成洪澇災害，外購焦炭鐵路運輸中斷，焦炭庫存已到底線，公司決定4號高爐于2020年7月16日～7月20日進行悶爐4天。悶爐采用正常料線封爐操作，休風后先按長期休風程序點火，然后轉入悶爐程序。

1 休風前的準備

休風前高爐要處于良好的順行狀態(tài)，休風前一天爐內(nèi)適當減輕礦焦比，降低爐渣堿度，改善透氣、透液性，保證爐溫充沛，鐵水物理熱1500 ℃以上，渣鐵流動性良好，爐缸活躍。休風前備齊休風用料，提前取樣分析，保證有對應的成分入爐。

爐體作業(yè)區(qū)加強對冷卻設備的查漏，這是悶爐是否成功的關鍵，作業(yè)區(qū)跟蹤監(jiān)控膨脹罐水位、軟水補水及爐頂煤氣中氫氣含量的變化情況，并對軟水系統(tǒng)、工業(yè)水系統(tǒng)安排查漏工作，確保高爐水系統(tǒng)無漏水點。7月16日12點前對32個風口小套排查一遍，若發(fā)現(xiàn)漏水小套及時適當控水。休風前通知泵房調整軟水系統(tǒng)進水溫度確保在休風時沒有冷卻設備向爐內(nèi)漏水。高爐休風前一周具體參數(shù)見表 1。

表1 休風前一周爐況主要參數(shù)

2 休風操作

鑒于4號高爐自開爐來不到4年，沒有發(fā)現(xiàn)漏水冷板，高爐一直保持長周期穩(wěn)定順行，為了縮短高爐溫時間，快速恢復爐況，此次封爐料負荷做了加重的嘗試，對封爐料的負荷和堿度進行認真計算，參照以往封爐經(jīng)驗，對料段負荷進行了調整，爐腹中下料段的負荷達到3.85，凈焦和輕料放在爐腹上部至爐身中部，爐身上部負荷加重到3.51。凈焦量只有160噸，4段封爐料焦炭負荷達到了3.39，休風料加入輔料錳礦、螢石、按渣比325 kg/t、渣中(Al2O3)%<16.5%配料，上空焦時帶酸料調劑渣系,固定焦批20 t左右，調整礦批85-87 t，見表2。

表2 封爐料四段配料單

這次封爐料的焦炭負荷達到3.39，減礦率只有26%，比以往封爐料的負荷都高，具有挑戰(zhàn)性，對復風后風溫、煤量的盡早利用提出了更高要求，休風維持正常的料制。

3 悶爐操作

7月16日12：46高爐休風，這次休風操作是為悶爐準備，爐體部分不作大的計劃檢修項目，經(jīng)檢查沒有漏水的風口中、小套，經(jīng)休風、爐頂點火后，直接安排人員拆卸直吹管，用炮泥堵嚴全部風口，用黃沙填充，再用黃油涂抹密封，熱風支管平法蘭用盲板封堵。

3.1 爐體保溫

休風前通知泵房調整軟水系統(tǒng)進水溫度，軟水進水溫度提到44℃左右，高爐休風期間，關死爐頂灑水截止閥及爐體氮氣總閥，爐頂灑水槍支管氮氣和進水閥門全部關閉、進水金屬軟管脫開，有效杜絕向爐內(nèi)漏水。

悶爐期間爐體作業(yè)區(qū)要認真觀察軟水系統(tǒng)水位若發(fā)現(xiàn)異常及時組織排查，如果有小套漏水的要立即切斷工業(yè)水并將工業(yè)水進出水閥門關死，立即安排更換，如果發(fā)現(xiàn)冷卻壁破損，將漏水通道進出水閥門關閉(并確認閥門有效切斷)，立即組織處理。

悶爐期間將十字測溫桿循環(huán)水量控60%左右。爐體操作人員要實時跟蹤監(jiān)控四根上升管的溫度變化，若發(fā)現(xiàn)異常，要及時匯報給高爐爐長并組織排查。

休風后5小時常壓泵組停一臺、增壓泵組停一臺。本體軟水系統(tǒng)流量由5000 m3/h減小到3000 m3/h左右；7月17日17:00爐底水量600 m3/h左右減至500 m3/h。

悶爐期間四班2小時一次做好風口和盲板密封狀態(tài)的巡視和記錄工作，若發(fā)現(xiàn)異常及時向工長匯報；復風前6小時將軟水、工業(yè)水系統(tǒng)水量、水壓、進水溫調控到正常生產(chǎn)狀態(tài)。這些措施確保了下部封堵的嚴密性，爐頂溫度緩慢降低，說明下部密封效果較好。

3.2 熱風爐保溫

為了保證風溫在復風后能充分利用，制定了《熱風爐燒爐保溫預案》，休風前，熱風爐燒爐按正常爐序燒爐，保證風溫要求。休風12小時后，三座熱風爐進行保溫燒爐，將煙氣溫度燒至380 ℃，保證拱頂溫度燒至1300 ℃以上，停止燒爐，進行悶爐。由于熱風爐內(nèi)襯采用硅磚拱頂，拱頂溫度最低溫度不能低于900 ℃，因此熱風爐在高爐檢修期間根據(jù)拱頂和爐箅子溫度實際情況進行燒爐和逆送風操作。

4 復風爐況恢復

復風堵8個風口，復風進風面積由0.417 m2縮為0.3105 m2。復風料負荷為4.0，料線為2.5 m，悶爐4天，料線下降1.7 m。復風時裝料制度與休風料制相同。

4.1 風量快速恢復

7月20日12:13高爐復風，風量2000 m3/min，熱風壓力70 kPa， 30分鐘后煤氣取樣分析，CO>18%，O2≤0.8%，結果合格引煤氣。37分鐘料動，料線2.52 m，高爐快速恢復風量，2小時后風量恢復到正常風量的77%即4500 m3/min水平，3小時后高爐開始噴煤，由于在17:40～18:34，供4號高爐的高壓泵組1號水泵故障，常壓水壓由0.94 MPa下降到0.35 MPa，導致高爐爐體水溫差急劇升高，高爐被迫慢風至118 kPa。19:25開始富氧6000 m3/h，20:00高爐風量恢復到80%即4730 m3/min。由于在復風前供4號高爐的大風機沒有啟動成功，只有啟動備用風機，目前的風量已經(jīng)達到備用風機的最大保險風量了，高爐復風參數(shù)趨勢見圖1。

圖1 復風參數(shù)趨勢圖

4.2 爐外操業(yè)

開爐成功的關鍵是爐前出鐵，一般情況下，進風總量達160000—200000 m3時打開鐵口，爐前已經(jīng)做好應對各種情況的預案，鐵口預埋氧槍已經(jīng)做好準備，復風后打開鐵口出現(xiàn)空噴，說明風口與鐵口是貫通的，沒有用氧槍。渣鐵溝維護好后用煤氣進行保溫，鐵口黃沙鋪好，主溝及渣溝作好沙壩，開口鉆頭選用?70 mm，如開口全鐵，使用撇渣器，鐵入罐；如果先來渣，渣進干渣坑，見鐵或來風堵口。出鐵量如小于100 t，溝清理干凈后立即組織出二次鐵，鐵口深度按3200 mm控制，出鐵模式原則上采用單鐵口作業(yè)。

送風后2小時爐前開2號鐵口，鐵口空噴后堵口。15:05打開4號鐵口出鐵，鐵水流動性良好，清理好沙壩，吊起撇渣器前的閘板，鐵水直接過撇渣器，來渣后直接沖水渣，出鐵116噸，爐前出鐵順利。

4.3 上下部參數(shù)及熱制度平衡

由于封爐料負荷偏重，復風后重負荷料很快到達風口，爐溫控制的好壞直接影響恢復爐況的進程。熱風系統(tǒng)保溫較好，復風1小時后，風溫就上升到1050 ℃，3小時后開始噴煤，風溫已經(jīng)達到1115 ℃水平，5小時后富氧6000 m3/h，確保了爐缸熱量的穩(wěn)定。復風后前7罐鐵水成分見表3。

表3 鐵水成分表，%

從表中可以看出，復風后沒有出現(xiàn)鑄造鐵，最高[Si]只有1.22%，且逐步下降到合適水平， [Mn]在0.70%左右與開爐料核料結果基本一致，[S]含量在0.043%水平，比預期較高，影響了高爐物理熱，在渣堿度平衡方面值得反思和改進，總體渣鐵流動性良好。

高爐按照正常檢修時爐況恢復，積極用風，快速捅風口，活躍爐缸，理論燃燒溫度控制在2200 ℃左右，頂壓正常使用，鼓風動能保持在140 kJ水平，變料模式不作調整，盡量保持原先煤氣流分布的穩(wěn)定。受備用風機影響，開爐后風量只能恢復到4700 m3/min水平，暫時保留4個堵風口，確保鼓風動能和風口風速，21日4:44，大風機檢修好投入使用，高爐逐步捅開風口加風，到20:10，高爐捅開26號風口，開始全風操作。高爐煤量、富氧恢復至正常水平。復風后主要參數(shù)見表3。

表3 高爐復風后氣流調整主要參數(shù)

5 結語

一般悶爐4天的高爐，封爐料的負荷在3.0以下，復風后[Si]高，降爐溫過程長，容易出現(xiàn)熱難行，影響了爐況快速恢復，這次封爐料負荷達到3.39，復風時爐料負荷直接為4.00，對高爐悶爐、開爐操作提出了更高的要求。

高爐對悶爐方案多次討論，對各類突發(fā)事件做好應急預案。重點做好冷卻系統(tǒng)全面查漏、風口密封和爐體保溫。復風后快速用風，精確計算休風料到達的各段位置，風溫、煤量及時平衡。工作重點放在爐前第一爐鐵，首次鐵出鐵順利，渣鐵流動性良好，投撇渣器、沖水渣。高爐按正常爐況恢復，復風后2小時15分鐘風量恢復到正常風量的77%，7小時高爐富氧，8小時備用風機全風操作(正常風量的80%)。這次高爐重負荷悶爐實踐，為以后可能發(fā)生的悶爐操作提供了寶貴的經(jīng)驗。