新鋼11 號(hào)高爐燜爐及休復(fù)風(fēng)操作實(shí)踐

肖建華

（新余鋼鐵集團(tuán)有限公司，江西 新余 338001）

0 引言

新鋼11 號(hào)高爐（1 469 m3）于2011 年12 月21 日開(kāi)爐，至今運(yùn)行穩(wěn)定，日產(chǎn)超4 000 t。為配合公司的生產(chǎn)計(jì)劃，對(duì)高爐自身設(shè)備進(jìn)行檢修和隱患處理，于2023 年1 月7 日07：00 開(kāi)始計(jì)劃休風(fēng)，實(shí)際燜爐時(shí)間為120 h。高爐通過(guò)優(yōu)化休復(fù)風(fēng)料、渣系，改善渣鐵流動(dòng)性，使整個(gè)開(kāi)爐過(guò)程物理熱快速回升，渣鐵順利排放，降低了爐前作業(yè)強(qiáng)度，為爐況快速恢復(fù)創(chuàng)造了有利條件，為同行業(yè)的類(lèi)似作業(yè)提供了參考。

1 休風(fēng)前準(zhǔn)備

1.1 休風(fēng)前燃料及制度調(diào)整

休風(fēng)前11 號(hào)高爐爐況較好，1—6 日平均日產(chǎn)4 242 t，高爐爐況順行，爐內(nèi)氣流相對(duì)穩(wěn)定。由于新鋼6 m 焦炭投產(chǎn)達(dá)標(biāo)，休風(fēng)前焦炭全是7 m 焦，停用外購(gòu)焦。同時(shí)，休風(fēng)前1 個(gè)冶煉周期對(duì)熱制度及造渣制度進(jìn)行調(diào)整，控制鐵水w（Si）為0.45%～0.60%、物理溫度≥1 490 ℃、爐渣R2控制為1.16～1.18，確保鐵渣有良好的流動(dòng)性[1-3]。

1.2 休風(fēng)料組成

本次的燜爐料按照120 h 的燜爐時(shí)間組織，全爐燜爐焦比3.1 t/t，累計(jì)加凈焦量171 t。同時(shí)，考慮爐役后期爐缸保溫效果差，在正常負(fù)荷下退負(fù)荷30%，直至休風(fēng)。每批料配加1.2 t 螢石（按礦批3%控制）調(diào)整渣系，整個(gè)開(kāi)爐過(guò)程渣鐵的物理熱充足、流動(dòng)性良好，極大地降低了爐前作業(yè)強(qiáng)度。此次休風(fēng)料組成如表1 所示。

表1 休風(fēng)料組成

2 休風(fēng)停爐

于2023 年1 月7 日休風(fēng)前1 個(gè)冶煉周期開(kāi)始清洗爐缸，將噴煤比降低至120 kg/t，提高爐溫，降低堿度，將生鐵w（Si）控制在0.4%～0.6%，爐渣堿度控制在1.05～1.10，鐵水溫度≥1 500 ℃，保證爐缸物理熱充足[4-6]。考慮到燜爐料下達(dá)爐內(nèi)氣流會(huì)出現(xiàn)過(guò)吹現(xiàn)象，因此需要減風(fēng)，加入燜爐料的時(shí)間比正常冶煉周期提前2 h，7 日02：02 開(kāi)始下?tīng)F爐料，7 日06：44 停煤，06：17 出末爐鐵，兩場(chǎng)出鐵并噴吹鐵口，保證出凈渣鐵，07：13 休風(fēng)結(jié)束，休風(fēng)料線3.86 m，末次鐵的鐵水溫度為1 520 ℃，鐵水w（Si）=0.59%，具體出鐵情況如表2 所示。

表2 休風(fēng)前出鐵情況

3 休風(fēng)燜爐保溫工作

1 月7 日07：13 休風(fēng)，下部密封采取休風(fēng)后更換損壞的6 號(hào)、9 號(hào)、12 號(hào)風(fēng)口小套，以及堵風(fēng)口、觸縫處抹黃油密封、蓋好各風(fēng)口大蓋等措施；上部密封采取將礦石作為“壓面料”，關(guān)閉爐頂噴霧和十字測(cè)溫冷卻水等措施來(lái)實(shí)現(xiàn)燜爐保溫[7]。

休風(fēng)4 h 后軟水流量由2 700 m3/h 降到1 800 m3/h，24 h 后降到1 000 m3/h。從7 日、8 日、9 日爐頂溫度下降趨勢(shì)來(lái)判斷，保溫工作達(dá)到預(yù)定要求，如圖1 所示。

圖1 爐頂溫度下降趨勢(shì)

4 復(fù)風(fēng)爐況恢復(fù)

4.1 復(fù)風(fēng)前的準(zhǔn)備工作

開(kāi)爐前8 h 對(duì)高爐各大系統(tǒng)進(jìn)行全面試車(chē)，提前6 h 恢復(fù)高爐本體及熱風(fēng)爐冷卻水供水壓力，為防止螢石結(jié)倉(cāng)，提前3 h 對(duì)料倉(cāng)嘴進(jìn)行清理，爐前用Φ70 mm鉆頭鉆通鐵口通道，在鐵口埋氧槍[8]。

4.2 復(fù)風(fēng)操作過(guò)程

1 月12 日06：58 高爐復(fù)風(fēng)，初期風(fēng)量控制在800～1 000 m3/min，開(kāi)爐礦批25 t，焦炭負(fù)荷3.0 t/t，仍加螢石750 kg/批，直至空倉(cāng)，開(kāi)爐加凈焦15 t，按兩條煤氣通路來(lái)選擇布料矩陣復(fù)風(fēng)后6 h 48 min 組織出第一爐鐵，停止氧槍通氧，打開(kāi)氧槍末端球閥，1 min 后鐵口來(lái)渣；18：33 打開(kāi)西鐵口，測(cè)得鐵水物理熱上升到1 430 ℃，鐵水w（Si）由0.76%上升到1.45%；20：46 打開(kāi)西鐵口，測(cè)得鐵水物理熱為1 475 ℃，w（Si）為1.30%，風(fēng)量加至1 300 m3/min。

隨著冶煉進(jìn)程的加快，對(duì)礦批、焦炭負(fù)荷也進(jìn)行同步調(diào)整，高爐開(kāi)始逐步開(kāi)風(fēng)口，13 日15：05 開(kāi)4 號(hào)風(fēng)口，同時(shí)走焦炭負(fù)荷；15：25 焦炭負(fù)荷由3.40 增加到3.70，風(fēng)量加至1 500 m3/min。渣鐵流動(dòng)性較好，物理熱充足，風(fēng)口工作狀態(tài)良好；13 日17：58 再捅開(kāi)7號(hào)風(fēng)口，21：50 捅開(kāi)18 號(hào)、6 號(hào)風(fēng)口，采取兩邊逐漸向中間捅風(fēng)口方式，夜班共開(kāi)3 個(gè)風(fēng)口，捅開(kāi)16 號(hào)風(fēng)口面積至0.262 1 m2，加風(fēng)至2 200 m3/min；22：20 焦炭負(fù)荷至4.25，噴煤17.0 t/h；14 日08：00 隨著高爐最后一個(gè)風(fēng)口的捅開(kāi)，實(shí)現(xiàn)全風(fēng)操作、各操作參數(shù)逐步恢復(fù)至正常水平[9]。

4.3 “偏堵風(fēng)口”和鐵口埋氧槍

11 號(hào)高爐設(shè)有22 個(gè)風(fēng)口，考慮燜爐長(zhǎng)達(dá)120 h，故本次復(fù)風(fēng)采取“偏堵風(fēng)口”模式，堵4 號(hào)、5 號(hào)、6 號(hào)、7 號(hào)、15 號(hào)、16 號(hào)、17 號(hào)、18 號(hào)共8 個(gè)風(fēng)口，為確保復(fù)風(fēng)不燒壞風(fēng)口小套，適當(dāng)控制開(kāi)風(fēng)口和加風(fēng)速度[10]。

采取鐵口埋氧槍技術(shù)，快速熔化鐵口區(qū)域冷渣鐵。高爐送風(fēng)前4 h 開(kāi)始組織燒鐵口埋氧槍?zhuān)袢肷疃? 600 mm（正常鐵口深度2 300～2 500 mm），氧槍采用風(fēng)氧雙槍道設(shè)計(jì),如圖2 所示。1 月12 日08：45—12：35 時(shí)，東鐵口埋氧槍逐漸發(fā)揮效果，富氧和焦炭劇烈燃燒放出的熱量熔化了爐內(nèi)大量的冷渣鐵，東鐵口首次出鐵414 t。

圖2 鐵口埋氧槍示意圖

4.4 首次開(kāi)口時(shí)間的選擇

在累計(jì)風(fēng)量約60 萬(wàn)m3（氧量折算為風(fēng)量）、消耗爐內(nèi)焦和煤約250 t、預(yù)計(jì)生成鐵量400 t 時(shí)，開(kāi)鐵口出鐵，第一爐鐵出鐵時(shí)間為156 min，出鐵量414 t，生鐵w（Si）=0.95%（最高1.25%），鐵水溫度為1 461 ℃，相對(duì)長(zhǎng)期休風(fēng)復(fù)風(fēng)高爐來(lái)說(shuō)，鐵口預(yù)埋氧槍操作提供了充足的熱量來(lái)熔化爐缸內(nèi)冷渣鐵[11]，如表3 所示。

表3 復(fù)風(fēng)出鐵情況

5 總結(jié)與分析

1）本次11 號(hào)高爐燜爐120 h，相關(guān)指標(biāo)能在2 d內(nèi)恢復(fù)到正常水平，與休風(fēng)前原燃料質(zhì)量的改善及高爐操作技術(shù)的優(yōu)化是分不開(kāi)的。

2）休風(fēng)前爐況穩(wěn)定。11 號(hào)爐休風(fēng)前維持爐況順行，1 月1—6 日爐內(nèi)壓差維持在160～165 kPa，鐵水物理熱充足，爐缸活躍，為本次燜爐復(fù)風(fēng)提供了順行保障條件。

3）采取風(fēng)口加風(fēng)口套堵口的方式，避免了風(fēng)口的自動(dòng)吹開(kāi)。同時(shí)，鐵口埋氧槍快速加熱鐵口區(qū)域冷渣鐵，打通鐵口與風(fēng)口通道，為復(fù)風(fēng)前期快速恢復(fù)提供了空間。

4）本次休、復(fù)風(fēng)全部使用7 m 干熄焦，焦炭質(zhì)量得以保證，同時(shí)在休、復(fù)風(fēng)料中增加了熟料率，以及加入了質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的螢石改善渣鐵流動(dòng)性，使整個(gè)開(kāi)爐過(guò)程物理熱快速回升，渣鐵順利排放，降低了爐前作業(yè)強(qiáng)度，為復(fù)風(fēng)2 d 內(nèi)達(dá)產(chǎn)、達(dá)標(biāo)創(chuàng)造了有利條件。