摘  要：本文主要針對高爐中修大修空料線打水降料面進(jìn)行總結(jié)，積累經(jīng)驗(yàn)并嘗試新的操作方法，把放散煤氣時間減到最短；通過先進(jìn)的爐頂霧化打水設(shè)備，合理的爐料結(jié)構(gòu)，采用合適的空料線操作，實(shí)現(xiàn)快速、安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的停爐。

關(guān)鍵詞：空料線；霧化打水；回收煤氣；頂溫控制；環(huán)保

1 前言

興澄特鋼一煉鐵分廠2#高爐始建于2003年，2012年6月15日停爐大修，2013年3月8日開爐生產(chǎn)。至2017年3月共生產(chǎn)鐵水261.3萬噸，利用系數(shù)3.95t/m3.d，冶強(qiáng)較高。2014年開始陸續(xù)有冷卻壁燒損現(xiàn)象，至今五段內(nèi)層破損率61.54%，六段冷卻壁破損率71.15%，由于冷卻壁燒損嚴(yán)重高爐進(jìn)行降低冶強(qiáng)護(hù)爐生產(chǎn)，高爐外部爐皮有發(fā)紅現(xiàn)象，于是采用外部打水進(jìn)行冷卻，已嚴(yán)重威脅到安全生產(chǎn)；公司決定2017年4月22日計(jì)劃停爐15天中修更換五段、六段冷卻壁及爐腰板。本次停爐采用空料線前期回收煤氣法，于4月22日15：00開始停止加料降料面，23日00：05分高爐休風(fēng)，整個過程歷時9小時5分鐘，料面安全降至風(fēng)口。

2 停爐前的準(zhǔn)備工作

2.1 高爐操作調(diào)整

停爐前2#高爐總體運(yùn)行良好，偶爾有渣皮脫落影響，為了使停爐過程順暢的進(jìn)行，減少停爐過程中大量渣皮脫落的影響，特制訂以下幾點(diǎn)調(diào)整措施。

  （1）布料角度ppp30（4）28（4）kk30（3）28（3）26（2）改為ppp29（4）27（4）kk29（3）27（3）25（2）整體退一度，發(fā)展邊緣氣流；減少渣皮厚度，有效減少停爐過程中的渣皮脫落造成的影響。

（2）提前3天焦炭結(jié)構(gòu)為50%準(zhǔn)一級焦+50%一級焦，提前1天改為100%一級焦。降低爐渣堿度在1.10～1.15 ,爐溫控制在0.4%-0.7%，物理熱≥1480℃。

（3） 停爐前1天開始輕負(fù)荷。停止加料前6～8小時左右改為全焦操作，即停止加料時全焦料到達(dá)風(fēng)口，停爐料理論燃料比600kg/t。停爐前1個班開始調(diào)整爐溫和渣系,停止加料前爐溫控制在0.5%-1.0%,堿度1.0～1.10。

（4）全面檢查冷卻設(shè)備，確定漏水的冷卻壁并做好標(biāo)識。排查風(fēng)口設(shè)備，發(fā)現(xiàn)漏水及時休風(fēng)更換，嚴(yán)禁風(fēng)口設(shè)備向爐內(nèi)漏水。停爐降料面前6～8小時對爐腹以下漏水冷卻壁進(jìn)行閉水處理。

（5）提前安裝先進(jìn)的爐頂霧化打水設(shè)備，高爐利用前期定修機(jī)會安裝先進(jìn)的霧化打水裝制，實(shí)現(xiàn)霧化水粒度在200-300μm，可以保證霧化水在沒有到達(dá)料面前就已汽化分解，有效減少料面的水分含量，保證降料面的安全進(jìn)行。

（6）提前進(jìn)行設(shè)備檢查，確保高爐設(shè)備不出故障，檢查高爐各個關(guān)鍵閥門的靈活性，尤其是蒸汽、N2閥門；同時在爐頂安裝煤氣取樣裝置通過管道至風(fēng)口平臺，利于降料面過程取煤氣樣送檢。

3 停爐降料面過程

3.1 降料面操作要求

3.1.1頂溫控制

停爐過程最關(guān)鍵的是頂溫的控制，停爐前公司能源部也提出入煤氣管網(wǎng)的溫度要低于200℃，以防止煤氣管網(wǎng)的管道經(jīng)不住高溫而開裂，防止安全事故發(fā)生，針對這種情況分廠特別制定頂溫控制上限300℃，超過此溫度必須采取有效措施，防止TRT出口溫度超過200℃；頂溫主要靠風(fēng)量、風(fēng)溫、霧化打水三種手段來控制。如果打水量過多，極易造成爆震現(xiàn)象；如果打水量過少，爐頂溫度超標(biāo)又對爐頂設(shè)備造成損害；所以說頂溫的控制是關(guān)鍵的關(guān)鍵。本次使用先進(jìn)的霧化打水設(shè)備，有效的控制了頂溫。

3.1.2風(fēng)量控制

前期盡量使用大風(fēng)量、高頂壓加快降料面的速度。后期隨著料面的降低，壓差逐漸下降，風(fēng)量在不斷上升時要逐步控制風(fēng)量，維持合適的送風(fēng)制度，防止產(chǎn)生管道氣流。

3.1.3降料面位置及放散時間安排

由于本次不安裝停爐長探尺，當(dāng)料線超過5.0米以后，后期料線深度主要以煤氣中H2/CO2含量和累計(jì)風(fēng)量進(jìn)行綜合判定：①H2上升接近CO2數(shù)值時，累計(jì)風(fēng)量約35萬m3，料面處于爐身下部。②H2大于CO2數(shù)值時，料面進(jìn)入爐腰部位。③CO2開始逐步回升時，料面進(jìn)入爐腹部位。因?yàn)槊簹庵械腃O2含量變化與爐料深度近似拋物線的關(guān)系。隨著料面下降間接還原反應(yīng)逐漸減弱，拐點(diǎn)標(biāo)志著間接還原反應(yīng)基本結(jié)束，CO2值達(dá)到最低值約3%-5%，料面相對位置在爐腰附近；拐點(diǎn)過后由于料層逐漸變薄，CO2上升過程被C還原成CO的反應(yīng)減弱，所有CO2含量會逐漸回升。放散時間主要根據(jù)頂溫來決定，當(dāng)TRT出口溫度超過200℃，就要準(zhǔn)備放散。

3.2 降料面過程

4月22日15：00加完蓋面焦15噸后開始停止加料，風(fēng)量1300m3/min，頂壓90kpa。隨著料面不斷下降，料層不斷變薄，頂壓出現(xiàn)波動，逐步減風(fēng)降低頂壓，保證合適壓差，避免出現(xiàn)管道行程；同時根據(jù)爐溫及理論燃燒溫度調(diào)整風(fēng)溫，16：00風(fēng)量減至1150 m3/min，頂壓83kpa穩(wěn)定下來；19：30TRT出口溫度超過200℃，19:45爐頂通N2，20:00開爐頂放散煤氣；20:10切煤氣結(jié)束，20:35 CO2含量出現(xiàn)拐點(diǎn)回升趨勢，判斷料面處于爐腹位置，減風(fēng)至950 m3/min，頂壓21kpa，22:02減風(fēng)至830 m3/min，頂壓15kpa。 22:30有一次輕度爆震，分析原因是煤氣中氧含量超標(biāo)所致，23:45觀察風(fēng)口變暗，風(fēng)口前焦炭已降到風(fēng)口中心線以下，判斷料面已降到位，立即組織休風(fēng)，歷時9小時5分鐘。

3.3 爐前出鐵工作：

爐前的主要任務(wù)是保證出凈渣鐵，要保證正常的鐵口深度及角度；通過計(jì)算從降料面前一爐開始算起，應(yīng)該有289t理論鐵量，最后一爐鐵出鐵間隔延長至3小時26分鐘，最后實(shí)際出鐵295t，與理論計(jì)算量一致。

4 結(jié)語

興澄特鋼2#高爐降料面停爐，通過采用先進(jìn)爐頂霧化打水設(shè)備，首次使用均壓N2進(jìn)行爐頂稀釋煤氣中的H2和O2，合理的停爐爐料結(jié)構(gòu)，優(yōu)化操作過程控制參數(shù)，實(shí)現(xiàn)安全、環(huán)保、高效停爐。

  （1）停爐前，對爐料結(jié)構(gòu)和料制進(jìn)行調(diào)整，控制好降料面過程的爐渣堿度和爐溫平衡，保證良好的渣鐵流動性；同時對停爐前的設(shè)備進(jìn)行大規(guī)模的點(diǎn)檢確認(rèn)，確保降料面過程設(shè)備零故障。

  （2）整個降料面過程采用前期回收煤氣的空料線法，采用大風(fēng)量，高頂壓，大大縮短了降料面時間，同時利用TRT的降溫功能，有效延長了回收煤氣的時間，既減少了環(huán)境污染，又減少了煤氣浪費(fèi)；

  （3）使用先進(jìn)的爐頂霧化打水設(shè)備。霧化效果好，使得水汽在爐身上部就已經(jīng)汽化，根本就不會到達(dá)料面，因此，這次降料面的焦炭達(dá)到風(fēng)口中心線以下，風(fēng)口還沒有吹黑，另一方面霧化水到不了料面，避免了和高溫料面直接接觸，減少了因水汽急劇膨脹而產(chǎn)生的爆震；后期一次輕度爆震是因?yàn)檠鯕夂砍瑯?biāo)所致，對降料面停爐過程影響不大；本次停爐過程還是比較順利的，風(fēng)壓、頂壓平穩(wěn)過渡，直到休風(fēng)結(jié)束。

  （4）本次降料面停爐首次使用爐頂均壓N2進(jìn)行稀釋煤氣中的H2和O2，有效減少爐身上部可能發(fā)生的爆震現(xiàn)象。

  （5）不足之處，最后一次鐵漏鐵口，導(dǎo)致渣鐵排放不暢，雖然理論鐵量出來了，但爐渣有部分未排出，導(dǎo)致風(fēng)口前下方的焦炭有部分冷渣存在，影響后期的開爐工作。

參考文獻(xiàn)

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[2] 周傳典. 高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)手冊 [M] .北京：冶金工業(yè)出版社，2002年第一版