莱钢1 880 m3 高炉大修降料线操作实践

回全平， 敦 贺， 潘 超， 陶 金

（山东钢铁集团型钢炼铁厂， 山东 莱芜 271104）

莱钢1 号1 880 m3高炉2004 年6 月18 日投产，于2017 年9 月26 日停炉大修。高炉运行13 年3 个月之久，总产量约为2 117.63 万t，属于超役运行长寿高炉。因高炉长期处于炉役后期护炉状态，后期炉况难调成本居高，高炉炉缸温度最高点已超出安全生产范围，同时高炉除尘效果相对较差，鉴于环保与安全考虑，莱钢决定对高炉进行停炉大修。

1 停炉前准备工作

停炉方案是整个停炉过程的基础，合理、完美的停炉方案是安全、快速、环保、经济的重要保证。因此停炉前已对高炉大修进行了多次大修讨论与分析。

1.1 分析1 号1 880 m3 高炉停炉操作存在的困难

1）为确保停炉过程中不出现炉内大爆震现象，对炉顶打水系统进行改造更换，增加炉顶打水能力。

2）因没有此类容积成功放残铁的经验，对放残铁的位置与放残铁的措施进行多次论证，最终确定合理开残铁口位置。

1.2 确定停炉原则，制定详细方案

在此基础上提出了是安全第一、兼顾环保效果、尽量回收煤气、确保将料面安全降至风口以下的原则，制定了详细的停炉方案和安全保证措施。确定降料面方法：降料面前20 h 进行小休风一次，对炉顶打水系统进行全部更换，并安装煤气取样阀门；小休风复风后高炉进行全焦冶炼过度，根据料速情况定装入停炉料时间，并在降料线前保证高炉顺行；降料线过程采取空料线打水方法，通过炉顶雾化打水控制炉顶温度，尽量回收煤气，减少对大气的污染；针对降料线过程中可能遇到的异常情况进行预处理。

1.3 停炉前小休风

2004 年9 月25 日7:30—18:00 高炉进行一次小休风，主要处理以下几方面工作：

1）全部更换炉顶雾化打水枪喷头，在十字测温处安装4 套临时打水装置，以保证降料线过程中，有足够的打水量保证炉顶温度在控制范围内，防止爆震发生。

2）检查校验炉顶四点热电偶与荒煤气热电偶精准度，同时在上升管东北和西北两处临时增加两个热电偶测温点，确保数据准确不失真。

3）在十字测温法兰处安装煤气取样装置，并引到炉台，方便在降料线时定期取煤气样进行检测化验分析。

4）休风期间对各段冷却设备进行检查，风口小套打压，对破损小套进行更换，避免降料线期间向炉内漏水。

5）提高炉顶氮气压力，用于停炉时炉顶通入氮气，从而稀释炉顶爆炸性气体浓度，防止爆震发生。

6）检查各放散阀门液压系统运行是否正常，确保降料线期间安全可靠。

7）确认煤气净化荒煤气火炬塔眼睛阀、调节阀使用正常，用于降料线后期煤气放散。

8）煤气封罩、气密箱、下密平台、液压站、探尺箱、大方孔所有油污清理干净，防止因顶温过高着火。

1.4 小休风结束后上休风料

2004 年9 月25 日20：30 调整焦比550 kg/t，煤比按100 kg/t 操作，要求适当提高炉温至0.7%～0.9%，做上限炉温，保证渣铁温度大于1 510 ℃，保持合适的碱度，从而保证炉况稳定顺行，炉温充沛，炉缸工作均匀活跃。

26 日夜班03:00 开始上休风料，之后加60 t 盖面焦，加完后停止上料，开始降料线。休风料组成如表1。

表1 休风料组成表

2 降料面过程

26 日08:18 上完盖面焦，探尺深度2.81 m，正常风量4 000 m3/min，由于料线较深,打水量不足顶温上升较快，为了控制顶温，被迫减风，08：40 减风到2 700 m3/min，顶温恢复到规定范围内，同时启动临时打水枪，顶温得到控制；根据顶温控制情况风量逐步恢复到3 400 m3/min 以上，顶温控制在规定范围内，让风量尽量最大，达到适合的降料线速度。根据料线深度逐步降低顶压系数。13:40 料线15.34 m时，累计风量98.9 万m3，顶压突然大幅度升高，紧急减风控制，13:53 顶压波动由83 kPa 升到100 kPa，顶温突然升高，最高点达到600 ℃，发生爆震。为防止烧坏干式布袋，减风切煤气，风量最低700 m3/min，观察风口发现13-17 号、风口来渣，后又发现3 号、12 号，18 号、25 号来渣。（化验H2含量结果为20%）立即组织西铁口出铁，14:35 打开铁口后，其余风口好转，16:50 堵口出渣约140 t，出铁较少。切煤气时料线16.04 m，累计风量101.7 万m3。14:48 投入荒煤气放散，风量2 100 m3/min 左右。13：53-14：05 期间又发生爆震4 次，切煤气后15：20-16：24 出现小爆震3 次。控制顶温在正常范围，风量维持1 900 m3/min左右，以尽快燃烧炉内焦炭，27 日02:58 发现1 号—8 号、26 号—28 号风口吹空，03：10 所有可见风口基本吹空。03：50 开口出净最后一炉铁，27 日06：46 休风停炉。

降料线期间共出铁3 炉，出铁情况如表2。

表2 出铁情况表

3 放残铁操作

准确选择残铁口位置是保证放净残铁的关键，本次放残铁事先制定了详尽、可行的方案。按照“一次成功、放净残铁”的要求，对残铁口的位置进行反复论证、经过多次检测残铁口附近炉皮的温度，对照炉缸设计图纸与护炉等有关因素进行分析计算，最终确定残铁口位置为第四层碳砖上表面及陶瓷杯第一层下沿向上100 mm。残铁口标高选在拐点以下300 mm，即7 800 mm。残铁口位置在26 号-27 号风口下方，处于第2 段第40 组冷却壁上。

休风后对残铁口进行检验测温确认残铁口可行性。经过反复测量比对，最终确定执行计划方案。07:30 开始展开放残铁工作。09:05 割除残铁口处炉皮，12:25 烧冷却壁露出碳砖，15:55 确定残铁口中心线，利用临时开口机与氧气钢管进行开口作业，开口角度选为5°，开口时共更换三次钻头钻杆，开口至1 200 mm 测量温度为594 ℃时残铁口钻不动，停止钻孔，改用氧气烧残铁口，直到23:32 打开残铁口开始放残铁。整个残铁口深度约2 200 mm，残铁放至28日凌晨03:00 共计放出残铁6 罐，渣铁水约重600 t。

4 结论

此次大修停炉顺利，达到了安全快速停炉的目的。现对本次停炉总结如下：

4.1 总结经验

1）本次空料线打水停炉节点与计划节点基本吻合，降料线过程安全、顺利。计划停炉时间22～24 h，降料线过程总共用时22 h28 min。

2）本次停炉前按计划提高炉温，加锰矿洗炉，减少炉墙挂结，预防了降料线时渣皮滑落损坏风口及发生较大爆震现象。其中铁中w（Mn）为0.65 以上，确保洗炉效果。

3）停炉前提高炉温、热量，虽然炉温较计划偏高，但渣铁流动性较好，热量充足。休风后观察中心堆尖较小，降低了清理炉缸的劳动强度。通过本次降料线操作，可想降料线前有必要控制炉温1.2%，温度保证1 520 ℃以上。

4）降料线后期，切煤气后使用荒煤气放散，降低了煤气放散过程中的噪音和污染。操作中应保证切煤气平稳过渡。

5）残铁口位置确认较合理，在2 000 m3级高炉放出600 t 残铁较为成功。休风后从清理炉缸时炉内渣铁混合物较多难清理来看，说明渣铁混合物积存较多，并未完全排净。分析因炉缸底部侵蚀较重，加之停炉前洗炉效果，炉缸死铁层位置下移，再确认残铁口位置时可考虑残铁口标高适当下移。

4.2 不足之处

1）本次降料线过程，出现了顶温偏高，炉顶打水能力不足，炉内发生几次爆震现象,导致减风过程灌风口。

2）休风最后一炉出铁较少，分析原因铁口深度偏浅，炉内压力不足，未能将炉内渣铁及时排净。

3）休风后开残铁口时间偏长，炉内渣铁热量损失，影响炉内渣铁外排效果。