濟(jì)鋼3#1 750 m3高爐燜爐快速恢復(fù)爐況實(shí)踐

陳萬(wàn)福，張金秋，欒吉益，曹永鋒，邢英亮

（山鋼股份濟(jì)南分公司，山東濟(jì)南 250101）

生產(chǎn)技術(shù)

濟(jì)鋼3#1 750 m3高爐燜爐快速恢復(fù)爐況實(shí)踐

陳萬(wàn)福，張金秋，欒吉益，曹永鋒，邢英亮

（山鋼股份濟(jì)南分公司，山東濟(jì)南 250101）

濟(jì)鋼3#1 750 m3高爐燜爐時(shí)摒棄傳統(tǒng)做法，將燜爐焦比降低100 kg/t；同時(shí)改善原燃料條件，適當(dāng)提高爐缸熱量，燜爐料保證風(fēng)口區(qū)凈焦20 t，爐腹加焦90 t，成渣帶加焦70 t；復(fù)風(fēng)采用全風(fēng)口送風(fēng)，并快速降焦比。在燜爐66 h的情況下，復(fù)風(fēng)后12 h［Si］降到1.0%以下，14 h開始噴煤，實(shí)現(xiàn)了爐況快速恢復(fù)。

高爐；燜爐；開爐；低焦比；全風(fēng)口

1 前言

濟(jì)鋼3#1 750 m3高爐二代爐役于2013年5月8日開爐投產(chǎn)，高爐冷卻系統(tǒng)沿用磚壁合一、薄壁內(nèi)襯結(jié)構(gòu)和銅冷卻壁技術(shù)、聯(lián)合軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)，爐缸爐底采用陶瓷杯加水冷炭磚的工藝結(jié)構(gòu)，共設(shè)有24個(gè)風(fēng)口，兩個(gè)鐵口，兩鐵口互成90°夾角。

2014年5月20日6：15～5月23日0：10該高爐燜爐近66 h，主項(xiàng)是更換齒輪箱、熱風(fēng)閥，對(duì)爐體、爐缸、鐵口及中套灌漿等。

本次燜爐摒棄傳統(tǒng)做法，將燜爐焦比降低100 kg/t，復(fù)風(fēng)采用全風(fēng)口送風(fēng)，并快速降焦比，在燜爐66 h的情況下，12 h［Si］降到1.0%以下，14 h開始噴煤，實(shí)現(xiàn)了爐況的快速恢復(fù)。

2 休風(fēng)前爐況處理及準(zhǔn)備

1）改善原燃料條件。休風(fēng)前48 h將來(lái)自320 m2燒結(jié)機(jī)的高Al2O3燒結(jié)礦置換為低Al2O3燒結(jié)礦，生礦比例控制在8%以內(nèi)，酸性燒結(jié)礦固定12%，并要求燒結(jié)轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度不低于78.5%，球團(tuán)轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度不低于88%。休風(fēng)前一天將半數(shù)燒結(jié)振篩更換為6 mm的篩面，強(qiáng)化篩分，確保休風(fēng)料的含粉率不高于3%。

2）加大處理爐缸力度，適當(dāng)提高爐缸熱量。酌情加大集中投球力度，提前兩天集中投錳礦，控制［Si］在0.4%～0.55%范圍內(nèi)，鐵水物理熱保證在1 515℃以上，將鐵水中［Mn］提高到0.6%，提前1 d將焦比提至430 kg/t，維持良好的渣鐵流動(dòng)性。休風(fēng)前兩天爐況指標(biāo)見表1。

表1 休風(fēng)前兩天爐況指標(biāo)情況

3 燜爐料安排

燜爐料由凈焦、空焦和正常料組成，原則上保證風(fēng)口區(qū)20 t凈焦，爐腹加焦90 t，成渣帶加焦70 t。注意在上休風(fēng)料之前，應(yīng)對(duì)焦斗容量進(jìn)行測(cè)試，計(jì)算篩焦時(shí)間并進(jìn)行調(diào)整，提高篩速，避免上休風(fēng)焦時(shí)空尺。

實(shí)際投入正常料礦批40 t/批，焦批13.852 t/批，焦比600 kg/t，理論鐵量23.09 t/批。爐料組成為65%燒結(jié)＋28%球團(tuán)＋2%蛇紋石+1.5%蛇紋石＋3.5%錳礦，全爐焦比951 kg/t，堿度0.92，渣比442 kg/t。

燜爐料具體控制過(guò)程如下：

5月20日第5批（0：50）開始加風(fēng)口焦20 t，同時(shí)將焦比提至600 kg/t，縮礦批至40 t/批。2：00開始加爐腹焦90 t，每30 t焦炭加10 t錳礦，在加凈焦時(shí)每10 t為1批。如果按計(jì)劃以兩個(gè)篩子為1組輪換上料，容易造成上料步號(hào)混亂，影響上料進(jìn)程，為此在第2組焦炭時(shí)調(diào)整為4個(gè)槽各2.5 t，不分組上料。為減少空尺，1：00將氧量由8 700 m3/h降至5 200 m3/h，并于2：00繼續(xù)降至3 000 m3/h，期間因頂溫偏高，爐頂一直處于打水狀態(tài)。3：00第15批投成渣帶焦70 t后，考慮煤氣利用率偏低（36.5%左右），5：45才開始減煤。6：00停煤，最后一爐雙開鐵口，6：15兩鐵口均放凈后休風(fēng)，6：45打開爆發(fā)孔后爐頂火焰自燃。休風(fēng)后左、右尺料線分別為3.3 m和3.1 m，休風(fēng)后爐頂火焰較旺，為此，進(jìn)行壓料處理，共壓3批礦＋1批焦＋10 t錳礦。

4 密封情況

為減少高爐熱量損失，主要采取了以下措施：

1）休風(fēng)后立即卸下吹管，風(fēng)口堵泥后，在小套內(nèi)及中小套結(jié)合面抹黃油，中節(jié)底部加盲板，每班工長(zhǎng)定期檢查密封情況，并補(bǔ)加黃油，確保密封效果。由于熱風(fēng)爐需要處理熱風(fēng)閥，導(dǎo)致熱風(fēng)管道熱量損失較快，對(duì)管道內(nèi)耐火材料損害較大。

2）根據(jù)休風(fēng)前對(duì)煤氣泄漏處的標(biāo)記，休風(fēng)后立即對(duì)爐體煤氣泄露處進(jìn)行焊補(bǔ)。

3）休風(fēng)后，控制冷卻系統(tǒng)總流量2 800 m3/h；休風(fēng)8 h后，控制冷卻系統(tǒng)總流量2 400 m3/h；休風(fēng)24 h后，冷卻水流量控制以供水溫度（40±1）℃為標(biāo)準(zhǔn)，逐步減少冷卻系統(tǒng)總水量至2 000 m3/h；直至休風(fēng)32 h后，控制冷卻系統(tǒng)總水量為1 500 m3/h。

5 復(fù)風(fēng)開爐操作

5.1 送風(fēng)風(fēng)口選擇

考慮到復(fù)風(fēng)后原燃料條件明顯變差，根據(jù)鐵口及操作爐型情況調(diào)整風(fēng)口配置，采取縮小風(fēng)口面積應(yīng)對(duì)，將5#、11#、13#風(fēng)口直徑由原來(lái)的130 mm縮小為120 mm，將18#、24#風(fēng)口由原來(lái)的120 mm縮小為110 mm，長(zhǎng)度均為650 mm，總送風(fēng)面積由0.278 m2縮小至0.268 m2。

本次燜爐計(jì)劃72 h，實(shí)際用了65 h 55 min，考慮到燜爐時(shí)間短，爐內(nèi)冷凝、粘結(jié)現(xiàn)象不太嚴(yán)重，采用全風(fēng)口送風(fēng)。除了兩鐵口上方的6個(gè)風(fēng)口不上磚套外，其余18個(gè)風(fēng)口均上磚套，其中10個(gè)風(fēng)口上Φ70 mm磚套，8個(gè)風(fēng)口上Φ45 mm磚套，復(fù)風(fēng)進(jìn)風(fēng)面積為0.114 m2。

5.2 復(fù)風(fēng)前鐵口準(zhǔn)備工作

在復(fù)風(fēng)前2 h將兩個(gè)鐵口用氧氣管燒開，計(jì)劃復(fù)風(fēng)后1#鐵口按正常方式噴吹，在2#鐵口埋設(shè)導(dǎo)氣管。但燒開后，兩鐵口里面都有渣，無(wú)法插導(dǎo)氣管。0：10復(fù)風(fēng)，送風(fēng)20 min南鐵口流出少量爐渣后將其堵住，保持東鐵口噴濺狀態(tài)。0：55東鐵口見渣后堵口。

5.3 復(fù)風(fēng)后的操作控制

1）風(fēng)量控制及開風(fēng)口情況。復(fù)風(fēng)風(fēng)量的控制原則是在爐缸工作狀況不明確的情況下，起步風(fēng)量盡量小，以避免渣鐵的生成速度和滲透性不平衡而燒壞風(fēng)口［1］。23日夜班0：10復(fù)風(fēng)，復(fù)風(fēng)風(fēng)量1 400 m3/min，風(fēng)溫850℃；0：58引煤氣；3：00風(fēng)量加到1 700 m3/min。由于送風(fēng)初期加風(fēng)快、風(fēng)量大，渣鐵的生成速度快且滲透性不好，導(dǎo)致2個(gè)風(fēng)口燒壞，一定程度上影響了復(fù)風(fēng)恢復(fù)進(jìn)度。直到9：14正常放凈第2爐鐵后才繼續(xù)加風(fēng)，隨后開風(fēng)口節(jié)奏加快，進(jìn)展速度較快，16：00風(fēng)量加至3 200 m3/min，僅剩6個(gè)風(fēng)口沒有解放，之后放慢解放風(fēng)口速度，于25日13：50風(fēng)口全部解放。

2）矩陣及焦比調(diào)整。前期矩陣調(diào)整主要是以兩道氣流保證順行，為加風(fēng)創(chuàng)造條件，隨著風(fēng)量提高逐步增加邊沿負(fù)荷，雖然偶爾靜壓波動(dòng)，局部出氣流，但總體看上部布料矩陣的調(diào)整控制較平穩(wěn)，適應(yīng)了加風(fēng)節(jié)奏，穩(wěn)定了邊緣氣流。復(fù)風(fēng)矩陣為：

第9批開始逐漸加重邊緣負(fù)荷，將矩陣調(diào)整為：

經(jīng)過(guò)一個(gè)冶煉周期后，于23日第46批再度加重邊緣負(fù)荷，將矩陣調(diào)整為：

24日第36批增大布料角度繼續(xù)適當(dāng)加重邊緣負(fù)荷，將矩陣調(diào)整為：

焦比的調(diào)整主要依據(jù)對(duì)鐵口工作狀態(tài)的判斷，只要不影響渣鐵排放，就應(yīng)盡快恢復(fù)到正常的爐溫水平，也就是要及時(shí)降低焦比，這是加快爐況恢復(fù)進(jìn)程的重要環(huán)節(jié)。本次燜爐復(fù)風(fēng)過(guò)程中爐溫控制較好，但由于螢石成分不準(zhǔn)，造成爐渣堿度持續(xù)偏低，再加上認(rèn)識(shí)不到位，調(diào)整力度欠缺，正常料作用后鐵水連續(xù)為號(hào)外鐵，渣鐵溫度嚴(yán)重不足，影響了爐況恢復(fù)進(jìn)程。

23日白班14：30開始噴煤，［Si］實(shí)現(xiàn)了快速下降，整個(gè)過(guò)程爐溫控制較合理，但爐渣堿度偏低，24日7：00第38批停螢石料作用后，爐渣堿度才基本正常。

3）鐵口工作情況。為減少爐前工作量，同時(shí)促進(jìn)爐況盡快恢復(fù)，本次復(fù)風(fēng)決定適當(dāng)延遲第1爐開鐵口時(shí)間。當(dāng)理論鐵量達(dá)到100～150 t時(shí)，嘗試開南鐵口觀察渣鐵流動(dòng)情況。4：25打開南口，發(fā)現(xiàn)渣鐵流動(dòng)性良好，于4：28堵口。堵上鐵口后清理鐵溝內(nèi)的搗打料，做好鐵水進(jìn)罐準(zhǔn)備。當(dāng)理論鐵量達(dá)到280 t左右時(shí)打開鐵口，6：56打開南口出第1爐鐵，出鐵約160 t；7：31堵口，過(guò)大閘。開爐后渣鐵排放情況見表2。

4）冷卻制度的控制。復(fù)風(fēng)后控制冷卻系統(tǒng)總水量為3 000 m3/h，隨后視爐況恢復(fù)的狀況，酌情增加軟水進(jìn)水量，總進(jìn)水溫度按（40±1）℃控制。

5）開爐達(dá)產(chǎn)主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。本次燜爐開爐操作各項(xiàng)工作準(zhǔn)備充分，取得了較好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，具體情況見表3。

表2 開爐后南鐵口渣鐵排放情況

表3 本次燜爐開爐達(dá)產(chǎn)達(dá)效指標(biāo)

6 經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)及總結(jié)

1）低焦比燜爐與快速降爐溫。傳統(tǒng)操作封爐焦比都定的比較保守，復(fù)風(fēng)后長(zhǎng)期高爐溫，影響爐況進(jìn)程。本次依據(jù)燜爐時(shí)間及爐況基礎(chǔ)，設(shè)定正常料焦比600 kg/t，比正常燜爐減少100 kg/t，加焦180 t，比原來(lái)加焦量減少至少20 t；復(fù)風(fēng)后快速降焦比，第1批焦比為600 kg/t，較傳統(tǒng)思路節(jié)約焦比100 kg/t；復(fù)風(fēng)后快速降爐溫，12 h［Si］降到1.0%以下，14 h噴煤，大大加速了爐況恢復(fù)進(jìn)程。但是由于螢石成分不準(zhǔn)確及采取措施力度欠缺，造成前期連續(xù)號(hào)外鐵，渣鐵溫度嚴(yán)重不足，制約了爐況快速恢復(fù)。在鐵口確認(rèn)正常后，后續(xù)重負(fù)荷措施可以提前，并提高配料堿度。

2）合理控制打開第1爐鐵口時(shí)間。為減少爐前工作量，同時(shí)促進(jìn)爐況盡快恢復(fù)，盡量將第1爐鐵放鐵過(guò)程延后。原則上計(jì)算爐內(nèi)有300 t左右的鐵時(shí)再開鐵口。本次復(fù)風(fēng)6 h 46 min時(shí)打開1#鐵口出第1爐鐵，此時(shí)爐內(nèi)共下15批料，爐內(nèi)計(jì)算鐵量約280 t。

3）積極穩(wěn)妥加風(fēng)。本次復(fù)風(fēng)受風(fēng)口燒壞及連續(xù)出號(hào)外鐵影響，加風(fēng)速度與恢復(fù)進(jìn)度比較緩慢，待鐵水質(zhì)量合格后，及時(shí)調(diào)整矩陣及爐渣堿度與爐溫，為加風(fēng)創(chuàng)造條件，并使風(fēng)量與之合理匹配。

4）全風(fēng)口送風(fēng)。本次復(fù)風(fēng)沿用風(fēng)口均勻上磚套、全風(fēng)口送風(fēng)的復(fù)風(fēng)方式，這對(duì)爐況恢復(fù)有利，前提是對(duì)爐缸的滲透性要有把握，只要休風(fēng)前爐況處理的好，燜爐料到位，休風(fēng)后爐體密封措施得當(dāng)，爐況恢復(fù)不是問題。但是本次復(fù)風(fēng)前期熱風(fēng)圍管三岔口處進(jìn)風(fēng)量大，生成渣鐵快、滲透性差，燒壞6#和8#風(fēng)口。另外，本次復(fù)風(fēng)上磚套風(fēng)口個(gè)數(shù)偏多，進(jìn)風(fēng)面積偏小，均一定程度上影響了加風(fēng)速度。

［1］周傳典.高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)手冊(cè)［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2003．

Practice of Fast Recovery Furnace Condition of Jinan Steel’s No.3 1 750 m3BF after Banking

CHEN Wanfu,ZHANG Jinqiu,LUAN Jiyi,CAO Yongfeng,XING Yingliang
（Jinan Birch Company of Shandong Iron and Steel Co.,Ltd.,Jinan 250101,China）

Jinan Steel abandoned the traditional approach in banking of the No.3 1 750 m3BF and made banking coke rate reduce 100 kg/t,at the same time,improved the raw material and fuel conditions and appropriately increased the hearth heat.The net coke was insured 20 t in tuyere zone,90 t in the bosh and 70 t in slag zone.In blowing in,blowing with full tuyeres was adopted and the coke rate was rapidly reduced.Therefore,in the condition of banking for 66 h,after blowing in,the［Si］was reduced to below 1.0%in 12 h and PCI operation was began,achieving a rapid recovery of the furnace condition.

blast furnace;banking;blowing in;lower coke rate;full tuyeres

TF542.5

B

1004-4620（2015）02-0001-03

2014-11-07

陳萬(wàn)福，男，1978年生，2003年畢業(yè)于包頭鋼鐵學(xué)院冶金工程專業(yè)?，F(xiàn)為山鋼股份濟(jì)南分公司煉鐵廠3#1 750高爐車間技術(shù)主任，助理工程師，從事高爐生產(chǎn)管理工作。