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肖成波 （酒鋼集團(tuán)宏興鋼鐵股份有限公司煉鐵廠） 摘 要 對酒鋼高爐長期休風(fēng)的爐況恢復(fù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了總結(jié)。通過休風(fēng)前確保爐況穩(wěn)定順行，提高渣鐵流動性，配加輔料改善渣鐵流動性，復(fù)風(fēng)后快速加風(fēng)，實(shí)時開風(fēng)口強(qiáng)化，實(shí)現(xiàn)爐況快速恢復(fù)。 關(guān)鍵詞 高爐 休復(fù)風(fēng) 快速恢復(fù) 優(yōu)化 1 前言 酒鋼現(xiàn)有高爐7座，其中450立級高爐4座，1000立級2座，2000立級1座。自2012年煉鐵廠提出學(xué)寶鋼的管理思路，抓高爐爐況調(diào)劑及操作標(biāo)準(zhǔn)化，通過不斷優(yōu)化操作參數(shù)，爐況均實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定順行，在原燃料條件持續(xù)變差的情況下，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)不退步。但隨著設(shè)備保障能力的增加，450m3及1000m3高爐定修周期由4個月延長至5個月，檢修時間由20h延長至30h以上；2000m3高爐由于冷卻設(shè)施大量破損，每2個月進(jìn)行一次60h計劃定修。由于休風(fēng)時間長，高爐送風(fēng)后爐缸不活，透氣性差，爐料下降不均，450m3高爐還伴有崩料，導(dǎo)致加風(fēng)速度緩慢，渣鐵物理熱上升慢，流動性差。通過不斷優(yōu)化、完善休復(fù)風(fēng)方案，合理控制休風(fēng)前生鐵含[Si]和物理熱，合理添加休風(fēng)料，合理控制復(fù)風(fēng)后加風(fēng)速度、開風(fēng)口進(jìn)程，強(qiáng)化爐前出鐵等措施，實(shí)現(xiàn)高爐的快速休復(fù)風(fēng)。2 長期休風(fēng)對爐況的影響 （1） 與正常冶煉相比，休風(fēng)后料柱被擠壓，軟熔帶焦窗的透氣透液性降低，復(fù)風(fēng)后壓差偏高，高爐不易接受風(fēng)量及風(fēng)溫，加風(fēng)速度緩慢。（2） 復(fù)風(fēng)后煤氣流重新分布，前期風(fēng)量和煤氣發(fā)生量小，導(dǎo)致煤氣流分布不合理，易造成下料不均勻，并伴有崩料。（3） 休風(fēng)時間長，爐內(nèi)熱損失大，致使高爐復(fù)風(fēng)后熱量不足，尤其物理熱偏低，渣鐵粘稠，流動性較差，爐缸渣鐵出不凈，嚴(yán)重時燒壞風(fēng)口，造成高爐二次休風(fēng)，延緩高爐恢復(fù)進(jìn)程。3 長期休風(fēng)爐況快速恢復(fù)優(yōu)化 3.1 優(yōu)化休風(fēng)操作 爐況能否在休風(fēng)后快速恢復(fù)一定程度上取決于休風(fēng)前爐況順行程度，休風(fēng)前爐況的穩(wěn)定順行是快速恢復(fù)爐況的前提和基礎(chǔ)。3.1.1 休風(fēng)前確保爐況穩(wěn)定順行 休風(fēng)前調(diào)整好爐況，確保爐況穩(wěn)定順行，操作爐型合理，爐缸工況良好，煤氣流分布合理。對于較長時間檢修，2000m3高爐在休風(fēng)前一周開始調(diào)整爐缸及爐況工作狀態(tài)，降低二元堿度0.05-0.10倍，降低煤比，調(diào)輕焦炭負(fù)荷，嚴(yán)禁低[Si]操作，必要時適當(dāng)提高[Si]，保證鐵水溫度1480℃以上；對爐缸進(jìn)行熱洗，適當(dāng)調(diào)整煤氣流分布，提高中心及邊緣煤氣溫度，增加爐料透氣性，提高風(fēng)量及動能，保證爐況順行，為恢復(fù)爐況時煤氣分布的重組及爐缸的迅速活躍創(chuàng)造良好條件。休風(fēng)前如爐況順行較差，應(yīng)盡量暫不休風(fēng)。表1為2000m3高爐近四次60h檢修前10d爐況參數(shù)對比。
3.1.2 休風(fēng)前充沛的爐缸熱量 休風(fēng)前爐溫合適，渣鐵物理熱充沛，流動性好，可以保證送風(fēng)后爐缸有充足的熱量，有利于高爐快速恢復(fù)到正常狀態(tài)。休風(fēng)前24h爐溫提高0.05～0.10個百分點(diǎn)，在休風(fēng)鐵出來前一個冶煉周期加提熱凈焦，保證休風(fēng)前凈焦作用，使休風(fēng)時[Si]較正常提高 0.20～0.50個百分點(diǎn)，鐵水溫度由1480℃提高至 1500℃以上，確保渣鐵熱量充沛，流動性良好。表2為酒鋼各高爐不同休風(fēng)時間對應(yīng)的休風(fēng)鐵爐溫控制標(biāo)準(zhǔn)。
3.1.3 休風(fēng)時渣鐵必須出凈 爐前維護(hù)好鐵口，及時排盡渣鐵，如果渣鐵未排凈，休風(fēng)后涼渣鐵在爐缸中的滯留，甚至結(jié)殼粘結(jié)，致使透氣透液性變差，不利于恢復(fù)爐況。結(jié)合酒鋼各高爐幾次休風(fēng)情況，休風(fēng)前[Si]控制高，渣鐵粘，流動性差，排放困難，為此，爐內(nèi)一方面適當(dāng)降低爐渣堿度，保證一定的生鐵含硫，確保適宜的渣鐵溫度；另一方面，450m3高爐在休風(fēng)料段安排上，以球團(tuán)礦代替燒結(jié)礦降低堿度，改善流動性，確保出勻、出凈渣鐵。3.1.4 優(yōu)化休風(fēng)料 隨著近年來原燃料持續(xù)變差，焦炭的骨架作用越見明顯。休風(fēng)后爐料壓實(shí)，造成透氣性變差，且休風(fēng)時間越長，這種情況越明顯。恢復(fù)爐況時，風(fēng)壓高，不接受風(fēng)量。合理加入休風(fēng)料是保證送風(fēng)后爐溫可控、爐況恢復(fù)迅速的重要前提。（1）減輕焦炭負(fù)荷。長期休風(fēng)恢復(fù)爐缸熱狀態(tài)是關(guān)鍵，為保證復(fù)風(fēng)后爐缸熱量能夠及時補(bǔ)充，爐況能夠順利恢復(fù)，在休風(fēng)料調(diào)輕負(fù)荷的基礎(chǔ)上，需采取集中加入凈焦。根據(jù)長期休風(fēng)時間和冶煉周期，并結(jié)合休風(fēng)前爐況順行狀況，2000m3以上高爐先集中加2-3批凈焦，3-5批正常料后加2-4批凈焦，每批10-20t。為避免焦炭負(fù)荷輕，焦炭料層厚，煤氣利用率變差，休風(fēng)時頂溫難以控制，休風(fēng)鐵出來后，焦炭負(fù)荷恢復(fù)正常，改善煤氣利用，控制頂溫，如超過8批則改為送風(fēng)料負(fù)荷、批重。450m3高爐采取連續(xù)集中加凈焦，先多后少，中間間隔3-5批正常料，直至高爐休風(fēng)。要確保集中加焦和輕負(fù)荷料在休風(fēng)時下達(dá)爐腰，在送風(fēng)后第2-3次鐵下達(dá)爐缸。這樣既增大了軟熔帶焦窗厚度提高料柱的透氣性，又有效補(bǔ)加爐缸虧熱，防止[Si]大幅度下降。加凈焦的多少依休風(fēng)時間長短、休風(fēng)時煤比的高低確定。凈焦的加入，彌補(bǔ)了休風(fēng)時停煤造成的能量損失，又改善了透氣性，防止了爐溫的急劇下滑，為快速恢復(fù)爐況打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。表3酒鋼各高爐不同休風(fēng)時間與加凈焦標(biāo)準(zhǔn)。
（2）優(yōu)化爐料結(jié)構(gòu)，合理控制造渣制度。渣鐵物理熱充沛、流動性好是出盡渣鐵的關(guān)鍵。為改善渣鐵流動性，送風(fēng)后及時排出涼渣鐵，利于爐況快速恢復(fù)，2000m3高爐休風(fēng)前一方面根據(jù)爐溫及焦炭負(fù)荷情況，將爐渣堿度適當(dāng)下調(diào)0.04-0.06倍；另一方面在休風(fēng)料中加入白云石，控制鎂鋁比在0.75-0.85倍，來降低爐渣粘度，增強(qiáng)渣鐵流動性。爐況穩(wěn)定性較差時，在休風(fēng)料結(jié)構(gòu)中配加適宜螢石，控制爐渣含CaF＞0.30%，改善爐渣流動性，利于復(fù)風(fēng)后及時排凈渣鐵，迅速恢復(fù)爐況。（3）休風(fēng)后爐體保溫措施及冷卻強(qiáng)度控制。為防止休風(fēng)期間大量空氣進(jìn)入爐內(nèi)，使風(fēng)口前生產(chǎn)大量熔融渣鐵，影響爐缸透液性，休風(fēng)后所有風(fēng)口前端清理干凈后堵泥；2000m3高爐值班室定期捅開風(fēng)口檢查風(fēng)口焦炭情況，發(fā)現(xiàn)焦炭發(fā)黑，通知看水對水系統(tǒng)進(jìn)行檢查；由于酒鋼高爐均為薄壁爐襯結(jié)構(gòu)，休風(fēng)后及時控制冷卻水流量及壓力，減輕冷卻強(qiáng)度，減少熱量損失；將破損的冷卻壁水管斷水；休風(fēng)后加適量蓋面燒結(jié)礦，減少爐頂煤氣燃燒帶走的熱量；2000m3高爐在48h以上休風(fēng)采用點(diǎn)火器對熱風(fēng)爐圍管進(jìn)行保溫。3.2 優(yōu)化復(fù)風(fēng)操作 3.2.1 復(fù)風(fēng)堵風(fēng)口標(biāo)準(zhǔn) 復(fù)風(fēng)前，根據(jù)休風(fēng)時間和休風(fēng)前爐況，均勻堵風(fēng)口恢復(fù)，優(yōu)先堵不活區(qū)域或損壞后新更換風(fēng)口，盡量避免堵鐵口區(qū)域的風(fēng)口，保證送風(fēng)后具有足夠的風(fēng)速和鼓風(fēng)動能，吹透中心，活躍爐缸。復(fù)風(fēng)后，縮礦批，適當(dāng)發(fā)展中心和邊緣兩股氣流。表4酒鋼各高爐不同休風(fēng)時間與堵風(fēng)口數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
3.2.2 爐溫的恢復(fù) 在爐況恢復(fù)初期，料柱透氣性差，鐵水化學(xué)熱高、物理熱不足，下料不均勻。爐況恢復(fù)是否順利，爐溫控制非常關(guān)鍵，尤其對于煤比較高的高爐，由于煤的熱滯后性及風(fēng)量由低到高的變化導(dǎo)致爐溫發(fā)生變化。送風(fēng)初期，由于風(fēng)量小透氣性差，冶煉強(qiáng)度低，爐溫急劇上翻，對于酒鋼高爐而言，正常情況下，[Si]在0.60%左右，而休風(fēng)后可達(dá)到1.5%～2.5%，隨著爐況的恢復(fù)和風(fēng)量的增加，爐溫下行，待上部凈焦下達(dá)、且煤粉起作用后，爐溫上升。針對爐溫的變化特點(diǎn)，合理運(yùn)用風(fēng)溫、噴煤，實(shí)現(xiàn)爐溫平穩(wěn)過渡。風(fēng)溫是快速提高渣鐵物理熱的重要熱源，2000m3高爐隨著風(fēng)量的恢復(fù)，逐步將風(fēng)溫提高至1000℃以上，實(shí)現(xiàn)爐缸熱量快速恢復(fù)，改善渣鐵流動性，保證渣鐵順利排凈，加快高爐捅風(fēng)口、恢復(fù)風(fēng)量進(jìn)程。高爐復(fù)風(fēng)后，風(fēng)量恢復(fù)至70%，開始噴煤，噴煤量嚴(yán)格按綜合負(fù)荷控制。爐況恢復(fù)前期，控制綜合負(fù)荷較休風(fēng)前正常爐況負(fù)荷低0.10-0.15倍，隨著渣鐵物理熱的提高，鐵水溫度恢復(fù)至1450℃以后，及時加重焦炭負(fù)荷及綜合負(fù)荷，將[Si]控制范圍降低至0.80-1.00%，較大程度地消除鐵水粘稠現(xiàn)象，為爐缸及時排凈渣鐵提供保證。3.2.2 捅風(fēng)口、加風(fēng)、富氧速度 （1）捅風(fēng)口、加風(fēng)控制。送風(fēng)后，要根據(jù)爐況接受能力，積極加風(fēng)，這樣不僅有利于爐缸的活躍，而且可以盡早噴煤。送風(fēng)后先按風(fēng)壓控制風(fēng)量，前期控制適宜壓差，壓差控制過高，不利于料動及后續(xù)回風(fēng)；隨著壓量關(guān)系、料尺工作好轉(zhuǎn)，穩(wěn)步提壓差加風(fēng)，加風(fēng)后爐況吃風(fēng)，頂溫上升快，風(fēng)壓平穩(wěn)，集中加焦下達(dá)后，爐缸工作狀態(tài)改善，渣鐵流動性好轉(zhuǎn)，鐵水物理熱達(dá)到控制標(biāo)準(zhǔn)，爐況具備進(jìn)一步加風(fēng)條件后，開始捅風(fēng)口。開風(fēng)口按照優(yōu)先開出凈渣鐵一側(cè)鐵口附近風(fēng)口為原則，風(fēng)口不得花開，一個風(fēng)口干凈后才允許開相鄰風(fēng)口；遇渣鐵排不出來的情況時，應(yīng)放慢開風(fēng)口、恢復(fù)操作參數(shù)進(jìn)程，控制冶煉速度，待渣鐵排凈后，根據(jù)壓量關(guān)系、實(shí)際風(fēng)速情況開風(fēng)口恢復(fù)爐況。每次開完風(fēng)口后，高爐要積極加風(fēng)，確保達(dá)到規(guī)定風(fēng)速及動能，并配合提高風(fēng)溫，達(dá)到進(jìn)一步提高爐缸熱量，活躍爐缸工作，實(shí)現(xiàn)[Si]不升高或者稍有下降，鐵水物理熱進(jìn)一步提高，流動性進(jìn)一步改善。（2）富氧時間控制。爐缸工作明細(xì)好轉(zhuǎn)，渣鐵熱量、流動性基本正常，能夠及時出凈渣鐵，爐料下降均勻，煤氣分布合理，風(fēng)量恢復(fù)至70%，開始逐步富氧噴煤，提高煤粉的燃燒速度及置換比。
3.2.3 加強(qiáng)爐前出鐵組織 長期休風(fēng)復(fù)風(fēng)后，爐缸不活躍，爐前出鐵對爐缸恢復(fù)進(jìn)程至關(guān)重要。復(fù)風(fēng)后爐內(nèi)下料達(dá)到4-5批后組織爐前出鐵，正常情況下，第一次鐵易出現(xiàn)嚴(yán)重差渣差鐵現(xiàn)象，所有要及時聯(lián)系提前兌罐，保證第二次鐵在短時間內(nèi)打開鐵口，并使用大鉆頭，確保一次開口成功率，提高鐵水流速，對于1000m3以上多鐵口高爐，送風(fēng)前所有鐵口均必須具備出鐵條件，有爐缸不活可能的鐵口區(qū)域應(yīng)避免首次出鐵。遇鐵口出不來鐵的情況或者因渣鐵物理熱低、流動性差導(dǎo)致出鐵困難時，應(yīng)及時組織其他鐵口連續(xù)或者同時出鐵，采取不間斷或者重疊出鐵方式出鐵，以確保爐缸大量熔化生產(chǎn)的渣鐵盡快排出，有效消除風(fēng)口燒損，實(shí)現(xiàn)煤氣流合理分布，爐料下降均勻，從而加快爐況恢復(fù)進(jìn)程。4 結(jié)語 （1）酒鋼煉鐵廠近年來通過抓標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，不斷制定、修訂、完善高爐技術(shù)操作標(biāo)準(zhǔn)，對于不同時間的休復(fù)風(fēng)操作，均進(jìn)行了量化，但高爐操作可變因素多，在后續(xù)的的休復(fù)風(fēng)操作過程中，還需不斷修訂完善標(biāo)準(zhǔn)，提高標(biāo)準(zhǔn)的可行性及實(shí)用性。（2）對于較長時間檢修，休風(fēng)前調(diào)整好爐況，確保爐缸熱量充沛，操作爐型合理，爐況穩(wěn)定順行，是實(shí)現(xiàn)高爐快速休復(fù)風(fēng)的基礎(chǔ)。（3）集中加入適量焦炭并于休風(fēng)前下達(dá)至爐腰位置，送到后第2-3次鐵下達(dá)爐缸，既可以增大軟熔帶焦窗厚度，提高料柱的透氣性，有利于復(fù)風(fēng)后快速加風(fēng)，又有效消除復(fù)風(fēng)后煤粉的熱滯后性[Si]的大幅度下降。（4）配加螢石及白云石調(diào)整渣系，適當(dāng)降低爐渣堿度，能有效改善渣鐵流動性，確保送風(fēng)后渣鐵流動性良好和爐缸渣鐵及時排出，有效消除風(fēng)口破損。（5）送風(fēng)后初期加風(fēng)速度以及捅風(fēng)口加風(fēng)節(jié)奏要把握好，上部裝料制度，爐溫及爐渣成份等操作參數(shù)要隨著恢復(fù)進(jìn)程調(diào)劑至正常爐況水平。（6）休風(fēng)前最后一次鐵及復(fù)風(fēng)后第一次鐵的鐵口深度及開鐵口時間安排合理，確保休風(fēng)前渣鐵排放干凈，復(fù)風(fēng)后渣鐵排放順利。
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