武鋼7號高爐降料面停開爐操作實踐

李向偉  陳畏林  賀 瓏  強農廠  張 勇

（武漢鋼鐵有限公司煉鐵廠  湖北  武漢  430080）

摘  要：對武鋼7號高爐降料面停爐以及半裝料趕料線法開爐恢復過程進行了總結。闡述了降料面停爐前的準備工作，停爐過程中的風量風壓及頂溫控制等，重點介紹了開爐的裝料計算及半裝料趕料線法的應運。本次降料面停爐回收煤氣時間長，料面形狀好，給檢修創造了條件，開爐采用半裝料趕料線法節約了大量的裝料時間，同時有利于開爐恢復。

關鍵詞：降料面；停爐；開爐；半裝料線趕料線；風口布局

No.7 blast furnace of wisco annual leave down material surface stop blowing in practice operation

LI Xiangwei,CHEN Weilin,HE Long,QIANG Nongchang,ZHANG Yong

(Ironmaking Plant，Wuhan iron and steel co.,Ltd，Wuhan 430080,Hubei)

Abstract:This paper summarizes the process of stopping the furnace and the recovery process of the semi charging cath lin blast furnace. This paper describes the falling surface shutdown of the preparatory work before the wind pressure shuedown process and temperature control ,introduces the application of computer in charge and charge to stock lin method.The falling surface stopping furnace gas recovery time,charge shape,to create conditions in the maintenance,using semi loading material rushing line method saves a lot of time charging, and is conducive to the recovery in.

Key words:lowering burden surface;blowout the blast furnace;blowin the blast furnace;half lines to charging cast material;layout of tuyeres

武鋼7號高爐2006年6月建成投產，有效爐容3200m3，32個風口，4個鐵口，采用了PW爐頂技術、旋風除塵器、INBA渣處理、TRT余壓發電等一系列煉鐵新技術和新工藝。投產11年來，因冷卻壁質量問題，爐身8段冷卻壁集中損壞，威脅安全生產，2017年3月21日降料面停爐更換。由于降料面過程順利，合理的施工組織，7號高爐僅停爐5天，于3月26日順利開爐。本次開爐武鋼首次采用半裝料趕料線法，實現了安全、快速開爐。

1 停爐前的準備

   制定7號高爐空料線更換冷卻壁方案，采用回收煤氣、爐頂安裝霧化打水裝置進行打水停爐，計劃降料面至22.5米。重點做好停爐前期準備工作，如：爐頂打水裝置的安裝與調試、停爐用料的準備等。

2 降料線停爐操作

   20日7:40小休風，16:15開始送風降料線，煤槍全開空噴N2，初始料線1#尺5m，2#尺4.5m。降料線前期由于爐身氮氣通早了導致軟熔帶結固，送風后即懸料，19:28分料座下，后期較順利，21日夜班1:35降料面完成，料線22.33m，整個過程用時9小時20分鐘。

2.1 風量風壓的控制

理論計劃風量由全風全壓開始，根據料線情況以及爐頂煤氣成分情況逐步減風，理論情況見圖1所示。

實際復風后逐步把風量風壓加至正常水平，全壓操作，風量5600-5700m3/min。由于前期懸料，逐步把風量減至4000m3/min左右頂燒，18:35鐵口打開，出鐵近一個小時后拉風坐料，19:28料坐下，料線14.4m。復風繼續降料面，此時風量5800-5900m3/min，頂壓0.190MPa，隨著料面的逐步降低，風量有自升趨勢，熱風壓力也呈自降趨勢。為了防止出現管道氣流，以及控制爐頂氫含量，風量逐步減少，料面接近目標料線時加大減風速度，直至1:35休風。料線降到22.33m，達到了預定的要求，完成停爐降料線工作。在整個降料線過程中，除了前期由于爐身氮氣通過早導致軟熔帶固結而懸料外，其余時間沒有出現明顯的管道性氣流，也沒有出現大的爆震。具體風量趨勢見圖2所示。

2.2 頂溫的控制

隨著料線的降低，爐頂溫度逐漸升高。根據爐頂溫度和氣密箱溫度情況適時開始爐頂打水，前期控制頂溫在380±20℃，后期控制在420±20℃。高爐安裝的用于降料面打水裝置為爐頂降溫霧化系統，全系統三臺主泵，兩用一備，每臺供水能力為100t/h，最大供水量200t/h，分十六根霧化槍頭，均勻分布安裝在爐頂，可全方位無死角打水，并可根據爐頂不同點溫度進行差別打水，停爐過程中安排專人負責手動打水，當上升管任何一點溫度達到控制值時，開始在對應方位低流量供水。隨著料面的降低，爐頂四點溫度偏差較大，這時針對性地進行調控。通過細心操控，本次停爐過程的頂溫控制非常平穩合理，總打水量1060t，控制情況見圖3所示。

2.3 熱風溫度的控制

前期風溫盡量維持在高水平，在1100-1150℃之間，隨著料面降低，風溫逐步下用，到降料面后期，風溫基本控制在800-900℃之間。具體風溫使用見圖4所示。

2.4料線與爐頂煤氣成分變化

本次降料面采取全程回收煤氣，對煤氣成分的要求較高，停爐過程中，我們除了關注爐頂煤氣分析儀實時分析情況，還安排專人取樣分析，每半小時取樣分析一次。計劃要求控制O2含量小于1%，H2含量上限10%，由于取樣過程沒控制好，21:30之前O2含量不準確，后改進了取樣方法，基本都在控制范圍內；整個降料面過程中，H2含量逐步上升，但最高含量8.65%，在各個對應料線與目標值對比看，此次降料面H2含量控制較為理想。具體各成分與料線對應情況見表1。

表1 降料線過程中料線與爐頂煤氣成分

2.5 降料線過程中出鐵情況

降料線過程共組織出鐵三次，共計出鐵903.7t。爐溫[Si]:0.5-0.6%，物理熱充足，具體見表2所示。最后一爐鐵為休風出鐵，未計鐵量爐次。1:35休風，結束降料面過程，降完料線壓完料后料線21.80m。

表2 武鋼7號高爐降料線過程出鐵量和鐵水情況

3 開爐操作

3.1 裝開爐料

本次開爐采取半裝料趕料線法，即裝入空焦后，另外裝入4批O/C=2.2料，補加空焦30t后送風。

送風前根據計算設定好布料角度，分別寫好矩陣，槽下配料及爐頂布料全自動運行。本次開爐開始裝料時間為3月26日12:20，15:16料線16.86m達爐身下部。

3.2 風口布局

七高爐全開風口進風面積為0.4169m2：28個Φ130mm風口，4個Φ120mm風口。

送風前，透開全部風口，要求風口扣干凈，風口前的焦炭和渣鐵混合物全部清干凈，個個風口前面見紅焦,確保送風效果。

對稱全開兩個出鐵口上方的各6個風口，其他風口內前堵磚外填風口泥，開爐進風面積為0.1573m2，進風率為37.73%。

3.3 恢復過程

3月26日18點36分，高爐送風，料線16.83m�？紤]料線深度、設備狀況等，起步風壓0.080-0.100MPa控制，風量1550m3/min，頂溫按100℃+控制，以便充分加熱爐料。為盡量使用高風溫，全關冷風大閘送風。

探尺每30min探測一次料面，19:12探尺動，料線17.25m（見圖1），19:22頂溫上升至120℃+，開始上料。根據探測的料線，嚴格按上料計劃上料。根據頂溫控制上料節奏，逐步趕上料線。

送風后20min開始取煤氣樣化驗，每30min取樣分析一次。連續兩次φ（H2）<3%，φ（O2）<0.8%，高爐可以送煤氣。20:00在連續兩次煤氣成分合格后（見表3），高爐送煤氣，20:10改高壓。

表3  武鋼7號高爐年休開爐煤氣化驗成份

保持壓差0.100MPa，逐步加風提壓。根據理論計算，20:55決定出第一次鐵，燒開1#鐵口，出渣約5t，21:35堵口。

綜合趕料線及爐況情況，逐步打開風口[1]。27日夜班在渣鐵流順暢后，選擇鐵口上方臨近送風風口，第一次先開1個風口，加風量200m3/min，下料順暢。后每小時開2個風口，夜班共打開9個風口（見表4），風量加至3685m3/min，風壓0.277MPa，頂壓0.171MPa，風溫950℃，料線8.97m。料線到達爐身上部后，采取探尺跟隨料面探測的方式上料。同時分段逐步加重焦炭負荷，二元堿度按1.10-1.5控制。

表4 七高爐開爐開風口情況

夜班恢復情況較好，白班決定加快恢復進程。8:20組織開3個風口，送風風口數23個，風量加至4784m3/min，壓差提至0.145MPa，風溫930℃，料線5.39m。為降低理論燃燒溫度，增加鼓風動能，擴大燃燒帶，高爐決定噴吹煤粉。料線到達6.0m以內，根據正常生產設定的傾動角度，自動布料。

隨著物理熱的提升，渣鐵流動性較好，決定清除砂口擋板，清理干凈大梁附近雜物，做好過砂口準備。10:15鉆開1#鐵口，過砂口。但因前期鐵口均為燒開，鐵口淺，卡焦嚴重，爐溫居高不下。10:22為快速降低爐溫，進一步加快恢復進程，組織開6個風口，送風風口數29個，風量加至5207m3/min，10:40高爐開始用氧（見圖6）。

11:40 1#鐵口堵口，出鐵量162.1t，爐溫1.70%,堿度0.99；因鐵口還未漲起來，卡焦嚴重，爐憋，風量萎縮至4435m3/min，爐溫上升至3.19%。

為迅速降低爐溫，12:50停煤,撤風溫200℃,開加濕蒸汽，用量10-15g/m3。由于渣鐵排放不暢，爐溫偏高，在此期間相繼燒壞兩個風口。

16:00隨著爐前鐵口狀況好轉，渣鐵排放順利，17:25風量恢復至5309m3/min，頂壓全，壓差0.145MPa，風溫1069℃；爐況基本恢復正常。

4 小結

1）此次降料面休風更換8段冷卻壁，8段下沿料線20.3m，降完料線壓完料后料線21.80m，降得太多。由于探尺所在的位置在爐喉時候距離邊緣僅0.4米，處于徑向的邊緣，二料面降低到爐腰后探尺徑向距離邊緣的距離達到3米，而料面存在中間高，邊緣低的問題，因此不必要降料線過深。只需降低到將更換冷卻壁下沿0.3-0.5m左右即可。

2）此次停爐，頂溫控制較好，安裝可控性好精確度高的爐頂噴霧降溫系統很有必要。

3）降料面停爐全程回收煤氣，從環保和節能角度出發都是很有必要的，但是要求對爐頂煤氣成分掌控力要強，要求也高，此次從結果看，整個過程煤氣成分的控制比較成功。

4）半裝料開爐法節省了大量的裝料時間。本次裝料料線從22.51m裝至16.84m，僅用時3h，較以往開爐裝料時間，節約60%+。

5）帶風趕料線可吹松料柱，迅速加熱爐料，有利于軟容帶的形成。

6）此次年休只5天，時間不長。因措施全面、得力，爐缸情況較好，焦炭明亮，疏松。本次開爐進風率僅37.73%，看此次恢復情況，以后我廠類似年休應該可以提高至50%，以提高初始風量，加快恢復進程。

7）快速送煤氣。此次開爐過程中，煤氣成分合格，爐況穩定后，84min即送煤氣，為快速恢復創造條件，同時減少外排的煤氣量，回收能源，也減少了對環境的污染。