管  军  赵  晗

（首钢通化钢铁集团股份有限公司）

摘  要  通钢为响应国家淘汰落后产能的号召，决定1号高炉在停炉前做充分准备的基础上，通过炉顶打水和控制风量等手段相结合，采用回收煤气和不放残铁的停炉方式，安全、经济、环保地降料面停炉。

关键词  风量  打水量  顶温  耗风量

1  前言

通钢1号高炉有效容积1080m3，2012年6月10日一代炉龄结束，2013年2月14日大修结束点火开炉，自大修投产以来，高炉不断强化冶炼，主要经济技术指标不断优化。为响应国家淘汰落后产能的号召，决定降料面停炉，按照公司安排，于2017年9月22日-2017年9月23日停炉操作，停炉过程主要由停炉前的准备和停炉过程中的控制两部分组成。

2  通钢1号高炉特点

1号高炉为矮胖型高炉，有效容积1080m3，18个风口，2个铁口。探尺零位至风口中心线16米，炉顶无打水装置，采用料车上料。高炉一直以来稳定顺行，各项经济技术指标较好，表1为停炉前高炉各项经济指标。

3  停炉前的准备

3.1  高炉停炉炉况及参数选择

1号高炉停炉前高炉顺行，风口及冷却壁不存在漏水现象，高炉本体没有结厚，炉缸活跃，物理热充足。上休风料之前维持［Si］=0.45%-0.55%不变，二元碱度由R2=1.15-1.2降低1.0-1.05之间，料制在上休风料时由C363343322183 ↓O363343323302↓调整为C363343322183 ↓O362343323↓，不采用萤石和锰矿等方式增加渣铁流动性。

3.2  炉顶打水装置的安装

炉顶均匀打水是减少停炉期间炉内爆震，控制炉顶温度，安全平稳停炉的关键，1号高炉停炉炉顶安装4根φ60×5mm钢管制作打水管，用4根φ61mm×5mm高压胶管从炉顶打水处分东、南、西、北四个方向接入风口平台喷淋水分水包上。从风口高压水分水包上接喷淋水分水包供水总管，喷淋水总管为φ108×4，水压不低于1.0MPa。采用远程非全自动控制打水量。

3.3  炉顶煤气倒出管安装

炉顶共安装两根煤气导出管，东、西方向各一根，一用一备。

3.4  预休风料和停炉料组成

3.4.1  预休风料组成

（1）炉渣碱度：CaO/SiO2=0.97

（2）入炉焦比：全焦比：0.931t/t

正常料焦比：0.637t/t

（3）批铁：9.88t/批(综合品位按58.88%计算，其中烧结品位54.19%、球团品位64.07%，上停炉料时根据实际品位进行校正，保证批铁与焦比。（表2为休风料各种原燃料成分）。

3.4.2  停炉料组成

焦批：6300kg（干）

矿批：16000kg（其中烧结8400kg，球团7600kg，停止喷煤）

装料顺序：休风料的装料制度改为（C363343322183 ↓O362343323↓）

共38批料，26批正常料   12批净焦  

8(PP+KK)+4KK+9(PP+KK)+4KK+9(PP+KK)+4KK 装料总容积568.82m3（停炉料位置见表3）。

3.5  预休风

1号高炉本次停炉采用倒空原燃料仓的方式停炉，2017年9月22日5点喷吹罐和细粉仓空停煤，6点开始上预休风料，9:50TRT改为手动，10:10TRT退出改走高压阀组，11:20-16:38预休风，预休风期间主要做以下工作：

（1）安装长探尺，预休风完毕后料线深度4.7米，1号高炉共两个探尺，但西方向探尺失灵，原东方向探尺长五米，在原来探尺的基础上接8米探尺，合计探尺可下探高度13米。

（2）连接煤气导出管，休风前已安装完煤气导出管，一用一备保证管路畅通。

（3）对风口进行检查，保证高炉风口无漏水。

（4）安装、调试炉顶打水装置，安装完毕后少量通水，防止打水管炉内部分因为高温变形。

（5）对富氧管道进行可靠切断，保证停炉过程中和停炉后富氧管道内氧气与高炉送风系统有效断开。

（6）检查炉顶放散阀、重力除尘器放散阀、煤气切断阀、荒煤气放散阀等处阀门开关灵活，保证降料面停炉期间安全可靠。

（7）炉顶气密箱外部的积油清理干净，防止顶温过高引发火灾。

（8）对炉顶热电偶、压力表及显示仪表进行全面校对，以保证降料线期间顶温测温准确。

4  降料面停炉操作

22日16:38停炉休风的各项工作完毕后，开始复风降料面停炉操作，21:50顶温偏高390℃，炉内打水控制不住顶温，炉顶放散，停止回收煤气，23日3:26停炉完毕。      

快速停炉可节约能源，安全停炉是整个停炉过程的关键，停炉过程中做到以下几点控制：高炉风量的使用、顶温的控制、煤气中H2和O2含量的控制和检测及炉顶打水量的控制等。（停炉过程中各个控制参数见表4）

（1）风量控制

降料面速度与风量相关，1号高炉开始复风停炉操作时，复风风压120-130kPa，风量在1700-1800m3/min之间，降料线过程中根据顶温和打水量调整风量，本次高炉计划停炉时间13小时，实际停炉时间10小时48分钟。由于在高炉停炉过程中大量使用N2冷却，减少停炉时间节约能耗。

（2）顶温控制

1号高炉此次停炉采用回收煤气降料面停炉，高炉采用干法除尘，受到布袋和布袋箱体温度的限制，回收煤气期间炉顶稳定控制在250-300℃，瞬时温度不超过350℃，不回收煤气期间炉顶温度350-450℃，瞬时温度不超过500℃。

（3）煤气中H2和O2含量的控制

煤气中H2含量与炉内打水量有关，料面下降，顶温升高，煤气中H2含量伴随炉内打水量的增加而逐渐升高，停炉接近尾声时最终上限值不超过15%，煤气中O2最终上限值控制在0.8%内。

（4）料线高度检测

停炉料线高炉检测通过探尺、煤气成分组成和累计耗风量等手段，但此次停炉期间探尺只使用一次即失灵，煤气成分每30分钟抽样化检验一次，但抽样结果和理论值相差较大，本次停炉期间主要依靠累计耗风量，根据高炉容积、炉型和停炉料组成计算料线高度，本次停炉总耗风量85.7万m3。

（5）停炉过程中出铁情况

实际停炉过程中，出了三次铁，第一次19:40-20:40分，炉温1.01%，含硫0.028%，铁量物理热充沛，流动性良好。第二次铁0:25-1:25分炉温0.85%，含硫0.027%，物理热充沛，流动性良好。第三次2:40-3:40分出铁，双场出了铁渣10余吨，没有取样。三次铁总计255.35吨。（停炉过程中出铁情况见表5）

5  停炉后的风口、N2、O2和冷却水处理

为保证停炉后安全，停炉休风完毕后迅速卸风口直吹管，用无水炮泥封堵风口，保证封堵严密。为保证停炉后安全和避免能源的浪费，N2 、O2停炉后加盲板密封。停炉后综合泵站正常运转，根据冷却水温度降低情况，先停一个泵，当冷却水水温差低于0.5℃时，两台泵全停。

6  针对此次降料面停炉思考

（1）降料面过程中打水量的控制

炉内打水量控制原则既要保护炉顶设备，又要避免大量水落至料面上与炽热焦炭反应生产H2，实现安全降料面。此次降料面过程中，炉内合计出现10次小爆震，没有出现大爆震，爆震次数偏高，分析原因为在炉顶均匀安装4根打水管，打水管上钻有小孔，小孔共有两排，与水平成45°角，但缺点为小孔过大，没有形成较好的雾化，在降料面停炉过程中打水控制顶温不够理想，为控制顶温增加打水量，增加爆震次数。

（2）出渣出铁

本次停炉按照计划出三次铁，合计出铁255.35吨，从复风后3小时开始出第一次铁，采用渣铁出净正常喷吹堵铁口，根据此次停炉出铁分析，出铁时保持炉内较高压力是可取的，可以保证渣铁出净，但最后一次出铁仅有少量铁水，分析认为，此次高炉停炉停炉过程中铁口角度不变，后期铁量较少，但也有少量铁水未能排出炉缸。

（3）风温的使用

1号高炉共配备四座热风炉，在降料面停炉复风前已全部烧好焖炉，在降面过程中合理使用高风温对提高炉缸温度、维持高炉顺行和促进渣皮融化是有利的，但过高的风温为控制顶温增加了难度，1号高炉此次停炉风温控制在800-1000℃之间，根据料面的降低逐渐降低风温。

（4）料面位置的计算

1号高炉停炉过程中探尺失灵，煤气成分化验不准，从而采用耗风量判断料面位置，通过总耗风量计算总的耗焦量，再根据总的耗焦量与正常料和盖面焦总量对比，判断软熔带位置，结合炉料的压缩率、各种炉料的堆比重再分别计算软熔带上下料的体积，确定料面位置，通过风口吹空时间和料面位置对比，与利用耗风量计算料面位置是一致的。

7  结语

通钢1号此次停炉比较成功，做到了安全、经济、环保、顺利地降料面回收煤气停炉，此次成功停炉与提前做好周密的停炉准备密切相关，停炉前高炉炉况稳定顺行，停炉料的组成合理，风温的控制得当，风量、打水量与炉顶温度的关系匹配，出渣出铁时间和铁量的控制较好，同时也验证了通过总耗风量计算料面位置和实际料面位置是一致。