李建军 ¹，刘德辉 ¹，曾宇 ¹，李晓春 ¹，孟凡双 ¹，姜喆 ²

（1. 鞍钢股份有限公司炼铁总厂，辽宁 鞍山 114021； 2. 鞍钢集团钢铁研究院，辽宁 鞍山114009）

摘要：对鞍钢新 5# 高炉（2580 m³）停炉过程进行了总结。通过在停炉前进行安全准备、洗炉和预倒槽，并准确选择残铁口位置、计算残铁量，料面平稳降至风口区域，整个过程耗时约18 h，其间没有出现爆震，实现了安全尧快速停炉。 

关键词：高炉；停炉；残铁；降料面

鞍钢股份有限公司炼铁总厂新 5 # 高炉（2580 m³） 第 1 代炉役始于 2009 年 6 月 30 日，于 2018 年 9 月 13 日停炉大修，第 1 代炉役 9 年 3个月，生产生铁 1 693.51 万 t，单位高炉容积产铁量为 6 089.58 t。 高炉生产后期，炉缸温度（热电偶显示）大幅升高，最高达到 640 ℃，表明炉缸炭砖减薄，理论计算得出，最薄处炭砖厚度小于300 mm；同时，高炉出现漏煤气现象，存在安全隐患。 受安全因素影响，高炉产能受到极大制约，燃料比长期处于 560~580 kg/t，远高于国内同容积高炉燃料比520 kg/t 的水平。 鉴于此种情况，高炉于 2018 年 9月 13 日停炉大修。

1 停炉前准备

（1）安全准备。 为了确保安全停炉，新 5# 高炉从 2018 年 8 月初开始，对高炉打水和外部漏水情况进行处理，以确保积水不进入渣铁道和残铁沟区域，并在出残铁完成前，保证此项工作时时受控。

（2）停炉前洗炉。为了清洗炉墙粘结物，更好完成出残铁作业，于8月 20日开始物理洗炉，即采取保持高炉适宜强度、降低终渣碱度和提高炉温等措施，将铁水[Si]含量控制在0.6%左右，使入炉碱度由1.45 逐渐降低到1.32，铁水[S]含量控制在 0.02%~0.025%之间，风压在保证稳定顺行的基础上适当提高。 

（3）倒槽工作。 为了保证预休风前高炉顺行状态，防止由于集中倒槽槽中粉末增加，影响高炉顺行，于 8 月 28 日至 9 月 3 日，对球团矿槽预倒一遍。 其余烧结矿槽，由于原料供应紧张、经常倒空，本次不采取预倒槽。 从 9 月 11 日开始，高炉逐步控槽存、倒槽。预休风后，烧结矿剩余 300 t，球团矿剩余 200 t，焦炭仅剩余 150 t，倒槽槽存剩余较少，减少了倒料难度，降低了环保风险。 

2 停炉操作

2.1 残铁口位置选择

由于运输因素，新 5# 高炉炉缸区域只有西偏北、东偏南部位有出残铁位置，考虑东、南两铁口之间夹角小、铁水流动大，侵蚀相对较重，因此选择在东偏南方向（6#、7# 风口）开残铁口。残铁口位置选在标高 7.64 m 处，即炉墙第一层陶瓷杯中部（二段冷却壁下部）。 残铁口位置选择情况如图 1所示。

2.2 残铁量计算

根据鞍钢高炉情况，按以下经验公式^[1]计算炉缸内残铁量， 

式中，为残铁量，t； 为残铁系数， 一般取 0.5~0.6，侵蚀严重的炉底取上限，较轻取下限； 为炉缸直径，m；为实际死铁层深度，m；为热态铁水密度，t/m³。考虑新5# 高炉长期处于低强度生产，其系数可按 0.45 计算。经计算得出，高炉残铁量为850.2 t。 实际出铁量为 521.6 t，比预计少约 330 t，分析原因如下： 

（1） 降料线打水多，造成炉缸物理热不好，残铁流动性差，侧壁挂铁； 

（2） 停炉前边缘发展，炉缸活跃度和物理热不足，铁水流动不好，残铁没出净； 

（3）从侵蚀程度分析，炉缸中心侵蚀不多，边缘侵蚀多，为象脚型，说明炉缸在整个炉役中没有吹活。 

2.3 二次降料面操作

高炉大修停炉，理想状态是将料面安全、平稳降到风口处，但在降料面时容易出现炉顶煤气温度过高烧坏炉顶设备^[2]、煤气中H₂含量高与没有反应的O₂反应而产生爆震^[3]的情况。因此，降料面过程要严格控制炉顶煤气中H₂ 含量^[4]，要求小于4%。当炉顶 H₂ 含量大于4%时，需及时减小炉顶打水量。鞍钢新 5# 高炉从 2018年9 月13日14:15 开始降料面， 到9 月 14 日 8:55 休风结束，共耗时约 18 h。降料面过程中煤气成分和料线数据如表 1 所示。 

降料面期间每隔 0.5 h 取 1 次煤气样，分析煤气中 N₂、H₂、CO、CO₂ 和 O₂含量，严格控制H₂和 O₂ 成分变化。当出现 H₂>12%>O₂>12%或风口吹空时，立刻停止回收煤气^[5]。通过煤气中的CO₂含量判断料面降落位置，9 月 13 日 22:30 煤气中的 CO₂ 含量减小到 3.9%，证明此时料面已经降到炉腰附近位置^[6]，与实测数据基本一致。 9 月 14日 8:55 降料面操作结束，此次降料面过程共计打水 1 548 t，料面平稳且平整地降到风口区域，未出现爆震情况。 

2.4 炉前出铁情况

二次降料面期间的出铁情况见表 2。二次降料面期间计划出铁 3 次，实际出铁 3 次。 降料线打水和休风前炉缸物理热充足是残铁出净的必要条件。由于新 5# 高炉降料线时打水多，造成炉缸物理热不足，3 次铁的渣铁物理热和渣铁流动性不好，炉前出铁不理想。

3 结语

鞍钢新 5# 高炉停炉大修采用空料线炉顶打水方法，整个过程历时约 18 h。停炉前，采取保持高炉适宜强度，降低炉渣碱度，提高炉温等措施，洗炉效果显著、并通过预倒槽保证了预休风前高炉顺行状态，减少了倒料难度，降低了环保风险。停炉期间，准确选择残铁口位置，并在降料线过程中严格控制煤气成分和出铁时机，将料线平稳降至风口区域，炉内没有出现爆震情况，实现了安全、快速停炉。 

参考文献

[1] 李建军, 刘德辉. 鞍钢 3200 m³ 高炉大修停炉实践 [J]. 鞍钢技术, 2018(2): 42-45.

[2] 张益民, 赵乾坤, 王永山, 等. 永钢 2 号高炉空料线快速停炉实践[J]. 炼铁, 2015, 34(5): 48-50.

[3]  朱建伟, 刘全兴. 鞍钢 11 号高炉停炉操作实践 [J]. 炼铁,1999, 18(5): 39-40.

[4]  姜庆喜, 张洪宇, 谢明辉, 等. 鞍钢 2580 m³ 高炉冬季降料线未出残铁停开炉实践[J]. 鞍钢技术, 2018(5).

[5]  佟溥昊, 戴永燕, 蒋益, 等. 鞍钢鲅鱼圈 1 号高炉停炉实践 [J], 冶金能源, 2018, 37(2): 7-10.

[6]  周传典. 高炉炼铁生产技术手册[M]. 北京: 冶金工业出版社, 2008.