晋钢4#高炉环保停炉操作实践

王长纯   丁继师

摘要：本文介绍了高炉停炉前的准备工作及高炉停炉降料面的操作实践，为实现晋钢4#高炉安全快速环保停炉，通过炉顶雾化打水、填充焦炭、回收煤气等停炉方案，使得降料面过程中各项操作参数得到合理控制，在保证安全的前提下，顺利将料面降至炉腹位置（风口以上）。整个降料面过程中，缸部位全部填充净焦。降料面期间，溜槽最小角度持续旋转，打水做到均匀、连续，严禁时开、时停，顶温控制在250-350℃。每半小时取煤气一次进行分析，控制煤气中的含氧量在温度300℃以下时不大于2%、温度300℃时不大于1.8%、温度400℃时不大于0.8%.氢气不大于12%(最大不超过15%)，确保安全停炉。

关键词：打水；降料面；停炉

1  前言

晋钢4#高炉为串罐式无料钟炉顶，属高炉二代炉龄，于2020年5月8日点火，截止2024年2月18日，单位炉容产量达5005t/m³。由于冷却系统局部损坏、炉基热电偶损坏需要更换， 高炉于2024年2月18日降料面停炉中修，同步进行技术改造、设备检修保养维护、隐患整改、现场美化亮化、炉内喷涂造衬等项目。

计划中修38天，此次降料面计划将炉内料面降至炉腹位置（风口以上）以便于炉内冷却壁更换以及炉内喷涂。

2  停炉前的准备工作

降料面是高炉停炉操作中的一个关键环节，降料面整个作业过程危险性较高，因此准备工作要做到细致周全、确保无遗漏。

2.1  停炉前隐患排查

（1）停炉前全面检查各冷却设备、机械设备、电气设备、密封系统等，全面系统地进行安全隐患排查。

（2）煤气除尘系统、热风炉、看水岗位当班负责人将空气呼吸器、煤气报警仪等防护救护器材进行检查，确保各类器材工作正常。

（3）重点检查炉顶雾化打水装置，保证供水量及打水雾化效果。

（4）上料系统控制程序及称量数据的准确。

2.2  活跃炉缸作业

降料面停炉前要保证炉况顺行，同时降低炉渣碱度，适当提高铁水含硫量，以利于停炉前排净渣铁，具体操作：

（1）2月18日夜班开始提高炉温[Si]:0.3-0.5、白班[Si]:0.5-0.8；

（2）2月18日夜班碱度调整，二元碱度R2:1.20-1.15，硅石吨铁消耗量5kg/t；白班消耗菱镁石吨铁消耗量2kg/t，提高炉渣镁铝比，保证炉渣流动性；

（3）停炉前逐步提高铁口角度，由原来的12°提高到14°；

（4）降料面前炉内保基础热量，杜绝低炉温，提高低碱配比降低炉渣碱度，配加蛇纹石，改善渣铁的流动性：[Si]0.50～0.80％，[S]≥0.030％，R2：1.10～1.15，镁铝比：0.70±0.05。

2.3 停炉料

2月18日夜班开始煤比按照160kg/t调整负荷与煤量。8:00煤比按照150kg/t调整焦炭负荷，12:00煤比按照140kg/t调整焦炭负荷，16:30改全焦冶炼，焦比650 kg/t。

3  降料面停炉过程

3.1  降料面作业

（1）本次降料面采取焦炭填充降料面方法，2月18日零点开始逐步降低焦炭负荷4.85→4.6→4.4→4.2→4.0→3.5→2.7，缩小矿批48.5t→46t→43t→40t→35t。控制炉温[Si]：0.5以上、炉渣二元碱度R2：1.20→1.15。

（2）2月18日下午15:00开始逐步根据顶温控制下料，16点料线控至6米，至此正常料全部下完，开始根据顶温填充焦炭并配合炉顶打水进行降料面操作。23：13分切外网煤气，改用箱体放散。按照正常切煤气、休风程序进行操作。打开高炉炉顶放散、打开重力除尘放散、关闭重力除尘截断阀、打开荒净煤气末端放散、打开13个箱体放散、休风后打开均压放散；而后打开上述相关氮气吹扫阀门，进行氮气吹扫煤气，吹扫检测合格后关闭氮气吹扫阀门并断开连接管。

（3）23：33分开炉顶放散、切布袋箱体。此过程16：00-0：03共用时8小时03分。

（4）随着料线逐步降低各参数调整如下：

表1  操作参数

降料面初期基本全风全氧作业，风压400kPa、氧气10000m3/h。期间根据料面下降的位置进行控制风压、风量操作，料面降到炉身下部时控制风量操作,保持炉况顺行，避免塌料、悬料，随着料面下降主动逐步减风降压，控制煤气速度避免产生管道行程。

2月18日20:00高炉一半风口变暗，部分风口火苗可见且飘向风口上方，判断料面已降至风口，但中间料堆偶尔还有塌料现象，23:30大部分风口吹空变黑，2月19日0:03高炉休风。

3.2  降料面过程煤气成份变化情况

空料线操作开始后,每半小时取煤气一次进行分析,并做好记录。

具体如下：

表2  煤气成分变化情况

控制煤气中的含氧量在温度300℃以下时不大于2%、温度300℃时不大于1.8%，温度400℃时不大于0.8%、氢气不大于12%(最大不超过15%)。

3.3  降料面期间出铁

停止上料后总计出铁四炉次。15:49开始出第一炉次铁，出铁量284.22吨；第二炉次铁17:20开口间隔35min，开口后出铁117min，出铁量159.97吨。第三炉次铁19:23开口，21:34结束出铁229.84吨。第4炉次22:19开口出渣未见铁，一直到降料面结束，降料面共计出铁量为674.03吨。期间渣铁成分如下：

表3  渣铁化验成分

当料面降到风口以上1.5m时出最后一次铁，出完铁后大喷铁口，铁后停止炉顶打水，联系休风。炉顶通氮气暂时别停（约1h）。休风后卸吹管，吹管卸完后打开倒流休风，倒流休风打开30min后通知停风机。

4  经验与不足

4.1  降料面的经验

（1）环保：此次降料面采取煤气回收+箱体放散，最后开炉顶大放散30分钟，并且开放散期间排放的基本为蒸汽，现场及周边无灰尘及污染物，此次降料面过程未对环境造成污染。

（2）安全：此次降料面采取填充焦炭法，减少了炉内打水量，使整个过程未出现蒸汽爆震现象，最大的一次：风压132kPa-142kPa，顶压67-93kPa，除此基本平稳。
（3）节能：此次降料面过程共回收煤气7小时13分钟，回收煤气量110万m³。

（4）快速：降料面时可以维持较高的富氧量，能在很大程度上缩短降料面时间，本次降料面初期最大富氧量10000m³/h。

（5）停炉前各项准备工作均由专业负责人复核，不仅按期完成，更保障了工作质量，为安全、快速、稳定停炉奠定了基础。

（6）降料面过程中，要保证物理热充足，确保铁水[Si]含量不低于0.5%，防止炉墙粘结物大面积脱落而引起炉凉。

4.2  降料面的不足

（1）布袋箱体放散时间短（30min），导致炉腹渣皮未消耗完，需停炉后清理。后续优化箱体放散时间由30min调整到1h30min。

5  结论

在高炉降料面前，进行了认真细致地准备工作，制定了详细周密的作业方案，降料面过程中科学控制风量与顶压，合理控制炉顶打水量和焦炭填充时机，确保了迅速安全地降料面作业。降料面过程中风压、风量基本平稳，未发生管道、悬料等现象，实现了预期效果。

参考文献

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