马永芳，杨军昌

（首钢长治钢铁有限公司炼铁厂，山西长治046031）

摘要：对长钢9号高炉打水降料面至风口停炉操作进行总结分析。降料面前先确保炉况顺行，预休风时重点检查炉顶打水装置及相关设备设施影响状况，降料面过程中采取合理的技术措施控制炉顶温度适宜，煤气成分合适，确保顺利降料面至风口，实现安全、顺利、环保停炉。

关键词：高炉；预休风；打水降料面至风口；停炉

长钢9号高炉于2019年4月二代炉龄投产运行，本代高炉从炉底至炉身上部共计15段冷却壁，实施全炉冷却，高炉内型采取薄壁炉衬设计，即在冷却壁内表面喷涂一层厚度为150mm的喷涂料替代砌筑砖衬工作，截至目前，已经运行了5年时间，计划于2024年4月初停炉对9号高炉进行喷涂造衬。因是全炉内衬喷涂，所以要把料面降至风口，把风口组合装砖以上至炉身需要喷涂的部位全部裸露出来，进行喷涂。

1  停炉前炉况调控

2024年3月，9号高炉炉缸工作状况恶化，炉缸活跃程度下降，高炉堵风口生产31日17:22捅开11号风口，复风后19个风口送风生产，降低入炉焦炭负荷，提高焦比，保持炉温充沛，生铁w(Si)控制在0.50%~0.70%，物理热控制在1490℃,降低炉渣碱度，R2控制在1.05左右水平;上部采取疏松边缘的装料制度，适当发展边缘气流保持疏松的压量关系，促进炉缸凝铁层熔化和减少炉身黏结物。4月1日02:00以后开始逐步降料面，保持较高的入炉风是和炉顶压力，用下盖面焦和炉顶打水的方式控制炉顶温度。06:30进行预休风，预休风料面降至12.5m。

2  预休风

2024年4月1日06:30休风，预休风期间的主要工作是:检查修复降料面所需的炉顶打水设施，确保能正常使用;检查炉顶2个大放散;检查确认雷达探尺及机械尺，保证其灵敏准确;检查降料面过程中所需要关注的仪表(煤气分析仪、温度、风量、风压等)，确保工作正常;确定8个使用周期长的箱体通煤气，关闭不用箱体的蝶阀，并进行切断处理;从炉顶上升管和除尘分别引取煤气管道，停止回收煤气前，从除尘取气，将炉顶取气管引到风口平台，停止回收煤气后从风口平台取气，进行煤气成分分析;捅开10号风口。上述措施实施完毕后复风..

3降料面操作

2024年4月1日09:30复风，开始正式启动降料面程序。10:30逐步增加风量至2800m³/min，不再加风，此水平操作运行时间约2.5h。12:30减风至2440m³/min操作此水平运行时间约1.5h。14:00减风至2080m³/min操作，此水平运行时间约3.5h16:30减风至1850m³/min操作，此水平运行时间约3.0h，雷达探尺显示料面进入20.0m。20:00减风至1590m³/min操作，此水平运行时间约1.5h，雷达探尺显示料面进入20.2m。21:30减风至1320m³/min运行，此水平运行时间约1.5h，雷达探尺显示料面进入20.7m。23:00加风至1600m³/min操作，雷达探尺显示料面进入21.1m。4月2日02:33开最后一炉次铁口排渣铁，在04:06休风停炉

在整个降料面过程中，判断料面位置一般有四种方法，每种方法各有优缺点，鉴于降料面过程中炉内运行情况的复杂性，本次降料面过程中，采取雷达探尺检测、人工煤气分析在线煤气分析、理论计算耗风量的办法综合判断料面深度位置。之前空料线停炉过程中，当料面在炉身位置时，将吨焦耗风量作为一个参考值;当料面位置进入炉腰开始，修正吨焦耗风量参考值，直至停炉^[1]进行粗放型理论计算:引入进入炉腰、进入炉腹、到达炉腹中下部软熔带即将消失时都对吨铁耗风量进行修正，并将计算结果与其他措施得到的料面位置进行比较，相互印证，不断改进。降料面后期间尽可能多燃烧风口前的焦炭，降料面减少了清挖工作量，缩短工期。实施过程中具体操作参数控制情况如表1所示。

从表1中可以看出，降料面期间，风量在1200~2810m³/min之间运行，初期风量使用水平较高，后期有降低，风温随着炉顶温度和打水量变化进行灵活调整，整个过程用时18.6h.

3.1煤气成分控制

降料面期间，分析煤气成分主要目的:1)指导停止回收煤气的时机:当煤气中(H₂)达到上限标准8%;煤气中φ(O₂)>0.8%;料面降至炉腹;炉皮出现烧红、严重跑火;布袋除尘系统出现故障，不能继续回收煤气时，无论出现哪种全开，都要立即切断煤气，全开炉顶放散阀，关闭煤气切断阀。2)参照煤气成分结合雷达探尺准确判断料面位置:当φ(H₂)上升至接近(CO₂)值时，料面在炉身下部;(H₂)>φ(CO₂)时料面进入炉腰;CO₂回升料面进入炉腹;N₂开始上升，料面进入风口区^[2]。具体煤气成分控制如表2所示。

从表2中可以看出，煤气中的CO₂呈现先降后升的趋势，在12:00达到最低形成拐点对应在这个时间段，料面深度在炉腰位置。高炉于4月2日12:45停烧热风炉，停止煤气回收;16:16全开炉顶放散，16:19切煤气，彻底与煤气系统断开，此时，判断料面位置已进入炉腹上部。采用打水空料面并取送煤气法停炉，料线降至炉腹处切断送煤气，改由炉顶放散，这样可以回收75%以上煤气并用大风量停炉，缩短降料面时间，减少煤气放散对大气的污染^[3]，实现简便、快速、环保、安全、经济的停炉要求

3.2炉顶温度控制

为了确保炉顶设备安全和炉况的稳定顺行，要求炉顶温度控制在200~350℃,气密箱温度<70℃,在整个降料面期间，通入大量氨气，确保齿轮箱温度在要求范围。降料面前期风量偏大、煤气量大、炉顶温度控制偏高，对应炉顶的打水量也偏大，风是减小，煤气量减少后炉顶打水量相应减少，这是因为控制风量相当于控制了煤气发生量，调节风温，相当于调整了煤气温度。整个降料面过程中，炉顶打水系统运行正常，冷却水水压充足，N₂化效果良好，满足了停炉要求，预休风后降料面过程中用水657.1t。降料面期间炉顶温度控制如表3所

示。

从表3中可以看出，炉顶温度监控有4个方位，A点代表西北方向，B点代表东北方向，C点代表东南方向，D均代表西南方向，炉顶温度均值控制在345°C

3.3排渣铁组织

为保证高炉顺利停炉，自预休风复风后，高炉出铁4炉次，出铁节奏放缓，出铁间隔时间延长，最后一炉次铁于02:36组织开铁口，出净渣铁后休风停炉，具体出铁情况如表4所示。从表4中可以看出，铁水 w[Si]控 制在 1.2%~2.1% ，w [Si] 控 制在0.016%~0.025%，物理热控制在1450~1 475 ℃，累计出铁量2587t，炉渣碱度1.15~1.19 控制较高，后续要注意入炉料配比和造渣剂的使用，控制适宜的炉渣碱度。

4  降料面后操作

在确认料面已降到风口、渣铁排净后，按长期休风进行相关操作，停风前将炉顶打水电动、手动阀门关死。高炉停风后，观察炉内情况，料面大致呈馒头状，中间高，边缘低，风带往上炉腹、炉腰位置有黏结物;打开炉顶点火人孔，打开溜槽大盖，打开料线盒，用封板闭下密口，倒链打住下密为关闭状态;停高压泵，中压泵“停2台，开1台。炉缸1-3段水量控制在全开的2/3，不断流，炉底水冷管水量控制在6~8m³/h;4段冷却壁及大套水量控制到最小，确保不断流;5段以上冷却壁水量予以适当控制，保持其满管流:休风期间配管工每4h检查1次冷却设备工作情况，发现损坏及时汇报，并果断进行处理;炉外组织卸下全部风口中套、小套，并视情况确定拆卸1~2个风口大套;组织人员进行风口清料，把炉内料尖扒平，将多余的清理出来。后续喷覆盖剂，在风口处备4台轴流风机，用于炉内降温通风，待煤气检测合格后方可开启后续作业。

5  结论

1)隆料面前，下部保持充沛炉温、适宜的炉渣碱度、良好的渣铁流动性，上部采取发展边缘的装料制度，有利于熔化炉缸凝铁层和减少炉身黏结物，减少降料面过程中的渣皮脱落导致的煤气爆震。

2)降料面过程中，运用风量、风温、炉顶压力的调整措施，选择合适的打水、雾化装置，保持良好的雾化效果，连续不间断打水操作，保持打水量与煤气温度、成分之间的平衡有利于控制适宜的炉顶温度和合格的煤气成分，实现对冶炼进程的有效把控。

3)降料面过程中依靠雷达探尺、煤气成分取样检测、在线煤气监测、加上耗风量等方法综合判断料面位置，为安全停炉提供了技术支持。

参考文献

[1]杨军昌.在高炉空料线过程中用风量计算料面位置的探讨[J].中国钢铁业，2022(7):52-55.

[2]周传典.高炉炼铁生产技术手册[M].北京:冶金工业出版社，2012.

[3]王振山，邬虎林.高炉降料面停炉措施的探讨[J].包钢科技，2019(5):1-4.