顾宏伟
(沧州中铁装备制造材料有限公司炼铁厂)
摘 要 对沧州中铁1#高炉降料面喷涂造衬作业进行总结。通过合理设计休风料，严格控制风量及炉顶温度，复风后快速调整负荷等措施，安全、经济、准确完成降料面喷涂作业并快速恢复炉况。
关键词 休风料设计 降料面 风量控制 顶温控制 煤气全程回收
1 前言
沧州中铁炼铁厂1号炉有效容积2500m3，2008年9月投产。高炉采用软水密闭循环冷却，炉腹及以上炉体设计为砖壁合一的薄炉衬结构，炉腹至炉身下部采用铜冷却壁。2014年10月以来，炉身热流强度总体表现偏高，边缘气流不稳定，炉况抗外围干扰能力弱，经常波动，生产经营较为被动。经研究确认高炉炉衬侵蚀剥落使高炉操作炉型发生较大变化是热流强度异常，边缘气流不稳定的根本原因。因此定于2014年12月30日空料线停炉喷涂造衬，计划降料线到20m(炉腰下部)。降料面过程耗时9h，全程回收煤气。休风74.5h。开炉后20h恢复全风作业，整个喷涂造衬达到了“安全，快速，经济，准确”的目标。
2 降料面前的准备工作
2.1 调整炉温及造渣制度
降料面前控制炉温[Si]0.4—0.5%,确保铁水物理热1500---1520℃，同时下调炉渣碱度0.03，控制渣中（MgO）>8%、（Al2O3）<15%。热洗炉缸，确保炉缸活跃，避免休风后炉缸出现较大粘结，影响炉况。
2.2 休风料准备
休风料按焦炭负荷在炉内分为5段，用净焦调剂负荷。全炉负荷2.06，其中炉缸、炉腹段负荷为3.21，炉腰负荷为 2.0，炉身下段负荷为1.7，炉身中部负荷为1.03，炉喉及炉身上部负荷为0.8。矿批较正常矿批减小30%，干焦批定为15.5t。每批矿中带入2t锰矿和0.5t萤石，控制铁中[Mn]0.8%--1%。炉渣碱度按照焦负荷分段设定的炉温[Si]及理论二元碱度进行校核，其中第1段控制[Si]0.5% , 二元碱度1.1；第2段控制[Si]1.2%,二元碱度1.1；第3、4、5段控制[Si]2.0% , 二元碱度1.10。最后加入10批盖面焦，盖面焦为空焦，每批带入110kg石灰石，控制二元碱度为1.0。始终控制渣中（MgO）>8%、（Al2O3）<15%。
2.3 降料面预休风
此次降料面严格按照《降料面休风方案》执行，于2014年12月30日12：00预休风，休风料设定10批盖面焦中前3批在预休风前加入，休风时维持正常料线。休风后主要进行以下准备工作：
(1) 拔出十字测温装置，安装四根临时打水枪，确保打水量达50t／h以上，同时检查原打管的出水和雾化情况并酌情进行修复；
(2) 更换漏水的风口小套；
(3) 校准雷达探尺并实测料面，通过实测结果确定以雷达监测料面情况。
3 空料线操作
12月30日18：00时复风，料线从1.5m开始降料面，到12月31日3：00休风结束，共历时540min，雷达操尺显示料线已降到20m，后实测为20.5m，平均降料面速度达到2.1m／h。
3.1 顶温的控制
降料面操作中顶温控制以料线、风量、打水量、炉顶设备承受能力为依据综合考虑。前期风量大，料面下降速度快，顶温控制在250--280℃左右，随着料线下降通过适当减风和降低风温来控制顶温。料线降到炉身下部或炉腰处，此时进入高温区，易形成水煤气爆炸，控制顶温在350℃，防止打水过多接触到红焦，造成炉缸剧凉，影响出铁和开炉。同时加大N2用量，保护炉顶设备。
3.2 风量、热压的控制
风量、风压的控制要兼顾多个方面，既要防止因风量过大造成管道行程，又要不影响降料面进程。风压波动时果断减风，直到风压稳定为止。开始全风作业，19：00风量恢到4700m3/min,顶压160kPa；至21：00料线降至12m，减风量至4000 m3/min，顶压120 kPa；22：00料线降至15m，减风量至3000 m3/min ，顶压80 kPa ；23：00料线降至16m，风量减至2300 m3/min ，改常压；12月31日3：00料线到位后休风。
此次降料面从1.5m降到20m共消耗风约1647000m3，吨焦耗风2900 m3.。消耗水量500m3。采取了全程回收煤气方法，料线成功降到20m，停炉过程未出现明显爆震，出现两次管道行程，整个过程安全、快捷，证明停炉操作基本合理.
4 开炉
4.1 炉料结构及装炉
由于喷涂过程中产生大量反弹料，且喷涂料中Al2O3较高，因此在装炉时轻负荷料仍带入锰矿和萤石，同时正常料采用低Al2O3的烧结矿、乌球、纽曼块矿。配料保证熟料率80%以上。装炉时先装入空焦。料线装至18.5m（炉腰上部）后开始装入负荷料。负荷料的负荷选择及装入顺序与休风料负荷一致，顺序相反。
4.2 送风操作
装炉料线至3m后开始送风，送风时偏堵1#铁口区域部分风口，以2#、3#铁口区域风口送风，进风面积为全风口面积的2/3。复风初期由于炉内水渣及反弹料影响，高炉透气性差，顶温长时间偏低，受煤气干法除尘限制，不能引煤气至外网。送风2h后产生一次塌料，料柱开始松动，透气性逐渐好转，顶温达到150℃后开始引煤气操作。炉顶放散关闭后，风量逐渐增大。为了保证开炉炉况顺行，严格按压差操作，严禁强顶风量，防止因风速过高烧损风口小套，同时视料线、炉况和出铁睛况逐步开风口，并增加风量。风量至4000 m3／min，开始提负荷至4.2t/t,3h后开始喷吹煤粉。从复风经过20h风口全开，风量达到4700 m3／min，基本实现了全风操作。
开炉过程中炉渣成份、碱度均达到控制目标值，渣铁流动性始终较好。复风以后前两炉炉温[si]2.2%，之后逐步降低到0.8%--1.0%，物理热始终高于1490℃。但全风后炉温下降较快，渣碱度调整不及时，铁水[S]超标。
4.3 操作制度调剂
由于喷涂后炉身散热减小，冷却壁软水温差及冷却壁温度度降低，防止炉墙结厚，将软水进水温度提高2℃，控制全炉水温差在2-3℃.同时由于炉身角略有减小，边缘气流易发展，上部装料制度采取适当抑制边缘，开放中心的措施，防止中心不活，产生炉缸堆积。保证十字测温显示中心温度约500--650℃，边缘四点温度约50℃。高炉全风后2d利用系数达到2.5 t/ m3.d，且炉况稳定，证明调剂合理有效。
5 经验教训
(1) 降料面前期由于风量大，虽然顶温显示250--280℃，但实际送入外网的煤气温度高出70℃，且下游煤气用户距离一号高炉较近，因此对下游用户造成不利影响。
(2) 休风负荷及休风料的结构控制基本合理，从停炉观察炉墙情况来看炉墙非常干净，炉前渣铁排出始终比较正常。
(3) 打水雾化效果和充足的打水量是保证快速降料面及防止炉内爆震，保护炉顶设备的重要手段。本次临时打水枪开孔朝下，如改为朝上开孔喷淋，雾化效果会有较大改善。
(4) 此次降料面过程全回收煤气，没有提前切气放散煤气，取得较好的经济效益。
(5) 随着风量恢复及顺行改善，提高负荷的同时须将渣碱度调整到位，否则会导致[Si]、[S]失控。
6 结语
对沧州中铁1#高炉降料面喷涂造衬作业，通过合理设计休风料，严格控制风量及炉顶温度，复风后快速调整负荷等措施，安全、经济、准确完成降料面喷涂作业并快速恢复炉况。