鞍钢新4号高炉大修停炉实践

来源：2016年第四届炼铁对标、节能降本及相关技术研讨会论文集|浏览：次|评论：0条 [收藏] [评论]

鞍钢新4号高炉大修停炉实践田景长1 姜喆2 车玉满2 胡攀1 郭天永2 姚硕2 孙鹏2（1.鞍钢股份有限公司炼铁总厂，辽宁鞍山 114021； 2. 鞍钢股份有限公司技术中心，辽宁鞍山 114009）摘…

鞍钢新4号高炉大修停炉实践

田景长¹ 姜喆² 车玉满² 胡攀¹ 郭天永² 姚硕² 孙鹏²

（1.鞍钢股份有限公司炼铁总厂，辽宁鞍山 114021；

2. 鞍钢股份有限公司技术中心，辽宁鞍山 114009）

摘要：鞍钢新4号高炉大修停炉采用空料线打水回收煤气的方法，整个停炉过程历时16h。由于准备充分，风量，炉顶打水量、煤气成分等各项参数控制合理，延长了回收煤气时间，实现了安全、快速、顺利停炉，顺利将料面降到风口以下。通过控制开铁口时间和确定铁口位置，确保出净炉内渣铁，大大减少检修时扒炉工作量。

关键词：高炉；停炉；料线

Stock line lowering practice for shutdown of new No.4BF in Ansteel

Tian Jing-chang¹，Jiang Zhe²，Che Yu-man²，Guo Tian-yong²，Yao Shuo²，Shun Peng²

（1.GeneralIronmaking Plant of Angang SteelCo.Ltd.，Anshan 114021，Liaoning，China；

2.Technology Center of Angang SteelCo.Ltd.，Anshan 114009，Liaoning，China ）

Abstract: The shutdown of No.4 BF in GeneralIronmaking Plant of Angang SteelCo.Ltd. ispracticed using methods such as deceding stockline, spraying water from the top of blast furnace and recycling gas which takes about 16h. Due to good preparation and suitable controlling various parameters such as air volume, sprayingwater volume, gas composition, the time of recovery blast furnace gas isprolonged and the stockling reaches below tuyere cemter line safety, rapidlyand successfully. By determining reasonable iron notch opening time location,the iron and slag in blast furnace is cleared and the workload of griddle isreduced grately.

Key words：BF；shutdown； stockline,

1引言

鞍钢新4号高炉（有效容积2580m³）第二代炉役于2006年12月6日开炉生产，生产后高炉顺行状态良好，技术经济指标年最高利用系数达到2.23t/(m³.d)，但从2011年2月以后，即在生产4年2个月后炉缸2号铁口部位环炭温度开始持续攀升，高炉不得不控制强度，提高炉缸冷却水量、长期堵1～3个风口、甚至停止2号铁口、长期使用钒钛矿护炉等措施，制约高炉冶炼强度提高，由于炉缸2号铁口部位环炭温度开始持续攀升，2014年以来炉缸环碳热电偶温度和升高明显，最高点上至574℃，炉缸2段冷却壁热流强度超过警戒值。一直属于低冶炼强度维持生产阶段，以及部分冷却壁出现漏水，2015年6月15日停炉大修，更换炉缸内衬，本次停炉采用打水控料线法^[1]。

2制订停炉方案

为了安全快速地将高炉停炉工作做好，鞍钢炼铁厂1月份就开始着手制订本次停炉方案，经过多次讨论，确定如下方案:

（1）明确了用打水空料线方法预降料面至风口中心线以下；

（2）提出了停炉前相关准备工作的要求，包括炉况的调整及设备安装等；

（3）出台了一系列有关停炉空料线中的安全措施；

（4）制订了停炉前相关准备工作方案，具体方案有洗炉方案、预休风方案、出残铁方案、停炉打水装置选择和安装方案、出残铁平台制作方案、热风炉凉炉方案和安全措施方案等。

3停炉前炉况调整及准备工作

（1）提前通知燃气厂做好回收煤气的一切准备工作，防止在停炉过程中发生故障，影响进度。

（2）预休风前2小时煤粉罐吹空。

（3）日常操作方针调整。

①　停炉前2周开始适当上控炉温，下控二元碱度。[Si]按0.5%-0.7%，铁水温度1510℃以上，炉渣二元碱度按1.05~1.10控制。保证炉缸热量充沛，渣铁的物理热充沛，流动性良好；

②　11月2日，高炉减少配矿矿种，块矿不再进槽，高炉只配用烧结矿和球团矿；

③　提前作好残铁平台、残铁沟的砌筑并将捣料烤干;

④　检查所有冷却设备,排查损坏漏水的可能，防止向炉内大量漏水；

⑤　检查炉前设备运转正常，炉顶蒸汽管路畅通，点火工具准备齐全；

⑥　制作好炉顶打水管4根(直径为57mm，长5600mm，前端封死，上部钻，4排孔，孔径5 mm，间距,100 mm)，要求打水时能充分雾化和水量调节自如；

⑦　自动化校对所有仪表，保证显示准确；

⑧　提前调整好炉况,确保炉况顺行，并保证轻负荷料(2.55)在休风时到达炉腹下沿。

4停炉前预休风

6月14日夜班0:30开始变料，减轻综合焦碳负荷20%，开始预降料面，于06:00，停炉前预休风，料线9m。

预休风期间主要工作为：

①　在炉顶十字测温位置安装4根直径57mm，长5600mm的打水枪,每支枪上钻4排直径5mm的小孔，孔距100mm；

②　全面检查冷却设备，更换已损坏的风口小套；

③　检查煤气系统的蒸汽是否畅通，压力要≥0.5MPa；

④　检查一均、二均、切断阀等设备严密情况；

⑤　炉顶放散阀一个配重减轻至0.130MPa，若炉内大于此压力时保证自动放散；

⑥　从炉顶上升管处接两条煤气取样管到炉台；

⑦　检查3#探尺，确保能够探测到24米的深度,高炉亲自测量钢绳长度；

⑧　安装两台高压水泵，一台工作，一台备用，扬程大于100米，使用净环水。每根支水管有阀门，总管道安装流量计（4根支管）坏冷却壁水管请示是否掐死。保证炉顶打水水量。

⑨　检查炉顶自动打水确保好用，此打水系统作为辅助系统；

⑩　计器人员要检查和校对炉顶温度、压力，保证灵敏、准确好用。

5 停炉的具体操作

5.1 二次降料面的具体操作

2015年6月14日16：53开始送风时，进入降料面阶段，此时料线约9 m，降料面初期由于炉内料柱厚可以承受较大风量和风压，为使炉缸活跃，可以逐步增加风量。随着料面降低降低，炉内料柱变薄，为避免出现管道行程、控制炉顶煤气温度和减少炉顶打水量，应该逐渐减少风量。本次降料面炉顶温度控制较好，前期温度控制在250℃以下，后期温度控制在300℃以下。整个降料面过程没有出现明显的爆震情况，二次降料面过程中各项参数控制见表1。

表1二次降料面操作参数控制

时间	风量/m³·min^-1	风温/℃	风压/kPa	顶压/kPa	炉顶平均温度/℃	打水量/m³·h^-1	料线/m
16:00	2300	1065	125	50	154	0
17:00	3215	1083	191	103	217	45.7	10.2
18:00	2807	1096	165	99	247	85.1
19:00	2947	1108	151	89	221	87	15
20:00	3533	1107	140	76	253	91.1
21:00	3501	1121	146	82	227	91.5	20.6
22:00	3581	1098	137	79	212	92.1
23:00	3363	1004	121	70	232	91.9
23:30	3185	999	130	79	239	91.8	21.8
0:00	3352	998	120	72	238	118.3
1:00	3376	981	115	75	217	149.7
2:00	3157	917	99	63	234	111.4
3:00	2363	897	39	12	176	93
3:30	2450	894	37	12	160	93.2	23.5
4:00	2750	899	37	14	281	92
5:00	2691	898	38	17	292	99.3
5:30	2724	897	38	17	272	110.4	23.5

5.2炉内打水及爆震情况。

降料面过程中，中控室和现场均设专人负责指挥和打水，严格控制顶温在300℃以下，期间随时取煤气样，及时化验，二次降料面过程中的煤气分析见表2。15日2:30报得煤气样中CO₂含量为2.0%，判断料面已降至炉腰附件，15日5:00报得煤气样中CO₂含量增加到4%，判断5:00取煤气样时料面已降至炉腹^[2]，7:00观察风口已变暗并出现挂渣现象，于07:02炉前打开铁口出最后一次铁，08:20休风，料线降至风口,整个过程仅用时不到16小时。由于打水时机及水量控制得当，整个降料面过程中发生的爆震次数较少，且无较大爆震，保证了停炉过程中的设备和人身安全。

表2 二次降料面过程中的煤气分析

时间	N₂	H₂	CO	CO₂	O₂
16:00	71.5	2	16.1	10.4	4
17:00	59.4	3.1	23.8	13.7	1.2
18:00	61	2	28.9	8.1	1.2
19:00	57.9	2.5	32.5	7.1	1.1
20:00	57	5.23	30.2	7.6	1.4
21:00	58.9	6	28.4	6.7	2.1
22:00	59.8	4.2	30.4	5.6	1.3
23:00	61.4	4.2	28.8	5.6	2.1
0:00	60.3	5.2	30.6	3.9	1.3
1:00	58.1	7.7	29.9	4.3	1.4
2:00	60.8	6.3	29.1	3.8	1.6
3:00	67.4	3.5	25.6	3.5	2.6
4:00	68	4.7	25.3	2	1
5:00	68.6	6.1	21.3	4	2

5.3炉前出铁情况

二次降料面期间的出铁情况见表3。二次降料面期间计划出3次铁,实际出铁3次，3次铁的渣铁物理热均很好，但因风压低,导致出铁时间长，最后一次铁，07:48铁口久喷而休风停炉。

表3出铁情况

铁口号	出铁时间	铁量/t	渣量/t	[Si]	[S]
2#	14日00:20-03:00	476.5	190	0.773	0.016
4#	14日03:15-06:05	476.8	210	0.852	0.021
2#	14日05:15-06:40	179.5	280	0.865	0.023
4#	14日17:50-20:25	245.8	3	1.053	0.024
2#	14日22:40-01:30	259.0	190	2.073	0.026
残铁口	15日01:00-08:20	≈850	-	-	-

5.4残铁口位置确定

准确地选择残铁口位置是保证放净残铁的关键。根据4号高炉停炉前炉基温度和炉底、炉缸热负荷的分布状况，以及考虑渣铁运输方便、通风良好和便于4高炉出残铁场地的布置，残铁口选在正北方向2段27号冷却壁处^[3]。

确定残铁口标高的依据：其一，参照生产条件和炉底结构基本上相似的鞍钢以往高炉停炉实践，残铁口中心线位于铁口中心下1.8~2.5m，2000m³高炉取中上限；其二，国内有关资料，大型高炉炉底侵蚀的经验数据，一般侵蚀深度为铁口中心线以下2.0~2.5m；其三,根据一维导热理论计算的结果，炉底侵蚀深度为2.294m；综合上述推算，确定残铁口的标高为6420mm，即炉底侵蚀深度为1.3m。