天铁4#高炉停炉实践

谢文飞，肖志明

（天津天铁冶金集团第一炼铁厂，河北涉县056404）

天铁4#高炉停炉实践

谢文飞，肖志明

（天津天铁冶金集团第一炼铁厂，河北涉县056404）

对天铁4#高炉停炉操作进行了分析总结。采用正常料线停炉，以焦炭与焦丁填充风口以上部位，后期带风放残铁，整个过程煤气全部回收，实现了安全、快速、顺利停炉，确保了能源回收，减少了噪音和环境污染。

高炉；料线；焦炭；填充；停炉

1 引言

天铁4#高炉有效容积700 m3，于1998年12月7日投产，2010年6月进行过一次恢复性检修，但没有更换主体设备，炉皮老化严重，冷却系统使用超年限，热风炉格子砖蓄热能力差、风温低。鉴于4#高炉现状及市场形势，决定2014年7月8日停炉大修。本次停炉采用正常料线停炉[1]，用焦炭与焦丁填充风口[2]以上部位，后期带风放残铁，整个过程煤气全部回收。停炉历时10．25 h，填充的焦炭与焦丁返回供其它高炉正常使用，实现了安全、快速、顺利停炉，确保能源回收、减少噪音和环境污染。

2 停炉前的准备

2.1 科学定位残铁口位置

炉缸残铁口位置的精准定位可从两方面确定：一是进行理论计算；另一方面是根据生产经验实际测量。两种方法相比，理论计算由于参数选择上误差大，因而结果误差也大，实际测量的效果相对准确。依据多次停炉的经验，将两种方法结合起来，用理论计算的方法确定出大约位置，再用实际测量方法确定具体的位置，最后确定残铁口位置在2段冷却壁下沿，炉皮拐点以下1 400 mm左右。

2.2 残铁平台工作的准备

确认残铁口位置后，搭建残铁平台工作，平台以安全、宽畅易于操作为原则，在南北两侧搭建临时通道。7月1日利用休风机会对残铁口位置冷却壁水管进行改造。7月7日残铁沟铺垫完毕，同时在残铁口平台一侧的炉基地面清除积水，铺上干沙。停炉前一日安装好照明设施，接好焦炉煤气与压缩空气，备好凿岩机、氧气带，氧气管、∅30 mm钻杆若干，以备出残铁使用，同时备好5个放残铁的铁罐，并在两罐间做好渡桥，罐耳轴做保护措施。做好现场管理，为顺利放残铁打下基础。

2.3 停炉前炉况调整

本次停炉前炉况顺行良好，也未出现低炉温高碱度，因此，没有采取过激的洗炉措施，但为了减少炉身黏结物，改善渣铁流动性，活跃炉缸，将1 150℃等温线尽量推至砖表面，有利于多放残铁，减轻扒炉量，对炉况做适当调整。炉温考核从[Si]=0．25%～0．45%提高至 [Si]=0．40%～0．50%[1]、二元碱度从1．10～1．20降至1．05～1．15。2014年7月7日上午逐步减少喷煤量并减轻焦炭负荷，10:55焦炭负荷从4．46降至4．23，20：00降至4．13，23:10降至3．93。7月8日夜班，在维持上限炉温情况下开始下调炉渣碱度，提高生铁含硫量，2:10每10批附加500 kg矽石。从停炉调查分析来看处理正确，炉墙粘结物少，清理方便。

3 正常料线停炉操作

3.1 停炉过程控制

7月8日7:00矿仓腾空，开始上停炉焦炭，采用全风压、全风温操作，正常富氧、喷煤，热风压力225 kPa，风量1 700 m3/min，为利于清洗炉墙黏结物，首先加入10批净焦。

7:40焦仓下料慢，略有影响上料速度，把焦仓插棍全部拔除，切除流咀挡板。

8:10净焦装完，采取焦炭与焦丁混合装入，并在焦丁仓振料筛上安装一皮子，以控制焦丁过筛。

8：15顶温高，TRT退出，由调压阀组调控炉顶压力，造成顶压波动大，顶压从128 kPa降至115 kPa，风压降至200 kPa。

8:30焦丁仓皮子不合适，偏高，造成仓咀下料不顺，重新安装皮子，倒空车上料，料线加深。

9:00焦丁湿且粉末多，粘秤斗，造成称量超极限，不得不手动上料，影响上料速度，料面探不到，减风至170 kPa，顶压降至95 kPa。

10:34煤粉仓喷空，停煤、停氧，料面仍探不到，减风至130 kPa，顶压降至50 kPa。

10:55料面可以探到，深度为3．4 m，并未加风，赶料线。

11:55料线2．3 m，炉内憋风，风压从130 kPa上升至150 kPa，风量从1 730 m3/min下降至1 530 m3/ min，高炉悬料，快速减风至95 kPa，风量降至1 000 m3/min，12:15料塌至3．07 m，料仍不动。此次悬料原因分析为焦丁中粉未过多，当粉未、焦丁、焦炭混装下至软熔带时，整个料柱透气性严重变差，此时又急于赶料线，最终悬料。当时考虑停炉焦炭与焦丁基本装完，决定铁后坐料休风停炉，坐料前逐步把风压加至220 kPa，风量加至1 650 m3/min。

12:35出铁见渣后拉风坐料，料塌。

13:10铁口大喷，堵口休风，料线加至1．5 m，整个过程全部完成，准备放残铁。

残铁流出后，下料正常，放料三批，把矿仓、焦仓剩余料全部加完，为了控制顶温，最后料面压水渣10 t。整个停炉过程煤气全部回收，共上焦炭与焦丁335 t，有4次顶温超过450℃，通过短期炉顶打水均能控制在正常范围，最后停炉料线1．0 m，停炉过程的各项具体操作参数见表1。

表1 天铁4#高炉停炉过程中的操作参数

3.2 停炉过程出铁情况

停炉过程出铁三炉（见表2），共计铁量345．38 t，由于开口机角度改变较困难，此次停炉未提高铁口角度。最后一炉铁二元碱度降1．05，生铁含S提高至0．058%。

表2 停炉过程出铁情况

3.3 放残铁操作

放残铁操作安排在休风后进行，出最后一炉铁时切断2段9#、10#（残铁口位置）冷却壁冷却水并用压缩空气吹干。（1）在残铁口位置用氧气烧出面积700 mm×700 mm大小的炉皮，接着烧开此处冷却壁；（2）做残铁口泥套，要求泥套与炉皮、冷却壁、残铁沟结合部位一定要紧密，严防漏铁；（3）用焦炉煤气烤干泥套后，在炉皮拐点以下1 400 mm处用凿岩机对准残铁口眼向上10°钻口，钻至800 mm左右见红点，接着在上部相邻处开第二个眼（第一个眼用圆钢堵塞），钻至1 m时改用氧气烧直至残铁流出；（4）16:10残铁流出，由于有上部料柱的压力，初期铁流较大，休风状态进行；（5）16:55铁流变小，决定送风，关南∅600放散阀，打开混风大闸，全开冷风调节阀，加风至50 kPa，风量1 100 m3／min，17:10风压逐步加至115 kPa，风量1 410 m3／min；（6）17:20残铁放完，高炉休风，风口全部封堵，开始凉炉。放残铁量为275．68 t。

3.4 停炉后的凉炉操作

3．4．1 高炉采用全堵风口、料面压水渣、定期打水降温凉炉

高炉凉炉的目的是将炉墙残余的高温耐火材料、渣皮和高炉内部的炉料降温到适当水平，由于此次停炉是焦炭和焦丁填充，高炉凉炉过程管理的重点是避免焦炭和焦丁的燃烧出现高顶温，确保炉顶设备安全，同时注重凉炉过程安全环保和减少凉炉过程水耗。此次凉炉采取的主要措施为：高炉休风后，风管不卸，风口全堵泥，要求必须封死，杜绝进入空气，减少焦炭和焦丁烧损；炉顶料面压水渣10 t，确保料柱不透气；关死所有破损和怀疑有破损的冷却设备，避免漏水产生反应，使焦炭燃烧；定期打水降温。采取每班打水二次，每次40 min，打水时采用开炉顶打水和气密箱溢水同时进行，布料溜槽设置为低速常转，以确保均匀打水。

此次凉炉降温过程历时7天后开始扒料，6个昼夜炉料全部扒完，从扒出焦炭看烧损少，强度较好，粒度变化不大，给其它高炉配加，按烧损40%折算热量使用，效果良好。凉炉过程也有效减少了污染物的排放。

3．4．2 热风炉采用鼓风机、助燃风机、引风机及打水相结合进行凉炉

凉炉初期采用高炉鼓风机凉炉，风口堵泥后，开冷风大闸，全开混风调节阀，关3座热风炉冷风阀，开热风阀、烟道阀，风压控制在0．03 MPa左右，控制废气温度低于500℃，否则减风。中后期采用助燃风机、引风机及打水相结合进行凉炉。

4 结语

此次高炉采用正常料线停炉技术，准确确定出残铁口位置；停炉前将炉温从[Si]0．25%～0．45%提高至 [Si]0．40%～0．50%，二元碱度从1．10～1．20降至1．05～1．15；取消预休风及打水放散煤气，通过现有的打水装置或气密箱冷却水溢流系统对顶温进行控制；停炉操作采用正常料线操作，不降低料面，以焦炭和焦丁混装；全风作业，高压、全风温操作，炉温控制在0．5%左右；带风放残铁；高炉凉炉时，风管不卸，风口全部堵泥，炉顶料面压水渣，定期打水降温。成功实现了快速、安全、环保、经济停炉，取得显著的成果。

简化了停炉工艺流程，整个停炉过程历时10．25 h，是天铁停炉时间最短的一次，实现了快速、经济停炉。煤气全部回收，停炉过程共回收高炉煤气70万m3，减少粉尘颗粒排放10 t；炉顶温度得到有效控制，打水用量少，实现了环保停炉。炉底残铁全部放净，仅剩15 t左右的碳砖烧结层，说明此次放残铁非常成功。降低了扒炉劳动强度和成本，扒出的焦炭烧损较少，强度较好，粒度变化不大，给其它高炉配加，按烧损40%折算热量使用，效果良好。

高炉凉炉作业是停炉最后一道工序，分为热风炉凉炉与高炉凉炉。热风炉凉炉初期采用高炉鼓风机凉炉，休风后，关死通往热风炉的净煤气，风管不卸，风口全部堵泥，开冷风大闸和混风调节阀，在不开冷风阀情况下，开热风阀、烟道阀。中后期采用助燃风机、引风机及打水相结合进行凉炉。

[1] 由文泉.实用高炉炼铁技术[M].北京：冶金工业出版社，2004：350-351．

[2] 周传典.高炉炼铁生产技术手册[M].北京：冶金工业出版社，2008：443-451.

Practice of Stoppage of Tiantie BF 4

XIE Wen-fei and XIAO Zhi-ming
(Iron-making Plant 1,Tianjin Tiantie Metallurgical Group Co．,Ltd．,She County, Hebei Province 056404,China)

The authors analyze and summarize the stoppage operation of Tiantie BF 4．The furnace was stopped with normal stock line．The upper part above tuyere was filled up with coke and coke nut．The residual hot metal was discharged at a later stage with air on．During the entire process,gas was recovered completely．Safe,fast and smooth stoppage was achieved and energy recovery ensured．Noise and environmental pollution were reduced as well．

blast furnace;stock line;coke;filling up;stoppage

10．3969/j．issn．1006-110X．2015．03．006

2015-01-07

2015-01-27

谢文飞（1971—），男，高级工程师，主要从事生产安全管理工作。