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现代钢铁2#高炉喷补造衬停、开炉实践

李松涛，安凯

(吉林四平现代钢铁公司 炼铁厂)

摘 要：通过炉顶打水空料线法降料面到风口，对破损炉墙进行喷涂造衬，以达到合理炉型的目的，本文重点总结高炉在喷涂造衬的停、开炉过程中应注意的事项。

关 键 词：高炉；降料面；停炉；烘炉；开炉

1 前言

现代钢铁2#高炉于2007年11月建成投产，炉容450m3。炉底采用了"大块炭砖+陶瓷杯"的复合式炉底炉衬结构，铁口和风口带为复合棕刚玉组合砖，炉腹、炉腰、炉身中下部为高铝砖，炉身上部为粘土砖。炉体冷却结构为典型的"棋盘式"板壁结合结构，高热负荷区冷却壁为双进双出形式的镶砖冷却壁。高炉投产后，由于原料质量差，高炉长期采取发展边缘的装料制度，导致高炉炉墙冲刷侵蚀严重，到2011年炉腰冷却板共计26块，已有14块烧坏做断水处理，炉身中、下部冷却板破损52块，冷却壁破损5块。休风检修在破损的冷却板处安装冷却棒时发现炉腹、炉腰以及炉身下部耐火材料已经不存在了。由于炉型严重不规则，加之冷却板完全裸露在炉内，探入炉内约400mm，高炉顺行差，煤气利用率低。因此经公司研究决定，2011年2月21日对2#高炉进行喷补造衬，计划历时5天。

2 降料面停炉操作

2.1 停炉前的准备

休风前两天高炉改全焦冶炼，有意识地采取发展边缘的装料制度，单环布料焦角大于矿角两度，炉温控制在【Si】=0.5—0.8%，配加锰矿洗炉，控制生铁含锰0.6%左右，炉渣碱度略酸，杜绝出现石头渣。炉前维护好铁口，保证正常的铁口深度，按时排净渣铁。水工仔细检查冷却系统防止向炉内漏水。制作四根炉顶打水用打水管，要求打水管能探入炉内1.5米，打水管前端封死，上表面钻三排直径为3mm的打水孔，以保证打水时雾化良好。

2.2 停炉降料面操作

2月20日下午14:30开始有意识地空料线，在炉顶温度上升至220℃时压顶温布料，15:30停止上正常料，加覆盖焦40吨，目的是为了休风停炉时置换风口至铁口段焦炭，使此段焦炭空隙中基本不存在渣铁，以保证重新开炉时新产生的渣铁能顺利渗透到炉缸下部。16:40全部40吨覆盖焦加完，高炉预休风安装炉顶打水管，此时料线深度大约6.5米。四根打水管分别安装在东、西、南、北四个方向上，与炉顶四点测温方向相对应，四根打水管水源均来自风口平台同一个高压水包上，并单独设置阀门，以便控制各方向的打水量。

18:00高炉复风，考虑复风后炉顶需要不断打水，煤气中会含有较大量的水蒸气，引煤气将会导致布袋板结，因此复风后高炉不再引煤气。布袋除尘箱体荒煤气入口盲板阀切死，为了保证高炉所产生的大量煤气、水蒸气能顺利排入大气中，高炉炉顶、重力除尘器以及荒煤气管道末端共计5个放散阀均处于开起状态。复风初期热风压力130KPa，冷风流量1450m3/min，空料后炉顶温度超过300℃时，炉顶开始打水，打水量依据炉顶温度控制在200℃--350℃为宜，打水时水量要保持均匀，尽量使四点顶温趋于一致，防止因打水过量使高炉产生爆震。炉前按照正常出铁时间组织出铁，随着料面的不断降低，料层变薄，高炉透气性提高，风压降低，风量不断增大，炉顶温度上升较快，此时不能盲目地增加炉顶打水量来控制顶温，因为如果打水量过大，水在到达料面前不能充分雾化，料面上会积存大量的水，此时如果出现崩料或大片渣皮脱落，将会产生爆震。所以根据炉顶温度是否可控、打水量是否已经过大、炉顶放散能否跑得开产生的煤气、水蒸气(炉顶压力不超过20KPa)，来决定是否需要减风，10:17高炉减风10KPa，风压106KPa，冷风流量1480m3/min，11:05高炉减风10KPa，风压87KPa，冷风流量1380m3/min，11:58高炉减风10KPa，风压65KPa，冷风流量1245m3/min，发现个别风口显凉，有挂渣现象，说明料面已接近风口。21日0:45全部风口挂渣，风口为炉凉时风口状态，高炉减风10KPa，风压50KPa，冷风流量1145m3/min，此时炉顶温度上升缓慢，个别方向温度基本不再上涨。1:20风口见黑，个别风口已吹空，打开铁口出最后一次铁，由于风压低，加之炉内新产生的渣铁量少，仅出渣铁20余吨。铁后停止炉顶打水，休风停炉。由于在停炉降料面前，提前2天改全焦冶炼发展边缘气流洗炉，炉墙没有结厚现象，加之在降料面过程中风压、打水量控制合适，所以本次降料面较为成功，整个降料面过程没有发生一次爆震现象。

3 喷涂造衬操作

3.1 喷涂前准备工作

2:08休风，高炉停炉，加干水渣25吨，目的用来隔绝空气，阻止炉缸内焦炭继续燃烧，防止炉缸温度进一步降低，保证高压冲洗时清洗物不直接接触焦炭，以便清除喷补反弹料，喷补后全部从风口处扒出。炉顶及时打开人孔、溜槽大门，为了尽快排出炉内的水蒸气、热气，以便安装炉内喷涂设备。炉前卸下全部风口小套、直吹管、弯头，风口中套间隔卸下7个，此时发现1、5、6、7、14号风口有水流出，检查发现有5块冷却板漏水，做断水处理。6:00炉顶开始安装喷涂设备，在破损冷却设备处安装冷却帮，本次安装冷却棒共计26个。15:40用高压水清洗炉墙，要求炉墙表面清洁、无松动物，以便喷涂料能与墙壁牢固结合。18:00组织炉前工进入炉内，清理风口周围粘结的渣铁。

3.2 高炉喷涂造衬

22日1:40由喷涂厂家开始进行喷涂造衬，要求喷涂料反弹率不大于10%，喷涂形成的炉衬表面光滑，炉型合理。喷涂用料210吨，分两种料下部为MS120吨，上部为BFS90吨，喷涂部位风口至炉喉钢砖。在喷涂过程中，组织炉前工及时从风口扒出反弹料。23日12:30喷涂结束，整个喷涂用时34小时50分钟。由于喷涂过快，反弹料较多约占20%.13:30—20:30清理炉内剩余反弹料，本次清理较为彻底，炉内反弹料全部清除干净，露出疏松的红焦炭。20:30炉前安装风口装置。

4 高炉烘炉、开炉

4.1 烘炉

2月26日5:30烘炉结束，累计烘炉48小时。由于清理炉内反弹料较为彻底，见红焦炭，所以在烘炉中期炉缸内焦炭着火，炉内温度较高。烘炉中期不考虑风温，通过调整风量来控制炉顶温度。烘炉结束时风口以下焦炭烧掉深度约1.5米。

4.2 冶炼参数的确定：

1、开炉方式：全焦热风开炉

2、开炉料装法：带风装料法

3、开炉总焦比为3.00t/t，正常料焦比为1000kg/t

4、开炉料制：CC↓OO↓，料线1.3m，α焦=α矿=30°

5、炉渣碱度：R2=CaO/SiO2=1.05

6、生铁成分：[Si]=3%，[Fe]=92%，[S]≤0.05%，[Mn]=0.8%7、开炉料组成：48%烧结+38%球团+4%锰矿+焦炭+熔剂

4.3 高炉送风点火

26日8:00开始装料，考虑带风装料炉内焦炭会着火，改为静态装料。在装料的同时炉前组织烧铁口，烧开铁口后一直向炉缸内吹氧，目的是加热炉缸(炉缸内渣、铁物理热严重不足，流动性较差)。12:08用铁口两侧1#、2#、13#、14#风口送风点火，风压40KPa，风温600℃(热风炉风温不足)。由于风量小风温低，送风40分钟后风口才逐渐见亮着火，送风90分钟后铁口大量喷吹煤气火，停止从铁口向炉缸内吹氧。捅开3#、12#风口，逐步加风至70KPa，风量935m3/min。喷吹铁口的目的是引煤气入炉缸，加热炉缸改善风口和铁口间炉料的透液性。17:50见料动，风压由70KPa逐渐降低到62KPa，风量增加到986m3/min.18:50铁口流出渣铁约3吨，渣铁物理热不足，流动性差，堵铁口。之后每隔1小时开一次铁口，每次出渣铁少许，均物理热不足，渣过酸流动性差(净焦所产生的渣铁)。0:00打开铁口，渣、铁量增多，流动性有所好转，落地渣铁约15吨，此时按理论计算空焦料所产生的渣铁到达炉缸，空焦中的熔剂使炉渣碱度趋于合理，流动性有所改善。在送风5个小时时，全部风口来水，原因是炉内大量焦炭的外水蒸发所产生的水，顶温不升，炉顶放散冒出大量水蒸气。27日1:10炉顶四点温度升到110℃，开始引煤气。2:53再次出铁渣铁量明显减少，物理热越来越差，没有流动性，渣、铁在风口前渗透不下，风口前涌渣，取样分析【Si】=0.35%、(S)=0.500%、R2=0.68.分析原因：正常料到达，产生的渣铁量增多，而风口到铁口段炉料透液性还不是很好，大量渣铁无法完全渗透进入炉缸，导致风口前涌渣。5:40风口见好，不见涌渣，打开铁口后铁流较大，物理热和流动性均见好。此次出铁情况说明炉缸热量已经基本补充充足，炉缸透液性较好，高炉已具备进一步加风和开风口的条件。到28日早8:00高炉所有风口均已捅开，风压230KPa接近正常风压。

5 结论

(1)、停炉前提前两天改全焦冶炼发展边缘煤气流，并且配加锰矿洗炉，为安全降料面停炉提供了有力保证，在降料面过程中风压、打水量控制较为合理，整个降料面过程中没有发生爆震。

(2)、在喷涂前炉况顺行差，与冷却板大量向炉内漏水，没有检查出来有一定的关系，因此要加强水工的岗位技能培训。

(3)、在喷涂过程中，一定要控制好喷涂进度，喷涂速度过快，反弹料将增加，本次喷涂因喷涂速度过快，反弹料较多，反弹率为20%，超出了反弹率为10%的目标。

(4)、由于炉缸透液性差，开炉时4个风口送风较为合适，加风、开风口不可过急，否则产生的渣铁量过多无法及时渗透进入炉缸，导致风口前涌渣，易烧坏风口。本次开炉初期开3#、12#风口略早。

(5)、料面降至风口喷涂高炉的开炉要难于新炉开炉，产生的渣铁必须及时排出炉外，而全焦段所产生的炉渣，因没有熔剂的中和碱度过低，加之炉缸处于严重亏热状态，流动性非常差，所以很难及时渗透进入炉缸和排出炉外。在喷涂高炉开炉时，可以考虑减少净焦段，增加空焦段，并且配加一定量的萤石来达到提高炉渣流动性的目的。

联系人：李松涛，工程师 电话：13904346646 安凯 电话13674443367吉林省四平市现代钢铁有限公司炼铁厂