户鲁超  郑伟

（中天钢铁集团有限责任公司）

摘要：中天钢铁第一炼铁厂3号高炉正常生产时炉况稳定顺行，但高炉计划检修炉况恢复时周期较长，且操作反复、悬料频繁出现，恢复至正常生产时间普遍在12小时以上，对高炉炼铁成本及产量影响较大。通过对休风料单的优化及炉外的精心准备，精心操作、优化操作制度以及有效炉体维护技术可以在休风后快速恢复炉况，复风后6h全风全氧。主要方法是：做好前期准备工作；休风时出净渣铁，做好炉缸保温缸工作，适当控制水压、水量及顶温；复风时处理好风量、赶料线、调整好热风温度，抓好首次出铁工作。本文就着重对休复风相关操作进行阐述，总结分析休复风的成功之处和存在的问题，不断总结优化，为今后的高炉快速恢复提供宝贵的经验。

关键词： 高炉；计划检修；复风

1  前言

中天钢铁3号高炉有效容积510m³，于2018年12月24日中修后开炉投产，炉缸直径4581mm、5292mm、5844mm，设计风口16个、1个铁口，3座顶燃式热风炉（送风采用两烧一送），重力除尘和布袋除尘系统TRT余压发电技术，采用料车上料，串罐无料钟炉顶设备，高炉本体冷却采用工业开路循环。2021年钢铁行业受益于市场红利，整体效益上升，这对炼铁高炉提出了更高的要求，各高炉在产量上要求严格，寻找突破，由于3^#高炉风机能力有限且运行稳定性较差，高炉在实际生产中如履薄冰，在面对新的挑战下，3号高炉在长期稳定顺行的基础上，结合原燃料及外围水平，通过优化高炉操作制度，强化设备管理，可以在计划检修休风后快速恢复炉况。

2  休风操作及要点分析

2.1  选择合适的炉温

高炉炉温太低休风，容易造成风口灌渣，对于高炉炉况快速恢复不利。休风前【Si】: 不低于0.40，物理热大于1480℃（2021年休风参数见下图），渣铁流动性好，物理热充沛，可以保证送风后炉缸有足够的热量，便于高炉在较短时间内恢复到正常水平。

图1  休风前铁水化学热及物理热

2.2  避免炉况不顺时休风

如果高炉有亏料线或连续塌滑料现象，在条件允许的情况下，要要尽量及时调整等到炉况好转后进行休风操作。

2.3  出尽渣铁

休风前出尽渣铁是高炉炉况快速恢复必要条件。渣铁出不净，除了休风易灌风口外，更重要的是炉缸下部空间腾不出来，焦炭不能及时填充，不利于快速恢复。为了出净渣铁，最后一炉可以开大铁口，休风前计算实际出铁量与理论出铁量的差值。

2.4  炉缸保温工作

休风前安排看水工对高炉水系统全面检查一遍，尤其风口套，如有损坏，及时报备处理；休风开倒流阀后，用有水炮泥迅速封堵小套，待风口作业后也要及时封堵小套并关闭大小盖板，以保存炉缸热量;同时减少高炉循环水量，休风2小时水压减至70%，6小时后降至50%，减少热量损失。合理控制顶温，一般控制在≥300℃，便于点火。

3  复风操作

3.1  禁止小风量操作

计划检修时间长，复风时视情堵部分风口，由于炉缸工作较好可以隔3、4个风口堵一个，由于3#高炉是单铁口，为保证合理送风状态一般堵铁口两侧和铁口对面的风口（4#、8#、12#）其它风口全开。复风花堵风口的目的一是有利于煤气流的合理分布、二是有利于开通中心、三是有利于快速恢复。再具体操作时，视边缘相对发展情况，高炉制定下限风压160kPa（全风290kPa），待炉况逐渐好转，视风压数据逐渐开风口，这样有利于减少炉墙温度波动并有利于开通中心气流，为快速恢复炉况起到积极作用。

3.2  料线

在恢复炉况过程中，由于料线深，赶料线会引起顶温下降，影响干法除尘此时大风量提高顶温效果好，料线深时，布料矩阵相应调整，以发展边缘为主，此时中心压得过死，低料线到达软熔带时风压升高，压量关系紧张。炉况恢复过程处于慢风状态，边沿相对发展，此时，以疏导中心为主利于快速加风，顶温回升快，赶料线时间短，消除长期低料线对高炉的危害。

3.3  合理加风、加风温

随着休风料开始反应，炉料逐步加热，炉温上升，铁水化学硅大幅度反弹。应根据炉况走势开风口，加快恢复节奏，提高风量、氧气，降焦比扩矿批至正常水平。随着风量的提高，炉温不会很快上升，操作上分阶段加风温，每次10℃往梯层次使用风温，视炉缸状态合理使用风温。

3.4  布料矩阵

复风后根据炉内气流实际情况，确定合理装料方案，防止中心过死，减小矿批疏导中心。中心和边缘都重时，影响炉况走势，适当发展边缘气流。

3.5  炉外出铁

由于长时间休风，炉内炉料处于低温状态，炉缸亏热严重。此时应根据风量大小、复风时间打开铁口，为保证合适流动性，铁口应开大，及时出尽冷渣铁为快速恢复炉况创造条件，复风后加强新上线设备点检。

4  3号高炉炉况恢复操作实例

9月7日，3#高炉计划检修20小时，实际休风19小时28min，主要检修项目有：周期更换更换4个波纹管（3#.5#.12#.13#）1#.2#.3#.4#.6#.7#.8#.10#.11#.12#.16#小套；6#、12#中套，直吹管更换3只。上下密开盖检查、更换热风炉煤气管道、更换西料车，收东西钢丝绳，炉前放撇渣器修补大沟等。9月7日6：15铁口来风大喷，由于天渐亮，高炉减风至220kPa控制烟尘继续出渣铁，6:30出最后一炉铁堵口，实际出铁量118.4t、理论铁量96.4t，赚铁21.6t，高炉休风开始检修工作。9月8日1:58高炉复风投产，送风后62min，高炉热风压力155kPa、风量1375m³/min，压量关系较为紧张，随着入炉风量的发挥作用，再加至风口净焦的反应，煤气体积开始膨胀，高炉探尺呆滞，探尺显示西3.35米，高炉于8日3：15打开铁口（无断漏烧，铁口深度2.0米），3：05炉内压力有155kPa掉至150kPa，炉内塌料西4.96米，后煤气分布逐步合理，四点偏差值缩小，压量关系缓解，高炉见机逐步加风，压量关系合适，随着炉外不断的渣铁排出，高炉料柱透气性明显好转，料线走深至4m内，炉内迅速加风加压扩矿批赶料线操作。因17193炉次炉外出铁节奏慢，铁水热量差使得炉内存在憋渣现象，又因17194炉次铁水罐兑罐50分钟，炉温上行，高炉压量关系紧张，探尺打横，顶温偏高出现悬料征兆，高炉于6：43风压由220kPa减至95kPa，高炉塌料5.5米，后续加强炉外加快出铁节奏控制，逐渐恢复参数，整体来说炉况恢复一般，受外在因素影响较大，降硅操作无反复。

图2   3号高炉检修前后经济技术指标及部分操作指标对比

4.1休风操作及要点分析

4.1.1休风前炉况

9月7日检修前，3号高炉整体走势一般连续两月发生多起非计划休风换套事故(7#风口小套自8月26日发现漏水，一直在控水生产)，并适当放边便于恢复炉况，考虑检修前高炉炉缸状态一般，为改善料柱透气性，高炉减少煤量，控煤比操作，同时高炉坚持全风操作，稳定炉温硫磺及碱度，确保活跃炉缸，休风前最后一炉铁【Si】0.33、【S】0.022，铁水物理热1490℃，炉缸状态活跃，符合休风条件。

图3    3号高炉9月3日至休风前铁水物理热趋势图

图4   3号高炉9月3日至休风前铁水化学热趋势图

4.1.2休风料

休风料的作用：送风后，轻负荷减少炉缸热量消耗，提高高炉下部的热状态；有利于增加软熔带焦窗的厚度，利于送风后快速加风；有利于减少因送风后降风温、不能及时喷煤引起的高炉热制度波动。

1．9月7日6：30休风，计划约20小时，夜班安排好出铁时间，确保休风。

2.  9月6日8:00调整原料配比68%烧结矿+22%球团+10%块矿

3．9月6日20：00调整负荷，煤比按130kg/t，（注意两小时后煤量、富氧的控制）调整原料配比73%烧结矿+22%球团+5%块矿.

4．1:00依据当时实际炉温调整负荷并加净焦2t(实际加了4批500kg)，确保休风前末次铁炉温0.4%~0.6%，不宜过高，不利恢复，根据气流情况将矿角同退0.5度，疏松边缘气流，便于炉况快速恢复。

5.  2：10开始加休风料R2:1.10—1.15（根据实际情况调整，原则上正常合适碱度下调5个点）[Si]按1.0校正碱度.

正常料5批（[Si]按1.2校正碱度.）后净焦20000kg蛇纹石2t  、硅石1.5t   (注意焦碳r角度的调节，约3点左右下)

正常料8批（[Si]按1.2校正碱度.）后净焦12000k硅石1t、蛇纹石1tt

正常料8批（[Si]按1.0校正碱度.）后加焦8000kg 硅石1t 、蛇纹石500kg

休风正常料：烧结11650kg+球团3500kg+块矿850kg+硅石400g+蛇纹石50kg(负荷3.30)

4.1.3休风操作

9月6日夜班，炉况稳定，碱度适中，炉外铁口维护可，渣铁相对可以出尽，炉内压量关系稳定。最后一炉铁打开铁口10min来渣，于6：15来风因天渐亮，考虑环保压力，高炉减压至220kPa继续观察放渣出铁情况，由于炉内低压炉外渣铁流量变小，高炉做休风操作。

图5   3#高炉休风操作曲线

     图6  3#高炉料线及顶温趋势

4.2送风操作要点分析

4.2.1送风操作

9月8日1：58，接相关领导通知，高炉具备复风条件，高炉堵4#8#12#风口送风，本次复风考虑尽快活跃炉缸及改善料柱透气性，第一炉铁前就把风压加至155kpa、风量1350m³/min，（本次堵3个风口，结合经验选择复风热压160kpa），起初压量关系合适，由于快速加风节奏，必须提前准备开口，才能达到炉内与炉外操作相匹配，但炉前考虑新浇筑大沟及撇渣器大梁，不可过早开口。因17193炉次炉外出铁节奏慢，铁水热量差使得炉内存在憋渣现象，又因17194炉次铁水罐兑罐50分钟，炉温上行，高炉压量关系紧张，探尺打横，顶温偏高出现悬料征兆，高炉于6：43风压由220kpa减至95kpa，高炉塌料5.5米，后续加强炉外加快出铁节奏控制，逐渐恢复参数，整体来说炉况恢复一般，受外在因素影响较大，降硅操作无反复。

图7   3#高炉炉况恢复过程捅风口情况

图8   3#高炉炉况恢复过程操作参数

图9   3#高炉送风操作曲线

图10   3#高炉赶料线操作

4.3  出渣出铁

炉况恢复期间，出渣出铁顺利，能够及时排尽渣铁有利于炉况恢复，分析原因如下：

（1） 确保合理的热制度及造渣制度，保证第一炉渣铁流动性良好，降低炉渣粘度，同时送风后炉温、炉渣碱度保持在合适水平，也有利于渣铁流动性可加快炉况恢复。

（2） 保持合理的出铁间隔，恢复前料速慢，风量水平低，出铁时间过短会带来出铁时间短，不利于炉前出铁，有结死撇渣器可能，间隔时间过长会造成炉内憋压，不利于高炉恢复，根据炉况走势，选择时机开口，既保证每次出铁时间，又能避免高炉憋风。

（3） 炉况恢复前期以出好铁、不断腾出下料空间为目的，进行灵活的炉前操作，炉前根据炉内风量水平，不断加快出铁节奏，必要时走安全沟，尽快活跃炉缸及改善料柱透气性。

图11    3#高炉炉况恢复过程出渣出铁

4.4  强化冶炼

9月8日3：05炉内压力有155kpa掉至150kpa，炉内塌料西4.96米，后煤气分布逐步合理，高炉开始加风加压，同时扩大矿批，降低焦比，9月8日10:00矿批扩大至16.5t、焦炭负荷上至4.20，焦比降到355kg/t.fe，各项参数恢复到检修前水平。

图12  3号高炉炉况恢复过程矿批、焦炭负荷调整情况

5  效果

3#高炉在每次检修炉况恢复中总结经验，改进提高，后期炉况恢复过程中稳中求进，前期紧张稍有缓慢，目前相比之前炉况恢复较为顺利，降硅操作无反复。随着加风加压各项参数合适，煤气分布稳定，炉况顺行，对于高炉长时间休风炉况恢复，炉内技术措施是基础，高炉操作是重点，送风初期不可避免存在矿批、料制、压量关系的不协调，稍有不慎极易引起煤气分布的不稳定，造成炉况难行，必须依靠高炉操作进行弥补，出第一炉铁前高炉加风、下料必须谨慎，否则极易走入误区，造成炉况反复。

图13    高炉悬料次数明显得到控制

图14   3#高炉计划检修炉况恢复时间趋势图

6  结语

高炉计划检修是高炉生产的必修课，计划检修炉况恢复时间长短直接影响公司效益，尤其是在目前的生产模式下，深挖降本潜能需要从各方面做工作，缩短炉况恢复时间可以有效的节焦降耗提高产量，对于高炉长时间休风炉况恢复，炉内技术措施是基础，高炉操作是重点，送风初期不可避免存在矿批、料制、压量关系的不协调，稍有不慎极易引起煤气分布的不稳定，造成炉况难行，必须依靠高炉操作进行弥补，出第一炉铁前高炉加风、下料必须谨慎，否则极易走入误区，造成炉况反复。对此，通过本次炉况恢复的经验教训现总结归纳如下：

（1）、计划检修休风料的选择尤其重要，净焦量及酸碱度直接影响炉况恢复进程，即要保证炉缸初期热量又要达到快速恢复炉况的目的。

（2）、高炉长期休风后的送风， 顶温控制是关键，可控制稍高，以增强炉内上部料柱透气性，不可盲目下料、提顶压（尤其是第一炉，充分考虑料线是否走动、下部是否有下料空间），避免连续下料影响料柱透气性，使加风节奏变慢，影响炉况恢复，可通过控制料线来控制送风初期的顶温，确保料柱透气性，为加风加压创造条件。

（3）、高炉长期休风后炉况恢复应以恢复风量为主线，炉内尽量通过技术措施确保渣铁流动性良好，炉外操作也要以确保高炉风量尽快恢复为核心。

（4）、休风前后必须将煤比控制好，改善料柱透气性，为复风后加风加压提供有利条件，第二炉铁开始加快炉前出铁节奏，不断排出渣铁，腾出炉内下料空间，迅速加风加压，达到快速恢复炉况的目的。

（5）、 休风料实时调剂碱度，保证既有热量又有流动性，为炉前出尽渣铁及减轻工作量提供保障。保证炉前在规定时间内打开左右，为后续加风提供条件。

参考文献

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