李昌齐

（武汉钢铁有限公司，湖北 武汉）

摘 要：高炉休风复风后炉况的快速恢复，既直接影响高炉的产量和能耗，又对高炉炉况的持续稳定顺行具有重要意义。文章对武钢 8 号高炉年修后复风过程及炉况快速恢复进行了总结，通过科学制定休复风方案、细化操作和过程管理等措施，为炉况快速恢复奠定了基础。生产实验验证：炉况恢复时间大大缩短，并且开炉后取得了较好的冶炼效果。

关键词：高炉；复风；休风；快速恢复

某高炉投产已近 15 年，设计了 4 个铁口和 36 个风口。高炉各项经济技术指标为平均焦比 333 kg/t，燃料比 504.4 kg/t，利用系数 2.58 t/m³ ·d，高炉投入以来，十多年来都能保持运行稳定，高产较高，能源利用率优化到合理范围，年均煤气利用率 49%。根据生产安排进行时长 129 h 年修，主工期项目为 3 m 眼镜阀更换及旋风除尘器结构检修。高炉车间结合生产需求和科学的工艺，制定匹配的休风方案、精细化管理制度等措施，在年修送风后实现快速恢复产能的目标。

在提高炉况恢复速度的同时，还要保持渣铁充裕的物理热，提高产量比。文章通过对风量与加风速度的研究，分析炉况恢复的工艺过程，完成了缩短炉况恢复时间的任务，还保证了充裕的渣铁温度，提高了冶炼效果，减少了因休风造成的产量损失。

1 休风及前期准备工作

高炉的准备工作非常重要，直接影响炉况，决定炉缸等设备状况。休风前的炉况顺行程度是休风后炉况快速恢复的先决条件，因此，一定要确保休风前炉况的稳定顺行并做好充分的前期准备工作^[1]。

1.1 保证停炉前炉况稳定顺行

年修前一周，高炉即注意保持炉况的稳定和顺行，在制度调剂上适当发展中心气流，布料制度以 为主；控制合适的炉温水平在0.4%左右，杜绝低炉温；控制合适的炉渣碱度在 1.20左右；确保风速在 260 m/s 以上的大风量，提供强劲的鼓风动能来活跃炉缸，如表 1 所示。

1.2 停炉前炉身检漏

为了防止年修期间炉身冷却设备大量漏水，影响检修安全和年修恢复，在停炉前 Day.4 高炉休风 470min,主要工作是对炉身从上到下彻底检漏，对漏点进行处理，同时对损坏的风口进行更换。处理完后，高炉软水补水曲线达到 100 h 以上，从根本上消除了安全隐患。

1.3 保证合适的炉温及充足的热量

高炉炉温较低的休风工况，会导致渣铁流动性不足，风口出现灌渣积渣等不利工况，严重阻碍高炉炉况的快速恢复 ^[2]。休风过程必然会导致热量损失，可能出现低炉温的情况，休风前要确保最后一炉铁具有充足的物理热，提高的渣铁流动性，促进渣铁外排；充足的物理热可以维持送风后炉缸的温度，大大缩短高炉恢复到正常状态所需的时间。Day.7-8 日，操作将 Si控制在 0.4%以上，并于 Day.7 日 6:00 第 36 批开始每批配加 1 t 的锰矿，布料制度选择为，用料结构由烧结矿:程潮球团:南非=69:24:7 逐渐调整为烧结矿:程潮球团:南非=64:24:12，至 20:50 第 110 批每批增加 1.2 t 焦炭，制 23:50 物理热为 1 494 ℃，Si= 0.4%，R=1.16。具体停炉料加入方案如下：

⑴ Day.8（停炉当日）第 14 批上净焦 220 t，锰矿30 t（装料顺序为：110 t 焦炭+15 t 锰矿+110 t 焦炭+15 t 锰矿）。焦炭布料矩阵为 ，锰矿布料矩阵为。焦炭分 4 步，每步 26 t，锰矿 1 步，共 15 t。

⑵ Day.8 第 16 批起上正常料，配比为：烧结矿（70%）+海南矿（17%）+球团（13%）+锰矿（1 000 kg/批），焦炭负荷2.6 。为防止煤气利用率下降过低，布料制度调整为，中心焦由 3.5 环减至 2.5 环。

实际操作过程中，由于焦集中斗最大存量为 26 t左右，故在调轻负荷过程中维持最大焦批，缩矿批至83 t。第 31 批料休风停炉。具体负荷调整情况见表 2。

1.4 休风前的点检

作业人员需要在休风前检查所有冷却设备，避免出现泄露情况，防止在休风期炉内出现渗漏水问题。休风前的准备点检工作：堵风口专用的泥、堵耙以及最后一炉铁所需的炮泥，控制矿槽的槽存在容量的 3/ 4 左右。休风结束后，槽下称量斗及炉顶料罐需要清理备用。

2 休风操作

2.1 休风料的投放

缩短炉况恢复时间，需要优化休风料的合理配比和投加方案。休风前，车间科学制定了详细的休风方案，为了提供足够的热量，一是逐渐调轻焦炭负荷，二是集中添加 220 t 焦炭和 30 t 锰矿，休风前集中加净焦，复风后补充炉缸热量，炉中下段的透气性需要保持在较高水平，可以缩短复风后炉况恢复时间。休风开始控制第一批净焦到达风口带，Si 的合理范围是 0.6%~0.8%，上休风料过程主要参数如表 3 所示。实际操作过程中，由于两个焦集中斗最大存量为 26 t 左右，故在调轻负荷过程中保持焦批不变，减少矿批。在 Day.8 日夜班 2:05 第 7 批开始上传集中焦矩阵。

2.2 休风

休风时维持较高炉温，渣铁排尽，是安全休风的基础。渣铁会导致灌风口，还会占据炉缸下部空间，导致焦炭无法均匀填充，严重阻碍复风过程^[3]。休风前使用尺寸合适的钻头便于排尽渣铁。

高炉于 Day.8 日 5:30 打开 2# 铁口，6:00 打开 4#铁口，两个铁口同时出铁。6:20 两铁口见喷，通过计算夜班理论铁量 2 737.5 t，实际产量 2 851.5 t，表明炉内渣铁已基本出净。高炉风量为 7 100 m³ /min，减风前期减风幅度宜大，每次减风 300-500 m³ /min，后期减风幅度稍小，炉顶压力按风量与压差关系控制，手动控制下料，避免滑料。减风以铁口大喷为依据，见喷即减。风量 3 500 m³ /min 时开始用冷风放风阀减风，至 1 300 m³ /min 确认风口无异常后，放风阀全开放风至零，风口前焦炭全部静止后，封堵铁口，于 7:40 休风。

2.3 休风后的工作

（1） 封堵风口，休风期间必须防止空气进入炉内，空气会助燃，导致熔融渣铁烧坏风口。休风炉顶点火结束，需要使用密封砖堵住风口。点火稳定后，根据料面形状判断布料情况。料面的形状说明上部布料制度符合工况需求，合适的布料制度有助于加快炉况恢复速度。

（2） 查水，确保冷却设备不能向炉内漏水。水系统是检查工作的重中之重，休风后软水密闭循环软水总量减小至 3 100 m³ /h,降低水压至 0.790 MPa。开炉后快速恢复，必须保证不能往炉内漏水，如发现漏水，立即处理。确保齿轮箱停水，炉顶的洒水阀和手动阀全部关闭。

（3） 查火，炉顶点火不能熄灭。炉顶设备检修工期长，防止煤气聚集，确保年修期间安全。高炉炉顶设备进行检修，现场不能有煤气，高炉炉顶点火就是为了保证高炉产生的煤气能全部燃烧掉，所以火不能出现熄灭。

（4） 查风口是否堵严实，确保不漏风。

3 快速复风操作

3.1 复风操作

高炉于 Day.8-13 日进行为期 5 天的休风检修作业。Day.13 日 16:50 高炉复风所需条件准备齐全，原理铁口的 14 个风口全部封堵，共开 22 个风口，出铁铁口上方各开 11 个风口（4#～14#、22#～32#），进风面积0.284 2 m² 。其它风口前端用轻质耐火砖，然后用休风泥堵严实，确保风口不自动吹开，且能按计划透开风口。

复风时控制初始送风风压 0.08～0.10 MPa，送风宜按照风压进行操作操作，料柱吹松以后再逐步缓慢增加风量。先将风量加至 3 350 m³ /min，检查风口平台有无漏风现象，并加风逐渐将风口前焦炭吹开，风口循环区逐渐增大，实现煤气初次分布正常，气流通路逐渐打开。风口焦炭燃烧后热量快速上升，再增加送风量至 5 500 m³ /min。送风后，先投加 80 t 净焦，再投加正常料，焦炭负荷按 2.70 投加。根据炉况恢复情况逐步加重负荷。

3.2 快速加风

由于该高炉炉缸较深，在同样的休风时间下高炉热量损失相对小炉子要少，更容易保持较热的状态，因此允许接受较大的风量。休风前高炉稳定顺行，热量充足，高炉内残留的少量渣铁不容易冷凝，因此料柱的煤气通道基本上保持完好，即孔隙度变化不大，允许接受较大量的煤气体积。初始风量大，复风速度快，风口前焦炭燃烧速度快，则炉料下降空间就充裕，还原性气体和热量也充足，鼓风动能强劲，冶炼过程快速平稳。此次复风过程中，热风压力随风量平稳上升，没有出现冒尖现象，复风一小时后风量达到 5 500m³ /min。24 h 风量达到 7 011 m³ /min。高炉休风后恢复过程的炉温变化有以下四个阶段^[1]：

（1） 送风开始至最低炉温。此时渣铁时休风时的存留物，铁水含硅高，低物理热，实际含硅量 Si=0.62%，物理热则是 1 344 ℃。喷煤后燃烧升温有一定的时间周期，休风前喷入的煤粉燃烧升温速度低于高炉降温速度，这个阶段炉温送风呈现下降趋势。随着焦炭不断燃烧升温速度加快，风口热量逐步上升，炉缸的物理热也能达到设计水平。

（2） 最低炉温到最高炉温。随着喷煤燃烧充分，炉内材料升温，铁水内含硅量快速上升。需要提高恢复速度，增加送风量和含氧量，增加焦炭投入。

（3） 最高炉温，在喷煤热效应的强劲作用下，炉温达到最高温度后逐步下降。

（4） 稳定炉温，炉温下降到一定程度后呈现稳定趋势，可以进行正常生产作业。作业人员开始加重负荷，使其达到 3.4 左右。

3.3 组织出铁

休风恢复时间过长，炉缸工作活跃程度不均，炉前需要尽快出铁。复风 3 h 后即 19:50 开 4# 铁口出铁，防止出现憋风的情况。复风前期，炉缸活跃性太低，炉缸热量供给不足，渣铁的渗透性不高、流动性太差，导致出铁不顺。所以第一炉铁需用大钻头，提高渣铁流动性。出铁间隔时间必须要短，确保渣铁快速排尽排空，合理重建煤气流，加快炉况恢复速度。

3.4 富氧喷煤恢复

为保证复风后高炉具有良好的透气性，以便于快速加风，复风后采取缩小矿批减轻焦炭负荷的上料制度。由于休风料加了净焦 220 t，富氧喷煤操作开始时间稍晚一些，于 Day.14 日 1:00 开始富氧 40 000 m³ /h。送煤后，一方面,有助于弱化煤气粘度，提高其穿透性，强化均匀气流；另一方面，维持热量均衡，促进料尺均匀动作和提高送风能力，风量增加则煤量增加。

3.5 炉况恢复

开炉快速达产后，高炉随即转入高效强化期，各项操作指标反超休风前，并保持高产低耗态势，日产铁量 10 500～11 000 t，燃料比低于 500 kg/t，煤气利用率大于 49%，如表 4 所示。生产数据证明：该复风的操作工艺，可以缩短炉况恢复时间，强化冶炼效果。

4 结论

（1） 炉况应该在休风前调整好，确保渣铁具有充裕的物理热，确保炉缸工况稳定良好，可以快速缩短复风后炉况所需的恢复时间。

（2） 快速恢复的关键在于快速送煤气，尽早改高压，利于高炉早恢复，压差控制好，均匀下料。

（3） 休风前集中投加合适负荷焦炭，可以促进料柱透气性的提高，有利于加风，也可有效的减小复风后铁水 Si 的大幅波动。

（4） 复风后及时快速出铁，可以提高炉况的恢复速度，提高加风速度。

参考文献

[1]  王子金,等.莱钢 2 号高炉长期休风后炉况的快速恢复 [J]. 炼铁, 2008(4):31-33．

[2]  周传典.高炉炼铁生产技术手册[M].北京:冶金工业出版社,2005.

[3]  张殿有.高炉冶炼操作技术[M].北京:冶金工业出版社,2010.