楊洪志  張訓雷

摘要：山東富倫鋼鐵5#高爐2020年1月大修后投產，爐缸側壁采用國產熱壓小塊碳磚，2024年9月20日12點左右爐缸側壁碳磚溫度突然異常升高，超過預警溫度，值班工長立即采取停氧減風等措施都未制止溫度上升的趨勢，15點高爐被迫休風涼爐。休風3個小時后碳磚溫度仍然超過預警溫度，公司領導決定5#爐停爐檢修。

1  高爐停爐前概況

爐溫穩定：爐內溫度處于合適的范圍，生產過程穩定順行。煤氣分布合理：煤氣在爐內的流動和分布均勻。爐料下降均勻無懸料、崩料等異常情況。渣鐵排放順暢爐缸工作狀態良好。風口工作正常：風口明亮活躍，無涌渣、灌渣等現象。

2  停爐前的準備工作

送風空料線作業：以8、9層溫度點不高于9月20日中午12點之前溫度為基準，割爐皮與冷卻壁，放置前端鐵溝，燒殘鐵口放殘鐵作業，開始的標志：降料面結束，高爐休風完畢；

⑴本次復風前的準備工作

1、本次送風前，確定好殘鐵位置，初步定殘鐵口眼定在正南方向標高8.593米處（五、六層碳磚間，一段冷卻壁上沿，一層陶瓷杯杯底與碳磚接觸面）。做好相關確認工作，以防送風過程中，突發情況發生，可以隨時放殘鐵停爐。

2、提前完成放殘鐵平臺與殘鐵溝的材料準備和制作，含放殘鐵平臺安全走道，臨時擺動，所有平臺結構確保強度足夠，牢固安全可靠。

3、對爐頂打水裝置進行霧化改造，檢查調試爐頂自動打水系統（最大打水量75t/h），要求設備運作正常，手動與自動操作均無問題。

4、確認好爐頂蒸氣（壓力≥0.6mPa）、氮氣管道壓力（壓力≥0.7mPa）、流量正常，保證停爐降料面過程中蒸氣、氮氣正常使用。

5、全面排查爐體密封情況，開焊處要求進行處理并加固，并對爐體水系統進行系統徹底排查，漏水的中小套予以更換，對漏水的冷卻壁在空料線停爐操作前完成搭橋處理掉，停爐操作時高爐不得有漏水的冷卻設施。

6、風口平臺四個方向各備一套水源和兩個打水管，以備風口區外噴水。

7、爐前確保鐵口維護正常，作業正常，盡量放凈渣鐵。

8、爐頂配好干粉滅器，爐頂各閥油缸膠管包石棉繩防火，爐頂氣密箱氮氣吹掃利用旁通調整到最大氮氣吹掃量。

9、雷達探尺量程修改為23m，改造一把機械探尺，確保料線測量值不低于19m。

10、儀表校對爐頂四根電偶，校對爐頂溫度表和爐頂壓力表，確保溫度、壓力準確可靠。

11、檢查重力除塵的蒸汽與氮氣吹掃裝置，確保吹掃裝置正常，對重力除塵到布袋荒煤氣進口處臨時利用布袋箱體的的氮氣口用軟管安裝到荒煤氣管中以便進行降料面的過程中吹掃荒煤氣管道，以確保安全。

12、上述工作完畢，可準備送風降料面，聯系確認蒸汽與氮氣壓力達到要求，全開爐體冷卻水，降料面時非特定情況不準上爐頂作業，嚴格落實掛牌制度。

⑵、復風停爐冶煉操作方針

1、按照復風即準備停爐的操作方針執行，送風后，爐內操作應盡快提高爐溫為原則，盡可能保證鐵水溫度正常，以快速活躍爐缸，為停爐打好基礎。

2、若送風后，爐缸電偶或爐皮電偶溫度溫度平穩或緩慢上升趨勢，按照正常降料面計劃執行，若爐缸電偶或爐皮電偶溫度快速上升，則立即休風停爐。

3、復風后，調整料制,適當疏松邊緣氣流，盡量減少爐體渣皮。

4、復風后，爐料的加入主要為了降低頂溫，除了下料罐中的礦石外，剩下的全部分批加入焦炭，共計加入30-50噸靜焦，一方面降低溫度，另一方面也是對爐料進行置換。

5、復風前控制好焦炭用量，與調度及供料協調好高爐料倉打料，不用的料倉可提前空出，在保證高爐需要的前提下隨用隨上，以減少大修料倉的清倉工作量，盡量空出所有料倉。

6、裝完最后蓋面焦停爐后，盡可能實現將料面降至風口位置，在條件發生變化時，力求實現停爐后料面降至爐身下部或爐腰部位。

7、要求上完最后蓋面焦后，焦稱量斗與小焦稱量斗均無料，停爐后爐頂上、下罐均無料，皮帶上也無料。

8、停爐前盡可能空出所有料倉。

⑶、降料面操作

1、風量控制：復風后若一切正常，根據下料情況逐漸加風，防止懸料。在爐況允許的前提下，放散煤氣前盡量保持較大風量和全風溫，以縮短降料面時間，中后期風量控制要適當小些。

2、前期頂壓控制≯220kPa，防止煤氣連續爆震。

3、降料面時，爐頂溫度控制在280℃~450℃之間，≯380℃（參考爐頂齒輪箱溫度箱體≯70℃以及入口煤氣溫度在280℃以下），嚴格控制爐喉噴水量。值班室操作人員及水煤工要密切注意爐體及爐頂溫度變化，防止打水過多，水急劇汽化發生強烈爆震，同時通蒸汽以及氮氣，降低煤氣濃度，確保停爐過程安全。

4、要求氣密箱溫度≯70℃，齒輪箱氮氣流量保持最大（1500m³/h），布料工要密切關注齒輪箱水位，防止向爐內漏水。降料面全過程保持氮氣壓力大于0.5MPa，氮氣閥門全開。

5、為進一步降低煤氣溫度，在焦槽下方安裝水管，安排專人在焦炭排出時對焦炭進行打水，焦炭排出完畢，停止打水，直至停爐結束。

6、本次復風降料面全過程，不投入TRT，煤氣走高壓閥組，以高壓閥組進行頂壓調節。布袋糊住后，可關閉煤氣入口。

7、若爐內出現連續爆震，爐頂溫度過高時，及時減風打水控制。

8、當達到以下條件之一需放散煤氣

①出現糊布袋現象。

②出現溫度報警(箱體入口煤氣溫度超過280℃達15分鐘)現象。

③箱體入口煤氣溫度達到240℃以上，二十分鐘內高爐采取措施無效時。

④在料面達到爐身中下部時，即機械軟探尺料線到達約15米時，進行煤氣放散。

⑤各溫度點達到歷史最高溫度時，根據實際情況，決定是否回收煤氣。

9、打開爐頂放散閥放散煤氣的同時，切斷重力除塵器煤氣，通知TRT關閉2400mm蝶閥、眼睛閥及均壓入口500mm蝶閥，并告知調度，通知相關單位。

10、降料面期間值班室各主要操作參數改為半小時記錄一次，當發生爆震時要隨時記錄風壓、風量、頂壓的變化。

11、降料面期間要加強風口巡檢，有漏水風口及時改工業水控制（大于風壓0.03MPa），避免大量漏水進入爐內，必要時可采用外噴水，盡量不休風。

12、降料面過程中，禁忌休、放風，因故被迫休、放風時，則結束降料面休風。若必須休風，應先停止噴水，休風爐頂點火。

13、在降料面過程中，若風口有大塊粘結物堵塞影響進風量，應及時捅掉。

14、出鐵操作：

①停爐空料線期間，要求調度室負責調配鐵罐，可保證高爐隨時出鐵，同時提前做好放干渣的準備。

②復風后控制打泥量以確保鐵口易開，因頂壓低要求開鐵改用55mm的鉆頭及出鐵過程中加強鐵口套的清理以確保能夠把鐵放出及安全堵口，堵口要求適當減少打泥量以維持正常鐵口深度，并保證鐵口好開。第一爐鐵根據復風進度決定出鐵時機。

③最后一爐鐵要求工長準確估算好時間開口，應基本可保證料面快到風口時渣鐵出完以便于休風。

④沖渣要提前做好放干渣準備，渣量大時可放干渣，防止渣中帶鐵損壞設備。

⑤最后一爐大噴鐵口，大噴鐵口后轉入休風。當料面降至風口（多數風口吹空），渣鐵排凈后，按照長期休風程序休風，休風后放完大閘內殘鐵后，值班工長負責聯系及時拉走殘鐵罐。

15、在料面已降至風口，渣鐵排凈后，按規程休風，休風前關閉爐頂打水。

16、降料面過程中，風口區不要站人、停留，風口點檢監控必須兩人以上進行。爐頂禁止上人，如必須上人工作，必須與安環科和煤氣防護站聯系好，采取必要措施，方可上去。

⑷、停爐過程中異常情況處理：

1、風口燒壞：倒工業水后，適當控制進水，如比較嚴重，可進行外部強制打水；如果非常嚴重，必須休風處理時，首先停止爐頂打水，通入蒸汽，驅趕爐內煤氣后休風更換。

2、爐頂不能打水：空料線過程中如果出現爐頂打水突然停止，那么必須立即減風，同時打開爐頂打水管氮氣（蒸汽）閥門，最大限度提高氮氣（蒸汽）的通入量，并指派人員查明原因。如果因特殊原因的確不能進行正常打水作業，則必須進行休風處理。如果出現爐頂打水量少于正常使用量但差值并不大的情況下，為確保爐頂溫度保持在管理范圍內可以通過提前減風或增加減風幅度的方式來實現繼續操作。對于新安裝的水槍，必須有在停水事故發生后，防止煤氣倒流進入管道的裝置。

3、探尺檢測故障：在降料面過程中，首先使用探測深度較淺的探尺，當該探尺無法使用時，開始啟用另外較深探尺，交替使用，頻度為10分鐘到15分鐘測定一次。如果出現一個或二個探尺故障不能測定，則適當縮小探測頻度，如果三個探尺（含雷達探尺）均不能使用，可以通過參考煤氣成分中 CO、CO₂的交叉點和風口的狀況來確定停爐休風的時機。

4、爐頂煤氣成分異常：當煤氣成分與參考實績相差比較大的時候，首先檢查自動、手動取樣結果并進行對比分析，若分析結果無誤，說明爐況可能出現了管道行程，此時必須立即減風處理，減風幅度大約控制在200～300m³/min 次，同時觀察煤氣成分的變化。如果煤氣中的 H₂成分出現異常高，說明爐頂打水與焦炭已經接觸并產生還原，此時必須立即檢查打水量是否準確，如果打水量沒有異常則必須適當減水并根據實際情況進行減風操作。如果煤氣成分分析手動和自動系統均不能取樣時要盡可能馬上修復，必要情況下可以考慮酌情進行減風處理。  

5、爐況順行惡化，連續出現崩滑料：必須適當減風，直至消除連續崩滑料的異常現象為止，同時需要進行適當的減小爐頂打水量。

6、爐頂爆震：立即采取減風操作，減風幅度控制在每次500m3/min以上，同時減少爐頂打水量。檢查爐頂區域的相關設備情況。

7、爐頂放散管著火：爐頂放散管著火往往是由于爐頂溫度過高引起，所以此時必須立即減風，直至爐頂溫度降低到正常管理范圍內。同時將爐頂氮氣、蒸汽量開至最大量。關閉著火放散閥管，待放散閥管火熄滅后再打開。若兩個放散閥管都著火，則進行輪流開閉作業，直至全部熄滅后將放散閥全開，然后將風量逐步加回。

8、氮氣故障：要有專人在現場協調氮氣壓力，出現氮氣壓力低于0.6MPa 時，立即聯系增加氮氣壓力；出現氮氣壓力低于0.5MPa時，密切關注爐頂氣密箱溫度，高爐停爐領導小組決定減風風量；出現氮氣停止，可用蒸汽保持爐頂正壓，蒸汽也同時出現故障不能用，高爐組織休風。

⑸、休風后注意事項

1、休風后，爐頂繼續通入蒸汽，待爐頂溫度降至200℃以下，停通蒸汽后用炮泥或薄鐵皮隔離風口裝置，對風口裝置的直管用炮泥堵死并封盲板 ，防止熱風爐煤氣倒灌。

2、休風后停風機前必須把富氧總閥門關死。3、休風2小時后將水流量降到3500m3/h，12小時后將冷卻水降至2500m3/h，軟水與工業水冷卻水暫時不能停冷卻，高爐系統停水務必放了殘鐵后全部打水冷卻高爐整體涼下方可。同時，嚴密監視軟水水位及補水量變化，有異常及時匯報處理。

4、停高爐水前務必與熱電廠進行協調，保證熱風爐的冷卻水供應。

5、重力除塵通過蒸汽與氮氣的徹底吹掃好后接通大氣。

6、組織爐前把兩鐵溝殘鐵放掉。

7、熱風爐要求保持保溫狀態，維持拱頂溫度900℃以上，間斷燒爐保溫。

8、爐頂凈煤氣均壓管道的閥門全部關閉并在合適的地方加盲板。

9、所有布袋箱體及重力除塵器放凈除塵灰， 布袋箱體所有箱體的凈、荒煤氣插板閥及蝶閥關閉（務必確認并掛牌）并用適量的氮氣放散降溫以便今后箱體接通大氣。

⑹、能耗介質的準備

1、氮氣消耗量：～7500NM3/h，壓力≥0.7Mpa，瞬時最大消耗量可在1.6萬NM3/h

2、蒸汽消耗量：5～10t/ｈ，壓力≥0.6Mpa，高爐休、復風及放散煤氣降料線時連續使用，在高爐放散煤氣空料線前要求協調上級務必保證該壓力與流量條件下的蒸汽供應。

3、要求與上級協調好，為確保安全停爐，在放散煤氣空料線的時刻務必確保5#高爐的蒸汽與氮氣的供應。

3  停爐降料面

3.1 停爐降料面過程

降料面各項數據

9月23日15：56復風，復風堵10#，11#，12#，13#，14#共五個風口，保留17個風口進風（風口面積0.173㎡），復風前料線4米。

（1）風量：16:30風量1930m³/min,,隨后逐步加風，17:30左右風量加至最大2350m³/min。隨著頂溫上升過快，19:25開始逐步減風，20:10分左右風量減至1800m³/min，22：00風量減至1350m³/min。9月24日2:00以后頂溫有失控的跡象逐步減風降頂壓，3:00切煤氣。為減少打水量，風量控制在1000m³/min左右，5:00休風。全過程平均風量1210m³/min，累計風量943859m³

（2）氧量：為提高風口前理論燃燒溫度9月23日16:25富中壓氧1000m³/h, 16:37富中壓氧2000m³/h,17:27富中壓氧3000m³/h。22:10減氧1000按2000m³/h；22:51減氧500按1500m³/h；23:18減氧1000按500m³/h:；9月24日0:07分停氧。累計氧量19466m³左右。

（3）噴煤：為提高物理熱，高爐16:22噴煤開始送風，16:40開始噴煤10t/h,隨著風量和氧量的增大，風溫的提高，逐步增加噴煤量，19:40加至最高煤量26t/h。20:00開始隨著風量減少陸續開始減煤，23:38高爐停煤，降料面全過程噴煤共計120.68t，平均煤量15.82t/h。由于噴煤早且噴煤量足夠，切煤氣前渣鐵都有良好的物理熱和流動性，為降料面創造了條件。

（4）風溫：為提高風溫和穩定煤氣平衡，熱風爐復風前將三座熱風爐全部燒爐一次，復風后風溫很快由650℃上升到950℃，23:00左右至最高1000℃左右，既滿足了高爐需要噴煤的前提條件，也給爐缸及時補充了熱量，為前期出鐵加風創造了條件。

（5）頂溫和煤氣溫度：整個降料面過程，頂溫最高西南397℃，平均頂溫294℃，入口煤氣最高溫度22:00左右225℃，平均煤氣溫度186.6℃。

（6）出鐵：復風后大約40分鐘開始組織出鐵，17:14分東場開始單場出鐵8爐次，切煤氣前渣鐵流動性良好，共計出鐵650噸左右。

（7）蓋面焦：本次降料線停爐共加蓋面焦5次，一次8.35t,累計共加41.75t。

（8）計算料線：本次降料線風量和氧量累計共計風量1036555.83m³，在不計漏風率和空氣濕度等前提下120.68t煤粉消耗風量120.68×2644=319077.92m³，消耗焦炭（1036555.83-319077.92）/2801=256.15t。則計算下降體積256.15/10.28×38.75=965.55m³，復風前料線4米，累計體積965.55+146.49=1112.04，實際料線18.71米左右。【從人孔處測料線20.75米，20.75-0.9（人孔高度）-1.2（38米平臺到零點高度大約1.2米）=18.65米】，爐腰底部，未到爐腹（19米)。

4  放殘鐵

4.1 放殘鐵準備工作

降料面結束停風后，9月24日7:00對殘鐵口部位的冷卻壁水管搭橋改道，后開始割除殘鐵口部位爐皮，面積約500×600mm，燒對應的殘鐵口部位的冷卻壁。

4.2 放殘鐵操作

燒開冷卻壁后，現場確定殘鐵眼位置，插殘鐵溝A段（長度約2.8m），焊接、砌磚、烘烤。烘烤結束后用風鉆打擊爐底外層砌磚，大約深度1.2m，測溫顯示586℃，14:00左右開始用氧氣燒放殘鐵口，用氧氣向上燒，16:10分左右大概燒至2米左右來鐵（深度是從碳磚開始測量），開始鐵水流動性可，大約60t左右后鐵水流速明顯變小，反復用氧燒殘鐵口直至22:00左右已無鐵水流出，本次放殘鐵大約70t左右。

5  本次停爐總結

5.1 本次降料面放殘鐵不足之處

（1）西側風口堵的較多，造成料線偏差有點大。

（2）休風時間有點早，考慮環保因素5點就休完風，料線未控到理想狀態。

（3）休風時間較長復風時間較短，爐缸活躍性比原先差，放出殘鐵較少未達到計算值。

5.2本次降料面可取之處

（1）由于提前燒爐，風溫上升很快達到噴煤條件，且噴煤量足，很早就開始富氧，補充熱量及時，無計劃休風73小時渣鐵物理熱仍然充足，流動性良好，為快速出鐵和將料線創造了條件。

（2）操作得當，加減風和打水配合很好，降料面整個過程無崩塌料，無氣流，無爆震

（3）干除塵箱體溫度只有3次超過300℃，時間均在2分鐘之內，箱體全程通氮氣，無箱體燒壞。

（4）煤氣回收時間長，從9月23日15:56復風（16:13引煤氣）到9月24日5點休風（3點切煤氣），既縮短了降料面時間，又為公司回收了大約105.68萬m³煤氣，節省了大量成本。