摘要唐鋼1號高爐爐身為大型模塊結構，停爐時采用空料線打水停爐方法。由于準備充分，停爐前爐況調整得當，空料線過程風量、風壓、頂溫等參數控制合理，實現了安全、快速、順利停爐。停爐后對爐缸、爐底及爐體侵蝕狀況進行觀測，為大型模塊高爐的長壽工作積累經驗。

關鍵詞高爐停爐空料線侵蝕長壽

1 引言

唐鋼1號高爐第二代爐役有效容積為l 260 m³，爐身采用烏克蘭大型模塊技術，爐腹、爐腰為鑲磚鑄鐵冷卻壁，爐身為4層普通炭磚，爐缸為9層環(huán)砌半石墨炭磚結構。第二代爐役于2000年2月29日點火開爐，2005年2月24日停爐擴容大修。整代爐齡4年零360天(設計壽命為5年)，累計產鐵4959275 t，單位爐容產鐵3936 t／m³。此次停爐采用空料線爐頂打水停爐方法，空料線過程采用較大風量操作，整個過程風壓平穩(wěn)，爐內未出現較大爆震現象，實現了安全、快速、順利停爐。停爐后對爐缸、爐底及爐體侵蝕狀況進行了觀測。由于此次停爐擴容大修是公司發(fā)展的需要，爐齡不長，各部位的侵蝕狀況不十分嚴重。

2停爐前的準備工作

2．1停爐前的爐況調整

(1)焦炭負荷與礦批的調整。停爐時間是2月24日，從2月初開始適當減輕焦炭負荷，既有利于保全風作業(yè)，確保爐況穩(wěn)定順行，又能在停爐前置換爐缸焦柱，保證爐缸工作活躍，有利于出凈渣鐵。停爐前3天較大幅度地減輕焦炭負荷，21日焦比由440kg／t提至500kg／t，22日改全焦冶煉，提焦比至560kg／t、縮礦批至26 t，23日夜班上停爐料，焦比650kg／t、礦批25t，料面為一批正常焦9．51t。

(2)日常操作方針調整。停爐前一周開始適當上控爐溫，下控二元堿度。[Si]按0．55％～0．65％，爐渣二元堿度按1．05～1．10控制。

(3)配加螢石、錳礦。為沖刷爐墻粘結物，于2月18日白班開始配加螢石0．3t／批，21日中班停螢石、加錳礦，爐料結構為：燒結礦77％ 球團礦8% 澳礦6％ 麥克礦6％ 錳礦3％。

(4)布料角度調整。主要是發(fā)展邊緣煤氣流且根據該高爐的操作經驗，礦單環(huán)、焦多環(huán)布料特別有利于深料線時的爐況穩(wěn)定，于是22日改全焦后由礦、焦多環(huán)改為礦單環(huán)、焦多環(huán)布料，

即由 _35.8⁰ ₃₃⁰ _30.2⁰ _27.4⁰ _36.3⁰ _33.5⁰ _30.7⁰ _27.9⁰ ₂₃⁰ ₁₇⁰

O _{3 3 3 3} C _{2 2 2 2 1 2}

調整為 _{30 33 30 27 16.5}

O ₈ C _{2 2 1 2}

(5)冷卻制度調整。由于該高爐爐身為大型模塊結構，冷卻制度對其影響較大，停爐前兩天軟水溫度控制范圍由40～45℃調整為50～55℃。

2．2停爐前預休風

2月23日夜班04：00開始預降料面，于08：53停爐前預休風，料線10m。預休風期間主要工作為:在爐頂十字測溫位置安裝4根直徑50 mm，長4500 mm的打水槍，每支槍上鉆3排直徑5 mm的小孔，為保證打水充分霧化，孔朝上安裝；切除殘鐵口位置的爐皮，摘掉冷卻壁，準確測量炭磚溫度拐點,并最終確定殘鐵口的位置；引煤氣取樣管至38 m電梯口平臺；全面檢查冷卻設備，更換已損壞的17號風口小套。

3停爐空料線操作

2月23日17：46預休風完畢，復風，料線10m,迅速加風至1 900m³／min(約為正常風量的80％),并基本穩(wěn)定該風量操作。由于停爐前爐況調整得當，風壓相當平穩(wěn)，隨料面降低風壓由95kPa均勻降至75 kPa，頂壓基本在20～25 kPa。降料面過程中,中控室和現場均設專人負責指揮和打水，嚴格控制頂溫在300～500℃，期間隨時取煤氣樣，及時化驗.

22：36報得煤氣樣中CO₂含量為7．249％，判斷料面已降至爐腰下部，24日00：45報得煤氣樣中CO₂含量為8．750％，判斷00：00取煤氣樣時料面已降至爐腹，此時觀察風口已變暗并出現掛渣現象，于01：02爐前打開鐵口出最后一次鐵，02：20堵口，02：30休風，料線降至風口，整個過程僅用時8小時44分鐘。由于打水時機及水量控制得當，整個降料面過程中發(fā)生的爆震次數較少，且無較大爆震，保證了停爐過程中的設備和人身安全。降料面過程各操作參數和煤氣成分分析見表1、表2。

4停爐后高爐各部位侵蝕狀況觀測

4．1第二代爐役高爐各部分結構

(1)爐身：采用烏克蘭大型模塊技術，即取消一代爐役第7～13段冷卻壁，用耐火混凝土澆注成大型模塊結構，共計10塊，處在爐身的中下部，總體模塊厚400 mm。模塊上、爐喉鋼磚下增設第8段冷卻壁，模塊與第8段冷卻壁之間砌磚。模塊從上到下共7層“]”型水管，每層圓周方向160根直徑89mm水管，水管與內襯間耐火混凝土厚45 mm。

(2)爐腹、爐腰：即第5、6段冷卻壁，為鑲磚鑄鐵冷卻壁，第6段與模塊之間設10組平行管，通常壓工業(yè)水。

(3)爐底、爐缸：共13層炭磚。爐底第1～4層為普通炭磚，爐缸圓周第5～13層為半石墨高爐炭磚。炭磚高度均為400mm，從下往上逐步變薄，第5層炭磚厚1 432．5 mm，第6層炭磚厚1137．3 mm，而第13層炭磚厚719．5mm。爐底第4層炭磚上立砌2層陶瓷杯，爐缸第5～13層炭磚內環(huán)砌陶瓷杯，陶瓷杯材質為復合剛玉莫來石。

4．2高爐各部位侵蝕狀況

(1)爐體侵蝕狀況：大型模塊水管全部裸露，但無一損壞。水管前端基本無料，水管與爐皮之間耐火混凝土約剩200～250 mm。模塊與第8段冷卻壁之間砌磚全無。第5、6段冷卻壁鑲磚基本沒有，只是鑲磚肋沒有完全磨損�？傮w看，第5、6段南側輕微粘結，厚約100～150mm，其余各部無粘結物。

(2)爐底、爐缸侵蝕狀況：爐底、爐缸陶瓷杯全無。從爐底表面及拆除過程看，爐底侵蝕最嚴重的部位是中心，基本侵蝕到了第3層炭磚上表面，而周邊第4層炭磚侵蝕100～150 mm，侵蝕形狀為鍋底形。通過對側壁觀測，爐缸侵蝕嚴重部位為第5、6層炭磚，約剩800～1000mm。從拆爐過程看，爐底、爐缸炭磚均有脆化層存在，爐底在第2層炭磚下部，爐缸在炭磚中間，距炭磚外側約200mm的位置。

4．3改進措施

該大型模塊高爐冷卻水管與爐料之間的距離為45mm。而第一代爐役冷卻壁與爐料之間的距離為565 mm，可見使用大型模塊后內壁明顯變薄。因爐殼仍是第一代爐役的形狀，這就造成了內部形狀的異型，即爐身體積增大，再加之第8段冷卻壁下砌磚的磨損和水管與爐料之間耐火混凝土的磨損，使爐身體積進一步增大，從而導致爐內塊狀料體積增大，使得整個料柱自重增加，爐缸死料堆更接近爐缸底部，加速對爐底的侵蝕。為延長大型模塊高爐爐體和爐底的壽命，根據停爐后觀測到的侵蝕狀況，可以從以下幾個方面加以改進：

(1)從設計角度對高爐各部位尺寸加以改進。適當擴大爐喉和爐缸直徑，相應減小爐身體積，以減輕使用模塊后內壁變薄及水管與爐料問耐火混凝土易磨損而導致的爐身體積變化，從而便于爐役后期維持合理的操作爐型，利于爐況穩(wěn)定順行，以達到增產、長壽的目的。

(2)針對冷卻壁水管與爐料之間的耐火混凝土易磨損且最終被侵蝕掉，設計時可進一步變薄該部位的厚度，以提高冷卻強度。同時在大型模塊水管外側加肋筋，以達到穩(wěn)定渣皮的目的，從而延長爐身壽命。

(3)為減輕料柱自重增加后對爐底的影響，大型模塊高爐可適當增加死鐵層深度，建議1 260m³的大型模塊高爐死鐵層深度設計為1 500 mm。

(4)第5、6段冷卻壁長壽的根本在于保證該部位冷卻壁溫度低且無大的波動，這可通過嚴格控制平行管水溫差在合理范圍來實現，從而保證第5、6段冷卻壁溫度在正常范圍。根據鑲磚冷卻壁侵蝕狀況，改用銅冷卻壁更有利于長壽。

5結語

(1)由于停爐前準備充分，爐況調整得當，空料線過程中各參數控制比較合理，整個停爐過程未發(fā)生大的爆震，達到了安全、快速、順利停爐的預期目標。

(2)大型模塊高爐對冷卻制度尤為敏感，停爐前適當提高軟水溫度，更有利于爐墻粘結物的清理,為順利降料面打下良好的基礎。

(3)預休風前預降料面和送風后穩(wěn)控較大風量降料面明顯縮短停爐時間，是切實可行的。不足之處是降料面后期受風量大影響頂溫有些偏高，但未損壞爐頂設備。

(4)據停爐后觀測，模塊冷卻水管無一損壞，爐底、爐缸炭磚侵蝕并不嚴重，這是唐鋼科技工作者逐步摸索并掌握大型模塊高爐操作特點和長壽技術的必然結果。

(5)針對大型模塊這一特殊結構和第二代爐役特殊爐型，結合觀測到的侵蝕實況，提出相應的有利于長壽的改進措施，可供大型模塊高爐工作者借鑒.