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(來源:中國煉鐵網(wǎng))
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趙鑫 劉元 費(fèi)發(fā)通
(本鋼板材股份有限公司煉鐵總廠)
摘 要 對本鋼板材煉鐵總廠有效容積2580m3的五號高爐回收煤氣法空料線停爐全過程進(jìn)行總結(jié)。論文重點(diǎn)剖析了在氮?dú)庀到y(tǒng)保護(hù)、液壓式爐頂放散閥自動控制、在線煤氣分析儀實時監(jiān)測等安全保障技術(shù)上的成功應(yīng)用與顯著成效。通過對全過程數(shù)據(jù)的梳理與行業(yè)常規(guī)操作的對比,論證了本次空料線停爐在安全性、經(jīng)濟(jì)性(煤氣回收)和高效性(快速降料線)方面取得的成功,最終為高爐后續(xù)中修創(chuàng)造了安全、潔凈的爐內(nèi)空間。其積累的經(jīng)驗與反思,對同類型大型高爐安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)地實施停爐操作具有重要的參考與借鑒價值。
關(guān)鍵詞 高爐 中修 空料線 停爐 煤氣回收
1 引言
高爐作為長流程鋼鐵制造的核心熱工設(shè)備,其穩(wěn)定順行是保障整個生產(chǎn)系統(tǒng)連續(xù)、高效運(yùn)行的基礎(chǔ)。然而,高爐在經(jīng)歷一個爐役期(通常為4至8年)的連續(xù)高溫、高壓、化學(xué)侵蝕及機(jī)械沖刷后,爐體內(nèi)襯耐火材料、冷卻設(shè)備(如冷卻壁)等會不可避免地出現(xiàn)不同程度的破損、蝕耗。當(dāng)這種破損積累到一定程度,將直接威脅高爐的安全生產(chǎn)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及爐體壽命。因此,進(jìn)行計劃性的中修或大修,對受損部件進(jìn)行更換或修復(fù),是維持高爐長期健康運(yùn)行的必然選擇。空料線停爐技術(shù),正是現(xiàn)代高爐在進(jìn)行此類大中修前,將爐內(nèi)料面降至預(yù)定高度(如爐腰或爐身下部),為檢修作業(yè)創(chuàng)造安全、寬敞空間的關(guān)鍵預(yù)備工序。
空料線停爐的本質(zhì),是在高爐停止正常上料后,通過繼續(xù)向爐內(nèi)鼓入一定風(fēng)量,使?fàn)t內(nèi)剩余的焦炭(即預(yù)休風(fēng)料中的焦炭)在風(fēng)口前燃燒,產(chǎn)生熱量和還原性煤氣,并利用煤氣的浮力及料柱的自重,使料面逐步、均勻地下降至目標(biāo)位置。采用“回收煤氣法”的空料線技術(shù)具有革命性的進(jìn)步:它能夠?qū)⑼t過程中產(chǎn)生的富含一氧化碳(CO)的煤氣,通過煤氣凈化系統(tǒng)后回收至廠區(qū)煤氣管網(wǎng),用于軋鋼、發(fā)電等其他工序。這不僅極大地節(jié)約了能源消耗,降低了碳排放,還有效避免了煤氣直接放散對環(huán)境的污染,同時維持了煤氣管網(wǎng)的壓力穩(wěn)定,提升了整個鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的能源利用效率和運(yùn)行穩(wěn)定性。
本鋼板材煉鐵總廠五號高爐(有效容積2580m3)自2020年11月投產(chǎn)以來,已安全運(yùn)行近4年8個月。自2024年起,位于爐身下部的第10段鑄鐵冷卻壁開始陸續(xù)出現(xiàn)水管破損現(xiàn)象,至停爐前共發(fā)現(xiàn)8根破損水管,對高爐的安全生產(chǎn)和長期穩(wěn)定順行構(gòu)成了直接威脅。經(jīng)充分論證與周密計劃,廠部決定於2025年7月中旬對其進(jìn)行一次計劃中修,核心任務(wù)是更換第10段全部冷卻壁。本次停爐采用回收煤氣法進(jìn)行空料線作業(yè),目標(biāo)是將料面降至深度19.5米處(即爐身第9段冷卻壁下沿),為冷卻壁更換作業(yè)創(chuàng)造安全條件。空料線操作于7月14日夜間正式開始,并于次日上午成功完成,隨后進(jìn)入休風(fēng)檢修階段。
2 停爐前準(zhǔn)備與爐況調(diào)整
對于高爐空料線這一高風(fēng)險作業(yè)而言,充分、細(xì)致、前瞻性的準(zhǔn)備工作是成功的根本保障。五號高爐的停爐準(zhǔn)備工作,早在計劃停爐日期前數(shù)日便已啟動,其核心指導(dǎo)思想是“穩(wěn)定、潔凈、安全”,具體圍繞以下四個維度系統(tǒng)展開:
2.1 爐況穩(wěn)定性調(diào)整
空料線作業(yè)必須在高爐爐況長期穩(wěn)定順行的堅實基礎(chǔ)上進(jìn)行。任何潛在的爐況波動,如難行、懸料、管道行程、爐涼或爐熱等,都可能在空料線這一動態(tài)過程中被急劇放大,導(dǎo)致作業(yè)失敗甚至引發(fā)事故。為此,五號高爐在停爐前采取了極具針對性的精細(xì)化操作策略:
(1)追求充沛的物理熱與合理的化學(xué)熱:在預(yù)休風(fēng)前約48小時,操作團(tuán)隊開始有意識地將高爐風(fēng)量穩(wěn)定在4950-5000m3/min,并將綜合燃料比精準(zhǔn)控制在525kg/t左右。操作的重中之重是對生鐵成分的精細(xì)調(diào)控,將鐵水硅(Si)含量穩(wěn)定在0.45%-0.55%的理想?yún)^(qū)間,同時將硫(S)含量嚴(yán)格控制在0.03%-0.04%的低水平,并保持錳(Mn)含量在0.4%-0.45%。這一系列操作的核心目標(biāo)是確保鐵水物理熱達(dá)到1500-1510℃的高水平。這種“高物理熱、低硅”的鐵水狀態(tài)具有雙重優(yōu)勢:一方面,高的物理熱和適宜的化學(xué)成分為渣鐵提供了優(yōu)異的流動性,這對于停爐前最后一次鐵能否將爐缸內(nèi)的渣鐵徹底排放干凈至關(guān)重要;另一方面,避免了硅含量過高可能導(dǎo)致爐缸過度積熱,從而在后續(xù)開爐時出現(xiàn)爐溫難調(diào)、波動大的不利局面。
(2)主動配加錳礦以改善渣鐵流動性:在預(yù)休風(fēng)前兩天,按既定計劃開始在每批爐料中配加1噸錳礦。這一舉措蘊(yùn)含了深刻的冶金學(xué)原理:首先,氧化錳(MnO)在爐內(nèi)高溫區(qū)被還原成金屬錳(Mn)的過程是一個顯著的吸熱反應(yīng),這有助于吸收爐缸內(nèi)多余的熱量,防止停爐前爐缸溫度過高,為安全停爐創(chuàng)造條件;其次,錳的還原進(jìn)入鐵水,能有效改善爐渣的化學(xué)性質(zhì)和物理狀態(tài),顯著降低爐渣的黏度,增強(qiáng)其流動性,同時提升脫硫效率。這為停爐前最后一次出鐵以及未來開爐后第一次出鐵的順利排放,提供了堅實的物化條件保障。
(3)適度降低爐渣堿度:在停爐前的配料中,操作團(tuán)隊主動將爐渣的二元堿度(CaO/SiO?)從正常生產(chǎn)時的1.25倍左右下調(diào)至1.10倍。降低堿度的直接效果是顯著降低了爐渣的熔化溫度和高溫黏度。在停爐的特殊階段,較低熔點(diǎn)和黏度的爐渣,能使渣鐵在爐缸內(nèi)的分離更為徹底,流動性更好,從而在出鐵時排放得更干凈、更順暢。這極大地降低了因渣鐵排放不凈,殘留液態(tài)渣鐵在休風(fēng)后凝固,對爐缸炭磚造成侵蝕和破壞的風(fēng)險。
(4)提前改為全焦冶煉: 在預(yù)休風(fēng)前約一個冶煉周期,五號高爐停止了煤粉噴吹,完全轉(zhuǎn)為全焦冶煉。這一轉(zhuǎn)換具有多重戰(zhàn)略目的:其一,消除了煤粉因燃燒不充分可能對高爐內(nèi)煤氣流的合理分布產(chǎn)生的潛在干擾,使?fàn)t況更加穩(wěn)定、可控;其二,焦炭的燃燒特性與煤粉不同,全焦冶煉能使?fàn)t缸的熱量儲備更加充沛、均勻,為空料線過程提供更穩(wěn)定可靠的熱量來源;其三,也是最關(guān)鍵的一點(diǎn),停止噴煤后,爐料組成變得單一,便于操作人員更精確地計算停爐所需的凈焦和各級負(fù)荷料的數(shù)量和位置,為空料線過程的穩(wěn)定控制和節(jié)奏預(yù)測奠定了堅實基礎(chǔ)。
2.2 預(yù)休風(fēng)料(爐料填充)的計算與裝入
空料線過程的實質(zhì),就是燃燒預(yù)休風(fēng)料中加入的大量焦炭。因此,預(yù)休風(fēng)料單的設(shè)計是否科學(xué)、合理,直接決定了空料線作業(yè)的速度、安全性以及停爐后爐缸的清潔程度。五號高爐為此進(jìn)行了周密的計算和規(guī)劃。
(1)計劃料單的“塔式”結(jié)構(gòu)設(shè)計:計劃中的預(yù)休風(fēng)料單采用了分層級、逐步增加焦炭比例的“塔式”結(jié)構(gòu)。從下至上依次為:10批焦比為601kg/t的負(fù)荷料、20批焦比為652kg/t的負(fù)荷料、9批焦比為995kg/t的負(fù)荷料,最后在料面頂部加入200噸的蓋面焦。通過理論計算,該料單結(jié)構(gòu)下空料線過程中將產(chǎn)生約926噸爐渣和306噸鐵水。這種設(shè)計的核心思路是:在料面下降的初期和中期,由下部焦比較低的負(fù)荷料提供基礎(chǔ)熱量并生成部分渣鐵;隨著料面下降至爐身中下部,空間擴(kuò)大,熱損失增加,此時由焦比極高的料批和蓋面焦提供充足、集中的熱量補(bǔ)充,確保燃燒反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行,爐頂溫度維持在可控范圍,直至料面降至目標(biāo)位置。
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(2)實際料單執(zhí)行與偏差分析:在實際執(zhí)行裝料過程中,出現(xiàn)了一個值得關(guān)注的偏差。由于改為全焦冶煉后,焦炭的冶煉周期縮短,料速明顯加快,加之在操作銜接上對富氧量的控制不夠及時精準(zhǔn)(富氧量一度高達(dá)180m3/min),導(dǎo)致實際加入的蓋面焦總量達(dá)到了350噸,比原計劃多出了150噸。這一偏差雖然增加了本次停爐的焦炭成本,但從技術(shù)安全角度審視,客觀上為空料線后期,特別是料面降至爐身下部空間擴(kuò)大后,提供了更為充裕的熱量儲備。這在一定程度上避免了可能因熱量不足而導(dǎo)致的爐頂溫度過低、需要大量打水或甚至被迫提前休風(fēng)的風(fēng)險。然而,這一偏差也清晰地暴露出在操作轉(zhuǎn)換過程中,對全焦冶煉模式下料速變化的預(yù)判不足,以及對富氧等輔助操作參數(shù)精準(zhǔn)控制的重要性,為未來操作提供了寶貴的改進(jìn)方向。
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(3)布料制度的適應(yīng)性調(diào)整:為適應(yīng)空料線期間邊緣氣流容易發(fā)展的特點(diǎn),對預(yù)休風(fēng)料的布料制度進(jìn)行了針對性調(diào)整。在全焦負(fù)荷階段,將中心加焦的環(huán)數(shù)由正常生產(chǎn)時的5圈減少至3圈;對于焦比高達(dá)995kg/t的高負(fù)荷料,其布焦環(huán)數(shù)進(jìn)一步減少為2圈;同時,取消了蓋面焦的中心加焦操作。這些調(diào)整的核心目的非常明確:適當(dāng)抑制中心氣流,防止邊緣區(qū)域因礦焦比過低而形成強(qiáng)烈的管道氣流,確保整個空料線過程中煤氣流能夠保持穩(wěn)定、合理的分布,為安全、順行提供保障。
2.3 設(shè)備與安全保障準(zhǔn)備
再完美的操作方案也需要可靠設(shè)備的支撐。周密的設(shè)備檢查、改造和測試,是空料線作業(yè)安全的技術(shù)屏障。
(1)料線探測與爐頂打水系統(tǒng)升級:為精確跟蹤深料線,在高爐上安裝了兩套量程為22米的長探尺,互為備用,確保料線數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。對關(guān)鍵的爐頂打水裝置進(jìn)行了臨時改造,將原有的打水噴頭改為4根4米長的臨時打水管,并優(yōu)化其布置角度,旨在增強(qiáng)打水霧化效果,避免水流呈線狀直接沖擊料面,造成局部過濕或爐料粉化。打水系統(tǒng)配備了高精度的流量計和壓力傳感器,所有信號均實時傳輸至高爐主控室,操作人員可以在控制臺上遠(yuǎn)程監(jiān)控和精確調(diào)節(jié)各支管的打水量,實現(xiàn)了打水操作的精準(zhǔn)化和可視化。
(2)煤氣系統(tǒng)安全與自動放散保障:爐頂煤氣系統(tǒng)的安全是重中之重。本次停爐前,對爐頂?shù)膬蓚€煤氣放散閥進(jìn)行了關(guān)鍵性改造,將其控制方式改為液壓驅(qū)動,并設(shè)定了不同的自動開啟壓力值(分別為105kPa和110kPa)。當(dāng)空料線過程中爐頂壓力因各種原因超過設(shè)定值時,放散閥會立即自動開啟進(jìn)行泄壓,從而有效保護(hù)爐頂煤氣管道、除塵器等設(shè)備免受超壓破壞。這一自動化安全措施被實踐證明效果極其顯著,據(jù)事后總結(jié)評估,預(yù)計可有效縮短預(yù)休風(fēng)準(zhǔn)備時間達(dá)5-6小時,并極大提升了安全冗余度。
(3)氮?dú)獗Wo(hù)系統(tǒng)與在線煤氣監(jiān)測創(chuàng)新:針對已知的第10段已破損的冷卻壁,采取了嚴(yán)格的氮?dú)獗Wo(hù)措施:對所有已破損的4根冷卻壁水管持續(xù)通入氮?dú)猓纬烧龎浩琳希乐垢邷孛簹獾构嗳肜鋮s系統(tǒng)內(nèi)部引發(fā)事故。同時,在爐身兩層靜壓取壓點(diǎn)處也預(yù)留了氮?dú)夤艿澜涌凇W罹邉?chuàng)新性的是,本次實踐成功應(yīng)用了在線煤氣分析技術(shù):通過一臺小型壓縮空氣機(jī),將爐身部位的煤氣樣本持續(xù)引至高爐主控室旁的在線煤氣分析儀中,實現(xiàn)了對煤氣中氫氣(H?)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO?)等關(guān)鍵成分的實時、連續(xù)監(jiān)測。這項技術(shù)為操作人員判斷料面真實深度、評估打水是否適量(通過H?濃度變化)提供了前所未有的科學(xué)、直觀的數(shù)據(jù)支持,使操作決策由經(jīng)驗型向數(shù)據(jù)驅(qū)動型邁出了關(guān)鍵一步。
(4)送風(fēng)前最終確認(rèn)與爐前出鐵保障:在送風(fēng)開始空料線前,組織人員對全部風(fēng)口進(jìn)行逐一檢查,確認(rèn)無一損壞,確保送風(fēng)通道安全。爐前作業(yè)區(qū)則根據(jù)計劃送風(fēng)風(fēng)量和理論冶煉周期,精確計算并規(guī)劃了在空料線期間進(jìn)行兩次出鐵作業(yè)的時間點(diǎn)和組織方案,目標(biāo)明確:務(wù)必在休風(fēng)前將爐缸內(nèi)的渣鐵排放殆盡,為高爐安全進(jìn)入休風(fēng)檢修狀態(tài)掃清最后一道障礙。
3 空料線操作實踐與關(guān)鍵參數(shù)控制
2025年7月14日21:56,在完成所有準(zhǔn)備工作并確認(rèn)無誤后,五號高爐正式停止上料,開始空料線操作。至7月15日10:06成功休風(fēng),整個空料線過程歷時12小時10分鐘,料面平穩(wěn)降至預(yù)設(shè)的19.5米深度,期間煤氣實現(xiàn)全程回收。這個過程充滿了挑戰(zhàn),是對操作團(tuán)隊?wèi)?yīng)對能力的集中考驗。
3.1 初始階段與氣流調(diào)節(jié)的波折
送風(fēng)初期,出于安全考慮,將風(fēng)量設(shè)定在1950m3/min的較低水平,相應(yīng)風(fēng)壓約為85kPa。然而,送風(fēng)后不久,高爐出現(xiàn)了“各風(fēng)壓、壓差等參數(shù)顯示對稱,但下料極其不順”的典型難行現(xiàn)象。經(jīng)過緊急分析,判斷問題的根源在于:為確保安全,操作人員將爐身兩層靜壓點(diǎn)的氮?dú)馔ㄈ肓块_至了最大,導(dǎo)致大量氮?dú)庥咳霠t身上部空間,形成了較高的局部壓力,顯著增大了爐料下降的有效阻力。找到癥結(jié)后,操作團(tuán)隊于15日0:20果斷作出調(diào)整,大幅減少了靜壓點(diǎn)的氮?dú)馔ㄈ肓俊_@一調(diào)整立竿見影,爐內(nèi)上部壓差隨之降低,爐料開始正常下降,并于0:55發(fā)生了一次預(yù)期的塌料,料線一次性從較淺位置降至8.0米深度,標(biāo)志著爐況轉(zhuǎn)入正常空料線階段。這一初始波折生動地表明,任何安全措施都需要與工藝過程動態(tài)匹配。氮?dú)馔ㄈ氩呗员仨毰c料線深度和爐內(nèi)空間變化相協(xié)調(diào)。后續(xù)在其他高爐的實踐中證明,在送風(fēng)初期將氮?dú)馔ㄈ肓靠刂圃谳^低水平(如總量的1/3),待料線深入、爐身空間擴(kuò)大后,再根據(jù)煤氣成分和溫度情況逐步加大氮?dú)饬浚歉鼮榭茖W(xué)、高效的做法。
3.2 風(fēng)量、爐頂溫度與打水量的動態(tài)平衡藝術(shù)
這是整個空料線操作的核心技術(shù)難點(diǎn),也是一個需要不斷動態(tài)調(diào)整的平衡過程。操作的目標(biāo)是在保證設(shè)備安全的前提下,盡可能快地降低料面。
(1)爐頂溫度的控制:爐頂溫度是決定是否打水以及打水量的最關(guān)鍵信號。本次操作將爐頂溫度的控制目標(biāo)設(shè)定在250-400℃的理想?yún)^(qū)間。溫度過高(如持續(xù)超過450℃)會嚴(yán)重威脅布袋除塵器等煤氣凈化設(shè)備的纖維材質(zhì)安全;溫度過低(如長期低于200℃)則意味著打水量過大,可能有部分水分未能完全蒸發(fā)汽化,以液態(tài)形式落入高溫料面。這些未汽化的水會與高溫焦炭發(fā)生水煤氣反應(yīng),產(chǎn)生大量氫氣(H?),導(dǎo)致煤氣中H?濃度急劇升高,大大增加爆震風(fēng)險。整個過程中,操作人員通過及時啟停打水和調(diào)整風(fēng)量相結(jié)合的手段,基本將頂溫維持在了目標(biāo)范圍內(nèi)。
(2)打水量的控制與險情處置:本次空料線總打水量為899噸。詳細(xì)記錄的打水?dāng)?shù)據(jù)表明,打水并非均勻進(jìn)行,而是根據(jù)頂溫波動動態(tài)調(diào)整。在過程中,曾一度因過于擔(dān)心頂溫超高,而將打水量控制得偏大,導(dǎo)致布袋除塵器入口溫度被強(qiáng)制壓在280℃以下。與此同時,為追求更快的降料線速度,風(fēng)量一度被加至3900m3/min的高位。這種“高打水、大風(fēng)量”的組合模式,雖然控制了溫度,但大量水汽在高溫下與焦炭反應(yīng),加之風(fēng)量大使反應(yīng)加劇,導(dǎo)致煤氣中H?含量在凌晨2:30之后迅速攀升至4-6%的危險水平,并接連引發(fā)了數(shù)次可聞的爆震聲響。這是本次操作中最嚴(yán)峻的一次險情。值班工長展現(xiàn)出極高的應(yīng)變能力,果斷將風(fēng)量大幅降至2000m3/min的安全水平,并嚴(yán)格控制總打水量在30m3/h以內(nèi)。經(jīng)過約一小時的調(diào)整,H?濃度逐漸回落,爆震現(xiàn)象消失,險情得以成功化解。這一教訓(xùn)極其深刻,它清晰地指出:在空料線過程中,應(yīng)確立“以風(fēng)控溫為主,打水降溫為輔”的原則。即在保證頂溫不超標(biāo)的前提下,應(yīng)優(yōu)先通過減少風(fēng)量來抑制燃燒強(qiáng)度、降低頂溫,而非簡單地增加打水。打水應(yīng)作為精細(xì)的微調(diào)手段,且必須確保其霧化效果達(dá)到“細(xì)雨”級別,使水滴在到達(dá)料面之前已完全蒸發(fā)。
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(4)風(fēng)量的控制策略:風(fēng)量是空料線速度最直接的決定因素。在成功處置了中期的爆震險情后,風(fēng)量被穩(wěn)定在2000-3000m3/min的相對平穩(wěn)且安全的區(qū)間內(nèi)運(yùn)行。事后總結(jié)認(rèn)為,若能從一開始就將風(fēng)量目標(biāo)設(shè)定并穩(wěn)定在3000-3500m3/min的適中水平,避免短暫沖上3900m3/min的冒進(jìn)操作,或許能在降料線速度和過程安全性之間找到更佳的平衡點(diǎn),有可能避免或減輕H?超標(biāo)和爆震的發(fā)生。這為未來操作優(yōu)化提供了明確參數(shù)依據(jù)。
3.3 爐前渣鐵排放與安全休風(fēng)
空料線期間,爐前作業(yè)嚴(yán)格按照預(yù)定計劃執(zhí)行。根據(jù)送風(fēng)風(fēng)量和理論冶煉周期計算,成功組織了兩次出鐵。第一次出鐵在送風(fēng)后約3小時開始,出鐵時長2小時42分鐘,出鐵量約375噸。第二次出鐵安排在休風(fēng)前進(jìn)行,確保了爐缸內(nèi)殘余的渣鐵被最大限度地排放干凈。這兩次高效、及時的爐前作業(yè),為空料線過程的順利推進(jìn)和最終的安全休風(fēng)奠定了堅實的基礎(chǔ)。7月15日10:06,當(dāng)長探尺確認(rèn)料面已準(zhǔn)確降至19.5米預(yù)定位置后,高爐順利休風(fēng),空料線階段圓滿結(jié)束。
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3.4 休風(fēng)后的煤氣安全處理創(chuàng)新
高爐休風(fēng)后,爐內(nèi)依然殘留著大量高溫煤氣(爐身溫度仍達(dá)300-400℃,H?含量4-6%)。傳統(tǒng)處理方式是等待其自然緩慢擴(kuò)散或進(jìn)行長時間的強(qiáng)制通風(fēng)置換,耗時往往長達(dá)十幾甚至二十幾個小時,嚴(yán)重擠占寶貴的檢修時間。本次實踐采用了一種主動、高效的創(chuàng)新處理方法:立即通過20個風(fēng)口窺孔向爐內(nèi)吹入氮?dú)猓瑫r爐身靜壓點(diǎn)繼續(xù)通入氮?dú)猓跔t內(nèi)形成一道氮?dú)饽缓煟徊t身煤氣引出,繼續(xù)通過在線分析儀監(jiān)測其成分變化。通過這種強(qiáng)制對流置換和實時監(jiān)測相結(jié)合的方式,僅用了7小時50分鐘,就使?fàn)t內(nèi)煤氣成分(特別是O?和H?含量)達(dá)到安全檢修標(biāo)準(zhǔn)。這項創(chuàng)新大大縮短了檢修前的安全等待時間,為中修工作提前開始創(chuàng)造了有利條件,是一項極具推廣價值的成功實踐。
4 總結(jié)與探討
4.1 本次空料線停爐實踐的成功經(jīng)驗
(1)全面且超前的停爐前準(zhǔn)備:從爐況的精細(xì)化調(diào)整(高物理熱、低硅、配錳礦、降堿度、改全焦),到預(yù)休風(fēng)料單的科學(xué)設(shè)計,再到設(shè)備安全保障系統(tǒng)的升級改造,構(gòu)成了一個完整、嚴(yán)密的準(zhǔn)備體系,為空料線成功奠定了堅實基礎(chǔ)。
(2)創(chuàng)新性安全技術(shù)的有效應(yīng)用:液壓自動放散閥、氮?dú)獗Wo(hù)系統(tǒng)、尤其是在線煤氣分析技術(shù)的引入,將停爐安全從依賴經(jīng)驗判斷提升到數(shù)據(jù)實時監(jiān)控的新高度,顯著提升了過程可控性和安全性。休風(fēng)后快速煤氣處理法更是體現(xiàn)了高效安全的理念。
(3)動態(tài)精準(zhǔn)的操作調(diào)整能力:面對初期的難行和中期爆震險情,操作團(tuán)隊能夠快速準(zhǔn)確判斷原因,并果斷采取調(diào)整氮?dú)饬俊⒔档惋L(fēng)量等有效措施,展現(xiàn)了高超的應(yīng)急處置能力。
(4)高效的爐前與各工種協(xié)同:兩次出鐵的組織及時有效,設(shè)備、電氣、自動化等各輔助工種保障有力,體現(xiàn)了優(yōu)秀的團(tuán)隊協(xié)作水平。
4.2 存在不足與改進(jìn)方向
(1)工序銜接與富氧控制精度不足:預(yù)休風(fēng)階段由全焦冶煉轉(zhuǎn)換時,對料速變化的預(yù)判不足,富氧量未能及時下調(diào),導(dǎo)致焦炭超計劃消耗。未來需建立更精細(xì)的工序銜接指令表,實現(xiàn)參數(shù)變化的精準(zhǔn)預(yù)控。
(2)風(fēng)量與打水量的動態(tài)平衡模型有待完善:中期出現(xiàn)的“大風(fēng)量、高打水”冒險操作,暴露出現(xiàn)行操作規(guī)范中對二者優(yōu)先級的界定不夠清晰。未來應(yīng)確立“風(fēng)量為主、打水為輔”的頂溫調(diào)控原則,并建立基于實時頂溫和H?濃度的聯(lián)動控制模型。
(3)氮?dú)馔ㄈ氩呗孕柽M(jìn)一步精細(xì)化:初期因氮?dú)馔ㄈ肓窟^大導(dǎo)致難行,表明通入策略需與料線深度建立更科學(xué)的對應(yīng)關(guān)系,實現(xiàn)分階段、按需供給。
5 結(jié)語
本鋼板材五號高爐2025年7月的空料線停爐實踐,是一次在現(xiàn)代高爐操作理論指導(dǎo)下的成功技術(shù)應(yīng)用。通過系統(tǒng)性的前期準(zhǔn)備、創(chuàng)新性的安全保障技術(shù)和動態(tài)精準(zhǔn)的過程控制,安全、高效、環(huán)保(全程回收煤氣)地完成了預(yù)定目標(biāo),耗時12小時10分鐘,為高爐中修創(chuàng)造了優(yōu)良條件。實踐證明,其所采用的氮?dú)獗Wo(hù)、在線煤氣分析、自動放散閥、快速煤氣處理等一系列技術(shù)措施是有效且可靠的。同時,實踐中暴露出的在參數(shù)精準(zhǔn)控制方面的不足,也為未來進(jìn)一步優(yōu)化操作、提升標(biāo)準(zhǔn)化和智能化水平指明了方向。本次實踐所積累的正反兩方面經(jīng)驗,對同類型大型高爐安全、經(jīng)濟(jì)、綠色地實施停爐操作具有重要的參考和借鑒意義。
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