摘  要 首钢通钢3号高炉自2014年7月12日开炉以来，高炉一直稳定顺行，设备运转正常，其他辅助车间设备运转也正常，直到2015年11月10日辅助车间（喷煤车间）的喷煤磨机出现了严重的设备故障，无法磨煤，为了配合喷煤检修磨机，3号高炉定于2015年11月11日进行计划检修16h，复风后进行29h全焦冶炼。炼铁厂做了大量的准备工作，制定了详细的负荷调整方案，工长精心操作，并根据具体实际情况进行微调，加上及时对装料制度进行合理调整，高炉较稳顺地度过了全焦冶炼阶段，进入富氧喷煤的常态冶炼状态。

关键词 大型高炉 全焦冶炼 操作 稳顺 

1  前言

通钢3号高炉于2014年7月12日开炉，高炉有效容积2680m3,设计产能220万t/a，是目前全通钢在产的容积最大、工艺设备最先进的高炉。3号高炉于2015年11月11日为了配合喷煤车间检修磨机开始计划检修16h，休风料按全焦冶炼负荷执行，计划复风后执行全焦冶炼39h（实际29h）。炼铁厂做了大量的准备工作，制定了详细的负荷调整方案，工长精心操作，并根据具体实际情况进行微调，加上及时对装料制度进行合理调整，高炉较稳顺地度过了全焦冶炼阶段，进入富氧喷煤的常态冶炼状态。当然也存在不足和教训，应当认真吸取。

2   休风前的准备工作

受喷煤磨机设备故障的影响，3号高炉定于2015年11月11日进行计划检修16h，防止喷煤磨机突然故障有断煤的事故发生。喷煤磨机计划检修需要80h（实际68h），全焦冶炼时间计划39h（实际29h）。3号高炉开炉时也没有进行如此长时间的全焦冶炼时间，面对此次全焦冶炼对于高炉操作者是一个很大的考验，也是巨大的挑战。11月月初以来高炉炉况一直稳定顺行，负荷稳定在5.20t/t 的水平。但进入中旬外围原燃料质量逐渐转差，焦化配煤中主焦煤的减少、干熄焦经常故障并伴随仓位时常偏低、焦丁量阶段性极高、喷吹煤配煤频繁调整等外围环节影响，高炉的热制度、装料制度等也处于频繁调整中。为进一步稳定好炉况，高炉采取了退守手段，气流调整以“打开中心、兼顾边缘”为整体思路，从11月3日逐渐减少边缘布矿量，并将中心焦圈数加至3圈（料制调整过程：C938272625122 ↓O9282736252↓→C938272625122 ↓ O9182736252↓→C938272625123↓O82736352↓→C938272625123↓O82726252↓），中心焦比例由16.67%提高至23.08%。矿批重65t不变，焦负荷仍稳定在5.2t/t。在采取上述措施的同时，车间严抓各项生产环节，保证生产秩序顺畅，在原燃料质量逐渐下滑的前提下高炉保证了稳定顺行，为高炉复风后全焦冶炼创造了有利条件。

3   制定科学合理的修复风方案及优化休风操作

为保证全焦冶炼炉况调整和磨机检修时间配合上的精准性，在掌握尽量缩短全焦冶炼时间、保证炉况顺行的原则下，制定了《3号高炉2015年全焦冶炼暨11月11日定修休风方案》、《3号高炉2015年11月11日定修复风方案》、《3号高炉减煤停煤恢复预案》、《3号高炉2015年11月11日复风风口布局》、《3号高炉2015年11月11日复风恢复进度》等五大方案，并经炼铁厂多次讨论通过。

3.1 负荷调整方案 

负荷调整方案见表1。

3.2 煤量的变动及负荷的调整

高炉在休风前1.5h要把细粉仓内的煤量喷空，目的是便于磨机检修及防止煤粉浪费。在调整煤量的同时高炉负荷也随之降低，焦负荷由5.20t/t逐步退至4.32t/t,碱度下调0.01，煤量由39t/h减至20t/h。10日四点班23:10分加焦12.5t，保证休风前炉温在0.5%。11日零点班0:30分变料为全焦负荷，矿批由60t退至55t，加焦批由13.9t至15.7t，负荷由4.32t/t调至3.50t/t，碱度继续下调0.02，计划6:15分停煤，复风全焦冶炼。

3.3 休风料的组成

休风料选用烧结矿+球团矿，焦炭选用干熄焦。为避免炉况顺行差，风量、炉温达不到规定范围，通过缩矿批和减焦炭负荷，以实现炉况顺行，保证休风时渣铁物理热。休风料料制：C938272625123↓O82736352↓  料线C：1.45m,O:1.45m,进一步放开中心和边缘气流，保证料柱透气性。

3号高炉退负荷及休风料实际情况见表2。

3.4 休风操作

3.4.1 休风前确保炉况顺行，渣铁物理热充沛

休风前末次铁水炉温达到0.5%，物理热＞1500℃，渣铁流动性良好。炉前维护好铁口，使末次铁铁口深度较正常时深100～150mm。炉前两个铁口大吹，大吹后联系减风，根据铁口喷吹情况分台阶减风，确保炉内渣铁排净。减风操作采用“小步勤减”的方式，有利于料柱逐步向下压实，减少料柱内尤其是软熔带的大幅错位。

3.4.2 停煤停氧

5:17分停煤后，根据高炉压差情况同时停氧，分阶段降低风温，于5:30风温由1150℃降至1120℃，于6:10再次降至1050℃，保持合理T理温度，保证高炉顺行。休风过程中值班室及看水人员盯住风口，及时调小漏套水量，在风压40kPa时关闭漏套进水（以风口正常工作为准）。并及时发现其他漏水情况，一并在检修中进行处理。高炉长期休风要进行炉顶点火，因此休风操作中控制料线和顶温是一项重要工作。3号高炉在开始减风后通过控制上料逐步加深料线，在高炉切煤气时料线控制在2～2.5m，之后不再加料，休风后料线2.5～3m基本符合规定要求，顶温控制在250～350℃，以防止顶温过高烧坏炉顶设备,顶温过低炉顶点火困难。

4   优化复风操作

复风操作是炉况快速恢复的关键，应做到“稳中求快”，以恢复风量为原则，同时兼顾炉温及生铁质量。

4.1复风用风口

复风送风用26个风口（1#、3#铁口出铁,）：（2#、13#、18#、24#）风口堵死厚度200mm防止自动吹开，送风风口面积：∑s26＝0.3079m2，全开风口∑s30＝0.3552m2，复风风量3000m3/min，送风初期风温950℃，控制好压差。

4.2复风料制

复风料制：装料制度执行C938272625124↓O82736352↓  料线C：1.45m,O:1.45m，将中心与边缘气流放开，快速恢复炉况。复风料组成：焦批15.7t；焦丁1.8t，矿批55t：烧结37t,球团18t；批铁32.20t；焦比：487kg/t。

4.3 开风口及加风情况

开风口的时机取决于风量和风压的水平以及是否需要加风，按照捅风口计划，单个风口130-140m³即可开风口，分别在2:55、4:10将18号、2号、24号三个风口捅开，留13号风口没捅（计划堵3-5d，缓解炉缸侧壁温度高的趋势），风口面积0.3428m2（休风后堵风口的布局见图1）。12日白班接班参数：风口29个作业、风压350kPa、风量4450m3/min、风温1050℃、顶压190kPa、风速220m/s、富氧4000m3/h、炉温0.4%、小时料批6.5批，炉渣碱度合适,炉况表现正常。

5  全焦冶炼操作

全焦冶炼的难点在于炉温的控制，俗话说：“炉温是高炉的生命线”，只有稳定好炉温才能保证高炉稳定顺行。

5.1高炉操作情况

复风后高炉第一批料集中加附加焦14.3t，用来弥补高炉休风所亏的热量。复风后采用全焦冶炼燃料比538kg/t, 复风1.5h后开始下料。随后根据炉况顺行和铁水热量情况逐渐上用参数（表3）。  无论长期休风还是短期休风，复风后的首要任务是保证高炉炉缸热量充足，休风时所加的净焦基本已经过料，而且复风第一批加的附加焦还在炉身上部，所以只有靠风温来提高炉缸热量，保证合理的风口前理论燃烧温度。复风开始时风温用950℃，理论燃烧温度在2300℃左右。复风5.5h后料批基本恢复正常水平，炉况表象正常。

炉况正常以后到恢复喷煤之前的20多个小时里工长通过随时调整风温来控制炉温的走向，尽量保证焦批和氧量稳定，四班统一操作，尽量保证四个班的料批差小于等于1批料，这样有利于炉温的稳定和高炉稳定顺行，全焦冶炼期间炉温稳定在0.35%-0.4%的水平，碱度尽量做在下限（全玻璃），防止高炉温、高碱度不利于高炉的顺行。全焦冶炼期间高炉的风温最高用至1100℃，富氧量最高达到5000m³/h，利用理论燃烧公式（1563+0.7938*风温+40.3*富氧率-2.5*煤比）计算可以得出，最高的理论燃烧温度大约在2500℃。

全焦冶炼期间高炉的透气性指数并没有比正常高炉的透气性指数高，基本保持一致，按照理论来讲焦批大能够改善料柱的透气性，喷煤影响料柱的透气性，但是实践证明并不是这样，具体原因还有待于以后研究。

5.2 装料制度调整情况

复风后装料制度执行C938272625124↓O82736352↓  料线C：1.45m,O:1.45m，高炉运行到12日四点班至此全焦冶炼已运行16h，经过2个冶炼周期，十字测温边缘温度从原来的80-90℃上升到100-110℃，并且继续上升势头比较明显，说明全焦冶炼后边缘煤气流逐渐发展。四点班16:0分将8、7、6、5档倾角各加0.3°，并把料制改为C938272625124↓O9182736351↓，在保证中心焦量不变的情况下，适当控制边缘发展的幅度.通过调整，边缘温度基本维持了不变，而次中心温度从原来的400℃上升到420-430℃。通过料制的调整控制了边缘气流的发展势头，同时也保证了合理的中心气流，使高炉炉况得到了稳定的发展。

5.3 高炉操作特殊情况

在12日零点班6:00高炉已具备TRT系统投运的条件，但因TRT故障不能投入运行。高炉运行至10:45，TRT故障处理完毕，要求投运。11:30在投运过程中因TRT入口蝶阀迟迟不能打开，导致高炉顶压波动较大，进而导致压差升高，高炉出现难行。12:00高炉被迫停氧，并减风至300kPa维持顺行。12:45 TRT投运正常，高炉逐渐恢复参数。图2为12日白班炉况情况，表4为TRT投运前后的各参数情况。

6   恢复喷煤过程的操作

6.1恢复喷煤的前期准备情况

12日21:30喷煤通知磨机检修完毕并启动磨机，设备试运转比较正常，23:10所有设备均调试完成，具备给高炉送煤条件，高炉根据具体炉况按照计划调整好负荷，为高炉恢复喷煤创造有利条件，尽量减小炉况波动，稳步地完成由全焦冶炼向喷煤冶炼的转换。具体负荷调整如表5。

6.2特殊炉况及恢复喷煤的操作情况

6.2.1特殊炉况

12日四点班中后期强度减慢，炉温上行至0.5%水平，加上气流转换过程中压差持续过高，最高达到170kPa，另外加负荷时机不好，导致交班时风量萎缩至4200m3/min，透气性从原来的27降为25左右。13日零点班接班后炉况逐渐变差，明显出现难行，高炉运行至0:10时，高炉出现悬料。通过大量减风调剂，0:35高炉崩料，料线4.2m。与此同时，将矿批退至55t，焦批不动，负荷降为3.96t/t，高炉处理完悬料正常下料后，重新恢复高炉参数。图3为13日零点班炉况情况，表6为高炉悬料前后的各参数情况。

6.2.2恢复喷煤的操作情况

13日零点班处理完悬料后3:00左右,高炉炉况恢复取得较大进展，各项参数恢复良好。3:10喷煤通知细粉仓内煤粉已攒够150t，此时炉况表现较为稳定，于是高炉在第25批将矿批加至60t，负荷恢复至4.32t/t，计划使用20t/h的煤粉，3:30通知喷煤给高炉送煤10t/h。但由于零点班恢复炉况，再加上喷煤初期煤粉没有烟煤，固定碳含量较高，负荷显轻，炉外实际炉温在0.6-0.7%的水平。为快速下做炉温之后上用煤量，于38批减焦批至13t，负荷加为4.62t/t。但因整体强度偏慢，没能按计划上用煤量，交班煤粉维持在10t/h。

13日白班总的指导思想为高炉稳定顺行，争取强度。通过跑强度下做炉温同时上用煤量。白班第38批，视高炉炉况顺行情况较好，减焦批至12.5t，负荷加为4.80t/t，计划用煤至35t/h。

14日全天炉况顺行尚可，但是整体负荷显轻，煤粉未能按照计划使用，基本在26-28t/h的水平。为进一步上用煤量，为增加富氧量和使用高风温创造条件，零点班45批减焦批至12t，负荷加为5.0t/t，计划煤量35t/h。经过三天的冶炼高炉的侧壁温度基本稳定，同时考虑29个风口工作对风量影响较大，13#风口不宜继续堵下去，车间决定白班8:20开13号风口，至此实现全风口作业，风口面积∑s30＝0.3552m2。为了进一步提高煤量，恢复正常喷煤负荷，白班第46批和四点班47批各加矿1t，变为61t和62t，焦负荷分别为5.08t/t和5.17t/t。至此，炉况恢复基本正常（表7为负荷调整的全部进程）。

7  结语

（1）通钢3号高炉本次全焦冶炼和恢复喷煤过程，高炉煤气流发生很大变化，全焦冶炼条件下，因为煤气量减少边缘气流发展，必须及时对装料制度进行调整，以应对煤气流变化。此次全焦冶炼料制的调整比较成功，这点是此次全焦冶炼的亮点。

（2）本次全焦冶炼实践证明大高炉的理论燃烧温度最高可以达到2500℃，并且高炉能够稳定顺行。

（3）此次休风料和煤粉计算比较精准，保证了复风后炉况能够快速恢复和避免了煤粉的浪费。由于休风料和复风参数的选择比较合理，复风后炉况顺行较好，渣铁物理热充沛，为炉前工作快速走上正轨创造了有利条件，同时更好地为高炉按照计划恢复炉况提供了较好条件。

（4）在炉况恢复过程中，分别出现了TRT故障和悬料，不利于高炉炉况恢复，通过此次实践我们总结出如果以后再遇到类似情况，炉况不稳，则TRT系统可不急于投用。另外，在压差较高和煤气流有变化的前提下，负荷的变动要慢，不要过于急功近利。这点是此次全焦冶炼的不足之处，但是也为我们积累了宝贵经验。

8  参考文献

[1] 张贺顺，马洪斌等.首钢高炉长期休风及炉况恢复的定量化研究[C]//中国金属学会炼铁分会.2010年中小高炉炼铁学术年会论文集.哈尔滨：中国金属学会,2010：54～56.

[2]安铭，栾吉益等.济钢3#1750m3高炉长期休风复风操作实践[J].山东冶金.2008，30(5)：23～24