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摘  要  介绍了红河钢铁有限公司3^#高炉风口灌渣的原因和应急处置过程。红河钢铁有限公司3^#高炉风口灌渣发生后，通过采取集中加焦、轻料过渡、合理控制风量风速参数、抓紧渣铁排放等技术措施，在复风9.5 h左右铁水物理热恢复正常，22 h后恢复了休风前操作参数，实现了炉况的快速恢复。

关键词  高炉断风  风口灌渣  无计划休风  炉况恢复

1  前言

红河钢铁有限公司3^#高炉（以下简称红钢3^#高炉）有效容积1 350 m³，设有22个风口（现进风面积0.2424 ㎡），东西两个出铁口轮流出铁。高炉于2008年7月9日投产，现在逐渐进入炉役后期，2020年4月以来炉壳温度偏高，多次出现炉壳发红现象，2020年11月还发生了一次炉壳烧穿事故，为加强炉壳冷却降温效果，高炉炉腹一带加装了大量炉外喷淋水管。高炉炉况长期稳定顺行，日常操作物理热控制在1 430 ℃～1 470 ℃，碱度1.16～1.19。

2021年1月12日，20:52风机突然断电，导致高炉断风，22个风口全部灌渣，部分风口甚至灌渣至热风围管，高炉无计划休风1 255 min。通过原因分析，采取集中加焦、轻料过渡、合理控制风量风速参数、抓紧渣铁排放等措施，炉况得以快速恢复。

2  风口灌渣

2.1  风口灌渣情况

图1  红钢3^#高炉风口示意图

2021年1月12日20:52，红钢3^#高炉风机断电造成高炉22个风口全部灌渣，其中吹管全部灌死，10个风口灌渣至下膨胀节，8个风口灌渣至鹅颈管，靠近热风管道送风入口方向的4^#、6^#、8^#风口直接灌渣至热风围管内，灌渣严重。红钢3^#高炉风口灌渣情况见表1。

表1  风口灌渣情况

（注：表1中√表示有灌渣）

2.2  应急处置过程

2.2.1  炉外组织

2021年1月12日20:52，发现红钢3^#高炉断风异响后，炉外检查、报告风口灌渣情况，并立即准备打开窥孔使风口灌入的热渣流出；然而由于灌渣严重，大部分风口膨胀节被热渣灼烧出现发红现象，其中4^#、6^#风口处直接有热渣从下膨胀节位置流出。为保证人身安全，避免膨胀节烧坏进一步扩大影响，抽取了炉外喷淋水管对膨胀节冷却降温，在高炉断风10 min后，才逐步打开风口窥孔盖板。由于未能第一时间打开窥孔盖板，在炉外喷淋水的加速冷却下，致使灌入风口内的炉渣已经基本凝结，不能从流出。

21:05左右，炉外组织尝试清理风口吹管内炉渣，然而炉渣已经冷却凝结，难以清理。21:30左右，准备更换所有风口吹管。23:30出净渣铁后，随即进行了风口吹管、膨胀节、鹅颈管等设备的拆卸、清理工作。

次日19:00左右，22根吹管、10个下膨胀节和8个上膨胀节更换完毕，8个鹅颈管和3个热风围管进风口清理干净，实现复风条件。

2.2.2  紧急休风操作

（1）发出断风警报。红钢3^#高炉风口灌渣发生时，中控室操作人员发现送风异常，风量、风压直线跌落到底，认定为断风，立即发出紧急断风警报，停止了上料、喷煤、富氧、除尘器卸灰，并将调压阀组改为手动调节。

（2）防止煤气倒灌。确认断风的同时，立即关闭热风炉混风切断阀，同时发出放风信号，打开放风阀；随后关闭热风炉冷风阀、热风阀，打开炉顶放散阀，并向炉顶和除尘系统通入蒸汽、氮气。21:10左右，发出“切煤气”信号，关闭煤气遮断阀。

（3）检查风口。在确认断风后，立即对风口进行风口检查，发现灌渣后随即组织开窥孔盖板、清理风口吹管，检查风口有无破损；同时，注意好安全事项。

（4）休风操作。22:10热风炉缓慢打开倒流休风阀；22:20按休风程序完成休风。

2.3  原因分析

从2019年以来，红钢3^#高炉先后发生过多次断风事故，除2020年4月16日在7 h内连续出现两次风机断电使高炉断风事故，造成3个风口吹管下沿部分灌渣外，其余皆未出现过风口灌渣情况。而此次造成22个风口全部灌渣的严重事故，主要是以下3个原因：

（1）单铁口出铁。1月12日6:09左右，3^#高炉做西铁口，出完铁后开始做大沟，东边铁口连续出铁，使得渣铁未能完全排净。

（2）出铁间隔过长。1月12日从19:49打开炉门20:18开始放渣，在断风前，东铁口已经放铁63 min，放渣34 min。从以往风机断电造成断风的经验看，在出铁、出渣这么长时间的情况下是不会导致风口灌渣的。然而，由于受对灌、开铁口的影响，该炉次从上次出铁结束（19:16）至打开炉门出铁，期间间隔了33 min，使得炉内大量渣铁产生而未能及时排放出。

（3）炉缸不够活跃。东铁口连续出铁近15 h，风口亮度明显不够均匀；此外，3^#高炉1月6日计划检修，用时937 min，同时对炉腹一带的冷却棒、冷却壁灌浆2 555 kg，大量水被带入高炉内部。因此，炉缸尚为在恢复阶段，整体活跃性不够。

受单铁口出铁及出铁间隔时间过长的影响，高炉渣铁未能及时排净；以及高炉检修后，整体尚未完全恢复，炉缸活跃性不够的影响。在此次高炉断风的情况下，造成了严重的风口灌渣。

3  无计划休风前炉况

此次断风无计划休风前，炉况稳定顺，压量关系合适 （风压0.383 MPa，透气性指数14 150），铁水温度充足（1 453 ℃）、碱度略低（1.15）；从休风前几日生产数据（表2）来看，高炉在逐步恢复，整体较为稳定。然而，由于当日东边单铁口持续出铁，以及1月6日检修后以来对风口观察情况来看，西南侧6^#、8^#、10^#几个风口亮度还有所欠缺，炉缸整体活跃度程度不够。

表2  红钢3^#高炉2021年1月6日无计划休风前部分指标

4  炉况恢复过程

4.1  炉外组织

（1）风口检漏

此次风口灌渣，从开始抢修到完成22个风口送风设备的更换、清理，仅用时19.5 h左右，抢修十分迅速。在1月13日19：15复风后，立即对所有风口吹管、膨胀节等进行了检漏，由于风压较低未发现异常。在高炉入炉风量逐步加至1 800 m³/min左右，顶压提高至0.110 MPa时，发现4^#风口吹管与小套连接出有跑风现象，因此被迫减风降压，对吹管拉杆进行加紧处理，直至20:20处理好跑风。

（2）抓紧出铁组织

为给炉内降低风压、促进料动，在处理好风口跑风后，炉内逐步加风的同时立即组织开炉门排放渣铁。由于断风前西铁口做大沟，因此复风后继续开东铁口。1月13日20:45东铁口改用45 mm的钻头（复风前钻头50 mm）开炉门，未开穿；20:57打开炉门，没有渣铁。21：26再次打开炉门，放出渣铁，但前期整体较小，出铁51 min，出渣25 min。由于物理热较低，整体渣铁流动性较差^[2]，因此第三次依旧选择开东铁口出铁，此次出铁147 min，出渣132 min，渣铁流动性整体转好。此后，东西侧铁口轮流出铁。

表3  红钢3^#高炉炉况恢复期间渣铁及物理热情况

4.2  控制风量风速

为增强中心，加快气流的吹透，促进炉况的恢复，复风前堵了4^#、8^#、14^#、16^#、19^#风口。1月13日19:15复风后，快速加风，19:26风量900 m³/min，引煤气， 19:35加风至1 300 m³/min。此后发现风口跑风，减风处理。20:55加风至2 340 m³/min，风压0.268 MPa，风口风速控制在210 m/s左右，较平时增加10 m/s，从而保证可以有效的吹透中心。22:05料满座炉，料线1.4 m下降至6.8 m，此后正常料动，22:45加风至2 380 m³/min；23:17滑料一次（2.9/5.3 m）。此后由于渣铁排放较好，在23:30第8^#风口自然吹口且炉内风压较好的条件下，23:45加风至2 550 m³/min，之后在物理热较低的情况下维持该风量稳定。

随着物理热逐步回升，炉内气流稳顺后，开始考步捅开风口、增加风量，恢复风速，控制在195 m/s～200 m/s的日常水准。1月14日3:06捅开15^#风口，3:30加风至2 620 m³/min；5:18捅开19^#风口。在第五炉出铁后，物理热恢复方针范围且与炉温正常匹配后后，6:10捅开5^#风口，高炉全风口作业，6:40加风至2 860 m³/min，此时风量恢复至复风前水平。8:45根据炉况及物理热加风至2 900 m³/min左右，大于休风前风量40 m³/min。

此外，在物理热逐步回升至1 400 ℃，风口明亮、炉温充足且炉内气流稳顺的条件下，高炉开始富氧，1月14日3:35富氧至3 000 m³/h，4:45在物理热回升至1 440 ℃左右时，加至5 000 m³/h。此后，随着风口捅开，风量增加以及炉温充足的情况，逐步增加富氧，7:45富氧至8 500 m³/h，恢复至正常炉况水平。

表4  红钢3^#高炉炉况恢复期间生产参数^[1]

4.3  轻料过渡及负荷调整

（1）集中加焦

此次断风无计划休风1 255 min，休风前未能及时添加休风料。为使复风后能够维持炉缸温度，3^#高炉进行了集中加焦的手段。在第一批料加入了3灌净焦（25 t）；此后由于无法正常下料，料满需座炉，因此在第七批再次加入了一罐净焦（8.47 t）。在集中加焦的同时做好炉渣碱度调整，用昆球代替烧结矿20 t。

（2） 轻料过渡

复风后，矿批缩减至33.6 t，同时批重加焦改为800 kg/批，较休风前增加了600 kg，焦比增加了30 kg/t左右。一方面是为了减轻矿焦负荷，加速炉况恢复；另一方面是为了补充热量。由于复风后风温只有1 050 ℃且空料的缘故，根据3^#高炉经验数据，风温每降低100 ℃需补充1.7 kg/t燃料比，因此在缩减矿批的同时增加了批重焦量。1月14日6:36该负荷出炉后，炉温充足维持控制范围上限0.45 %左右，且有继续升高的趋势，物理热充足为1 450 ℃左右，因此减去了200 kg批重加焦量。在8：30炉温充足、气流稳顺的条件下,矿批增加至35 t；13:44由于炉温过足0.60 %左右，减少批重加焦300 kg，恢复至休风前水平；17:34炉温0.40 %左右，物理热1 460 ℃左右，整体较充足，扩矿批至35.6 t，至此矿、焦量恢复至休风前水平。

表5  红钢3^#高炉炉况恢复期间负荷情况

（3） 喷煤调整

休风前，3^#高炉综合燃料比在583 kg/t左右，复风后为适量增加燃料比补充炉缸热量，结合焦比情况，将煤比控制在120 kg/t左右。在处理风口跑风的同时，完成了煤枪的调整。1月13日20:55开始喷煤8t/h，21:20喷煤至15 t/h，此后座炉停喷煤。炉内正常料动后，根据料速情况，及时做好喷煤量的衔接。1月14日1:00后，由于料速转快至8批，且物理热依旧不见回升，1:40加煤至20 t/h；此后由于料速稳定，煤比过高，3:30减煤至17.5 t/h。6:36批重加焦量减去300kg，在物理热充足的情况下，7:00减少了煤比的补充量，喷煤至19 t/h；7:45富氧至8 500 m³/h，7:55捅开14^#风口后,在料速转快至9批后，8:10喷煤至22 t/h。8:30扩矿批，理论铁量增加，由于物理热、炉温过足，在煤比维持在120 kg/t的情况下，未补充煤量；12：10料速转职9.5批，喷煤至23.8 t/h。13:44减少批重加焦，17:00喷煤至25 t/h，煤比140 kg/t左右。煤比恢复至休风前水平。此次抢修用时19.5 h，实现了快速复产。

5  结语

红钢3^#高炉风口灌渣事故，由于应急处置方案合理，措施得当，在短时间内高炉得以快速复产，减小生产损失，对类似高炉发生类似事故的处理提供了借鉴，经验值得推广。

参考文献

[1] 刘元意,杨雷.莱钢3^#高炉风口灌渣后炉况的快速恢复[J].炼铁,2014,33:41-43.

[2] 杨云,刘存芳,曹学杰.济钢1 750 m³3高炉无计划休风快速恢复炉况实践[J].新疆钢铁,2011(04):38-40.