1高炉降料面3天方案.docx
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1高炉降料面3天方案
首钢京唐公司一高炉
2011年7月20日降料面检修及恢复方案
（计划3天）
编制：
炼铁作业部生产技术室
审核：
批准：
日期：
2011-7-15
第一部分一高炉降料面检修及恢复组织架构
炼铁作业部1号高炉炉衬的设计寿命为2年。
自2009年5月21日投产后，1号高炉已运行2年多了，操作炉型已经不规则。
目前，炼铁作业部1号高炉存在炉缸堆积、炉墙粘结接的现状，高炉生产还不正常，炉况顺行差。
为加快1号高炉恢复，首钢京唐公司炼铁作业部计划一高炉于2011年7月20日进行为期3天的检修，主要工作是降料面、检查炉墙粘结情况等。
为加强对高炉降料面、检修及送风恢复工作的组织领导，确保高炉检修按计划有序进行，实现安全顺利送风恢复，炼铁作业部在炼铁分厂会议室成立指挥部。
一、指挥部职责
指挥部负责高炉降料面、检修及送风恢复工作的整体协调指挥工作，按照公司的计划要求，在公司专业处室领导下，组织协调各检修单位、炼铁部内部各生产单位和专业处室相互配合，圆满完成一高炉检修及送风恢复工作。
二、指挥部成员
总指挥：
卢正春、张卫东、张贺顺、刘正发、张保顺
副指挥：
熊军、王长水、任立军
成员：
王晓朋、夏雷阁、安钢、张振存、王友良、霍吉祥、黄文斌、付中锋、金亚建、史凤奎
三、成立各专业组
为更好地组织好一高炉检修及送风恢复工作，遵行专业分工合作原则，指挥部下设专业组。
各专业组在指挥部领导下工作，并对指挥部负责。
组织架构示意图如下：
图1首钢京唐公司降料面检修组织架构
1、高炉组
组长：
张卫东、
副组长：
张贺顺
成员：
王晓朋、熊军、张振存、王有良、霍吉祥、陈军、王刚义、程宝得、苏殿昌、闫铁锋、余鸿林、鲁俭、董志宝、贺风凉、李先刚、高元及高炉作业长。
职责：
在指挥部领导下，全面负责炼铁分厂检修工作的协调与指挥。
2、设备检修组
组长：
刘正发
副组长：
熊军、王长水
成员：
黄文斌、童飞、陈玉明、韩勇敢、李庆会、邢迎春、
丁慧田、孙永坤及各维检单位负责人
职责：
在指挥部领导下，全面负责检修工作的协调与指挥，领导、监督检查下属的检修质量小组、资材备件小组、检修协调小组、检修进度小组的工作，协调与高炉组、烧结组、球团组、物料平衡组、安全消防保卫组、后勤保障组等工作。
3、烧结组：
组长：
安钢
副组长：
史凤奎
成员：
王全乐及烧结各班作业长
职责：
在指挥部领导下，全面负责烧结分厂检修工作的协调与指挥。
4、球团组：
组长：
夏雷阁
副组长：
黄文斌
成员：
刘文旺、吴小江、球团各班作业长
职责：
在指挥部领导下，全面负责球团分厂检修工作的协调与指挥。
5、物料平衡组
组长：
张贺顺
副组长：
任立军
成员：
邸贺龙、付中锋、董爱平、康海军、王晓朋、安钢、夏雷阁、炼铁作业部调度室、各分厂作业长
职责：
在指挥部领导下，全面负责高炉、烧结、球团三个分厂检修及恢复期间的物料平衡的工作。
6、安全消防保卫组
组长：
张卫东
副组长：
马勇健、王晓朋、安钢、夏雷阁
成员：
孙春亮、赵磊、张维、张建国、学乃玉、赵连良、牟春山
职责：
在指挥部领导下，全面负责高炉、烧结、球团检修及恢复期间的安全、消防、保卫的工作。
7、后勤保障组
组长：
卢正春
副组长：
金亚建
成员：
任全煊、张诗诗、李海青、段凤霞、肖文君、学乃玉、赵连良、牟春山
职责：
在指挥部领导下，全面负责检修及恢复期间的后勤保障工作。
四、高炉组下设专业小组
高炉组的工作是炼铁作业部本次检修的工作核心。
结合各阶段工作重心，在高炉组下面设降料面、爆破、喷涂、扒料及送风恢复小组等。
1、降料面小组
组长：
张卫东
副组长：
张贺顺
成员：
王晓朋、王有良、霍吉祥、余鸿林、苏殿昌、闫铁锋、鲁俭、董志宝、贺风凉、李先刚、高元、任立军、付中锋、沈海波及高炉作业长。
职责：
在高炉组领导下，全面负责高炉降料面工作。
2、高炉送风恢复小组
组长：
张卫东
副组长：
张贺顺
成员：
王晓朋、王有良、霍吉祥、余鸿林、苏殿昌、闫铁锋、鲁俭、董志宝、贺风凉、李先刚、高元、任立军、付中锋、沈海波及高炉作业长。
职责：
在高炉组领导下，全面负责高炉送风恢复工作。
第二部分高炉检修进度安排
一、检修进度安排
1号高炉降料面检修进度安排见表1。
表1首钢京唐1号高炉降料面检修进度安排计划表
工作阶段
主要工作项目
预估所需时间
小修
①安装炉顶打水管、加装水表控制阀并调试
②更换后腔破损风口
4小时
降料面
降料面
30小时
检修
①拆卸风口、吹管、进人的中缸
8小时
1炉内降温
2平中心堆尖
34小时
检查炉墙粘接情况
8小时
回装风口、中缸
8小时
炉内拉料
16小时
料面测量
8小时
累计
降料面后累计3天
二、备注
降料面后，高炉计划检修3天，主要是清除中心堆尖、观察炉墙结厚情况，不进行炉缸扒料、喷涂等工作。
考虑到小修时间4小时，降料面30小时，小修停风时间安排在7月20日20：
00，降料面停风时间为7月22日06：
00。
第三部分高炉小修方案
为保证降料面顺利进行，降料面前必须做好高炉小修工作。
小修工作的重点内容是：
①安装炉顶打水管，加装水表、控制阀并调试。
②更换后腔破损风口（仅前腔破损风口不更换）。
③将一高炉干法入口前散热器的六个安全阀摘除，并安装截门。
送风前打开截门保证散热效果。
④在上升管预留接口处，连接并调试好煤气人工取样管路和设备。
⑤利用好盖面焦控制好顶温，小修预降料面至6米左右。
一、准备工作
考虑到炉顶预留打水管安装孔，小修时间安排为4小时。
为此，需做好以下准备工作：
1、由设备室按图制做打水管及管节，并在小修前运到现场。
2、由一炉看水准备出高压水头，确保水压大于16kg/cm2，并负责准备好胶管及水流量表，供联接水头与打水管测量水量用。
（看水专业工程师负责）。
3、停风前一天检查各蒸汽、氮气截门，保证灵活好用。
蒸汽系统压力在7kg/cm2以上，氮气系统压力在8kg/cm2以上。
4、停风前一天检查并试点炉顶点火枪（上料专业工程师负责）。
5、停风前把旋风除尘器灰卸净（张鉄志负责）。
6、停风前作业长与喷煤工联系，安排煤量，保证停风前煤粉仓、喷吹罐喷空（当班作业长负责）。
二、停风小修方案
1、停风前40批取消焦丁（补大焦），保持目前附加焦量，装料、料线不变。
2、炉内负荷提前1天退至矿批103吨（烧结矿80吨+自产球团17吨+锰矿6吨+萤石1吨），焦批干基37吨，负荷2.78，附加焦每5批25吨，实际负荷2.45，炉温按1.2%掌握，炉渣碱度R2按1.0，（CaF2）4.5%，[Mn]0.8%校核。
（批铁量61.37吨，体积117.78m3，压缩率13%）。
3、为确保降料面时尽可能消除中心料柱和清理炉墙，小修停风前最后需集中加入盖面焦：
7批×37吨/批=259吨焦炭。
盖面焦加料为平铺方式：
40（5）38（3）36（3）34
（2）31.5
（2）29
（2）20
（1）。
4、为保证小修顺利进行，停风前必须做好高炉基本顺行工作。
如果炉况差，可提前退负荷，确保炉温充足，停风顺利。
5、安排好出铁时间，确保按时停下风来，最后一次铁须安排双场出铁。
三、小修停风注意事项
1、本次高炉小修需要停风做大停气手续，当班作业长负责。
2、进行炉顶点火时，派专人看火，看火人员须观察炉内火焰变化，如有熄灭和火突然变大要及时汇报作业长，作业长立即组织有关人员检查冷却设备及风口堵泥情况并组织解决发现的问题，炉顶火灭后按规程要求重新点火（当班作业长负责负责）。
3、上料要与作业长联系，确保停风时炉顶料罐、各皮带不压料。
4、停风后更换所有后腔损坏的风口，吹管内不得有杂物。
（作业长负责）
5、安装打水管，喷水孔要正对正下方，管子要水平、正对炉子中心，保证管子位置正确。
看水专业工程师负责检查确认。
6、由看水工接好打水胶管并固定好，严防脱开，装好后立即微量通水以防止打水管烧弯。
把每根打水管的方位做好标记，送风时记录水表已有流量（看水专业工程师负责）。
7、一炉负责检查炉顶打水喷头的出水状况，如果堵塞严重，维检人员负责在小修停风时处理。
8、首自信检查雷达探尺及长行程机械尺，保证灵敏准确。
9、首自信负责检查煤气分析仪，确保降料面工程中分析煤气成分准确。
煤气人工取样化验人员和设备到现场，并调试好。
高炉处理上升管预留接口处的煤气取样孔，保证畅通。
10、检查备用水泵，确保供水。
并在降料面过程中，指派专人值班，不发生断电、断水事故。
11、从安装打水管开始到降料面结束，布料溜槽严禁动作，拉闸挂牌（上料专业工程师负责）。
四、炉顶打水管安装示意图
图2炉顶打水管安装示意图
降料面打水管制作安装要求说明：
1、降料面水管使用Ф73mm*10mm厚壁钢管共制作8根，
标高47.91m打水管伸入炉内5400mm，
标高47.41m打水管伸入炉内5900mm,
打水管炉外长度以现场预装管实际情况确定（炉壳厚110mm）,
打水管外接法兰与预装管法兰配对密封。
2、喷水孔方向向下，孔直径3mm，孔距50mm。
3、打孔分4段，共268个孔:
第一段长800mm,钻一排孔16个；
第二段长1400mm,钻两排孔共56个，排孔中心线夹角22.5°；
第三段长1400mm,钻三排孔共84个，排孔中心线夹角30°；
第四段长1400mm,钻四排孔共112个，排孔中心线夹角30°。
装前要试水检查是否有孔堵塞。
4、在打水管上焊接法兰时，与预装管法兰配对后要保证喷水孔朝下，安装时打水管保持水平。
5、打水管安装后要及时通入少量水，以防止管子受热后下垂。
6、为了保证雾化效果，高压水到达炉顶压力至少16MPa以上。
7、高压水由水包引出经流量计和电磁调节阀接到软管上，软管通过逆止阀，与打水管连接。
打水管通过法兰与炉体预装管连接。
第四部分高炉停风降料面方案
一、停风要求
1、降料面停止加料时，布料溜槽严禁动作，拉闸挂牌。
2、停风前降料面至风口带。
3、保证蒸汽系统压力在7kg/cm2以上，氮气系统压力在8kg/cm2以上。
4、停风后炉内视料面情况适量均匀打水，补加焦炭，准备盖石棉布或铺铁板。
5、一高炉要组织好降料面和出铁工作，严格按工艺规程、岗位操作规程和有关规定进行有关操作，杜绝发生事故。
二、降料面时炉内操作
为保证铜冷却壁安全，减少爆震，前期风量水平要适当大些，后期风量要控制较低水平。
1、降料面计算：
（1）1高炉风口中心线至6.0m料线的操作容积按4175.22m3计算，除去7批盖面焦体积，正常料填充体积为3686.54m3。
按上述矿批、负荷，压缩率为13%；则每批料体积为117.78m3,附加焦体积47.17m3，风口中心线以上部位需加正常料29批，附加焦150吨。
总计全炉焦炭1482吨。
（2）经统计计算燃烧1吨焦炭所需风量为2800m3/min，因此总耗风量414,9600m3，考虑以往的经验需乘以修正系数1.35，降料面过程总耗风560，2000m3。
（3）若按进入料线12m（炉身中部偏下0.3m）时改常压，改常压前耗风139，8600m3，平均风量按5500m3/min计算需4.5小时，改常压后平均风量按2800m3/min，到风口带需耗风420，4000m3，需25个小时，累计降料面过程总时间约为30小时。
2、作业长操作：
（1）小修送风后风机改为手动模式操作。
（2）小修送风后注意料尺工作及压量关系避免悬料，压量关系不正常时及时处理。
降料面过程中严格控制风量，防止管道和悬料。
随着料线降低，压差降低风量不断上升时，及时减风，同时适当降低顶压。
（3）尽量减少爆震。
当炉顶温度过高，打水控制不住或炉内频繁出现爆震时，减小风量，适当降顶压保证安全。
若减风后爆震控制不住，考虑停气。
（4）保护好铜冷却壁。
密切注意七、八、九、十段壁后温度，如果出现壁后温度大面积超过150℃，适当减风并增加冷却软水流量，以确保铜冷却壁安全。
（5）降料面时严格控制顶温在规定范围。
顶温需要同时满足干法除尘、TRT发电、煤气管网的要求。
一旦满足不了，加大打水量和减小风量控制。
表2降料面时高炉顶温控制标准
类别
入口温度要求
压差
干法除尘
≯220℃
≯7Kpa
TRT发电
≯200℃
-
煤气管网
≯70℃
-
为控制煤气管网温度，需能源部配合提高煤气管网喷水降温至最大。
（6）达到如下条件之一应停气：
●煤气中H2＞6%。
●煤气中O2>0.8%。
●料面降至炉腹。
●影响干法除尘、TRT发电、煤气管网正常运行。
（7）降料面期间高炉各主要操作参数半小时记录一次，当发生爆震时要随时记录风压、风量、顶压的变化。
（8）降料面工作开始后由高炉作业长通知化验室每半小时取一次炉顶煤气分析N2、H2、CO、CO2、及O2含量，及时报值班室以供降料面时参考。
（9）炉长与作业长负责分析煤气特点，同时结合雷达探尺和长程机械探尺判断料面位置。
●H2上升接近CO2值时，料面在炉身下部。
●H2>CO2时料面进入炉腰。
●CO2回升料面进入炉腹。
●N2开始上升料面进入风口区。
（10）降料面时顶温严格控制在规定范围，降料面期间N1不停机。
（11）降料面期间炉顶布料溜槽不得动作。
（12）炉墙粘结物熔化后向下滴落，容易堵塞风口进风，作业长要及时组织炉前工捅风口，保证风口全开。
（13）要加强风口巡检，若有风口前腔破损，及时关闭前腔；若后腔破损改直排，加外喷水，尽量不停风。
3、出铁安排：
降料面过程中，全炉计算铁量1780吨，考虑到高炉的安全容铁量为1300吨，出铁安排如下：
（1）提前一天将炉门打泥量降下来，控制炉门深度3.5-3.7m。
（2）出铁组织由炉前专业工程师与炉长协商进行，最后一次铁改成大钻头。
（3）降料面过程中原则上安排2次出铁，预留最后一次铁800吨。
根据炉门和降料面的实际情况，当班作业长安排好出铁时间，并保证出铁顺利。
第一次铁：
小修送风后2-3小时单铁口出铁，见渣后打开另一铁口。
各自在出净后堵口。
两铁口出铁量控制在1000吨左右（如果出铁差，铁量不足，可增加一次铁）。
第二次铁：
安排在多个风口见空后双铁口同时出。
4、停风：
在确认料面已降到风口，渣铁排净后，按规程做停风手续，停风前将炉顶打水关死。
（当班作业长负责）
5、停风后工作及注意事项
（1）所有漏水设备停风后必须全部停水。
（看水专业工程师负责）
（2）停风2小时后除盐水A系统停一台泵（当班作业长负责）
（3）停风期间看水每班检查二次冷却设备是否有洇水，发现洇水及时汇报处理。
（看水专业工程师负责）
（4）停风检修期间密切注意除盐水补水量的变化，出现波动及时处理并汇报。
（5）高炉回压时，周围不要站人，10分钟后才可进入现场；热风炉停止回压、卸完吹管后方可通知风机停机。
（6）停风后炉缸炉底冷却水量控制最低。
水系统具体操作见附件4。
三、停风降料面期间干法除尘工作要求
1、停风小修时，将一高炉干法入口前散热器的六个安全阀摘除，并安装截门送风前打开截门保证散热效果。
2、降料面期间密切注意散热器进出口温度变化，如进出口温差有变小趋势，要及时查明原因。
如有补水能力，可采取散热器泄水，补充新水降低水温，提高散热效果的措施。
3、密切注意散热器汽包水位变化，如补水不能保证水位高于1.5米，要及时通知作业长采取降低顶温和减风措施，防止散热器损坏。
4、干法箱体入口温度≯220℃、TRT入口温度≯200℃、低压煤气管网入口温度≯70℃。
5、干法除尘箱体压差≯7kpa。
6、小修送风后，投入全部箱体，根据煤气量及箱体压差可酌情减少箱体。
原则上需要更换布袋的箱体最后停。
7、停风小修时，确保旋风除尘、大灰仓、干法除尘箱体积灰泄净。
降料面期间，作业长及时联系保证卸灰车使用，随时卸净旋风除尘、干法除尘箱体内积灰。
四、停风降料面期间TRT工作要求
1、降料面期间为保证低压煤气管网温度要求，TRT尽可能延长运行时间。
2、TRT需停机时，要及时通知作业长。
3、TRT后低压煤气管道保证排水。
五、安全措施
1、检修期间劳保用品穿戴整齐。
2、炉顶未点着火之前，非有关人员禁止在炉顶聚集，禁止在炉顶进行其它施工。
3、设专人看火，保证炉顶火焰不灭。
4、当火焰熄灭，应立即再次点燃。
当火焰熄灭已久或时间不明，高炉作业长应立即报告炼铁分厂厂长，经过研究再决定是否点火。
再点火时，通蒸汽排除残余煤气，施工人员离开炉顶再开始点燃。
5、需要压料时，在确定料面火已点燃后进行。
压料完成后，仍需保持料面上有火焰。
作业长与炉顶联系压火时，风口平台禁止上人；更换冷却设备时必须与炉顶联系。
6、严格执行操作牌制度。
7、其他安全事项，执行各岗位规程。
第五部分高炉开炉装料方案
一、高炉配料原则
1、净焦加至炉腰上沿，空焦加至炉腰上沿以上炉身6.0m处，空焦以上正常料与空焦组合，最上面是正常料。
2、空焦组成：
焦炭、灰石、萤石，碱度按1.25校核。
3、正常料组成：
焦炭、烧结矿、自产球、锰矿、硅石、萤石。
锰矿按[Mn]0.70～0.8%配加，萤石按（CaF2）=3～5%配加。
正常料矿批90吨，负荷2.20～2.30，渣比380kg/t，碱度按1.05校核，控制（AL2O3）≯20%。
4、全炉焦比取3.3～3.5t/t，炉温[Si]=2.0%，全炉炉渣碱度R2=0.90±0.05，渣中（CaF2）=4～5%。
5、后续正常料组成：
烧结矿、自产球、澳矿、锰矿、萤石、焦炭。
焦炭负荷2.55、2.80、3.0，[Si]=1.5%，二元碱度按1.00校核。
二、开炉料计算成分
开炉料所用原燃料成分、堆比重暂时按照下面成分表计算，在原燃料入仓后需要按实测重新核算。
1、原燃料计算成分
（1）焦炭灰分取12.35%，硫取0.78%，水分0.29%；
（2）焦炭灰分中：
SiO251.10%，Al2O327.86%，CaO2.75%，MgO0.41%；
（3）焦炭堆比重取0.53t/m3。
（4）烧结矿堆比重取1.8t/m3，球团矿、澳矿堆比重取2.4t/m3；
（5）锰矿、萤石、硅石、石灰石堆比重取1.6t/m3。
2、原燃料成分计算表
表3原燃料成分计算表
料种
TFe
SiO2
CaO
MgO
Al2O3
S
CaF2
Mn
堆比重
单位
%
%
%
%
%
%
%
%
t/m3
烧结矿
56.72
5.05
9.91
1.87
1.79
0.019
1.8
自产球
65.82
3.82
0.45
0.62
0.52
0.011
2.4
澳矿
62.79
3.15
0.04
0.10
1.63
0.023
2.4
锰矿
13.26
35.33
17.63
1.6
石灰石
0.64
51.05
4.04
0.021
1.6
硅石
0.98
92.66
0.58
0.56
2.47
0.007
1.6
萤石
14.99
0.070
78.68
1.6
焦炭
6.31
0.34
0.05
3.44
0.78
0.53
注：
在检修前1～2天，重新核实原燃料成分，校对配料计算。
三、净焦、空焦、正常料组成
1、压缩率
下部净焦压缩率取15%，中部纯空焦压缩率取14%，上部空焦和正常料组合压缩率取13%。
2、净焦、空焦、正常料组成
正常料矿批90t，负荷取2.25，则焦批干基为40吨。
炉喉焦层厚度为0.77米，炉腰焦层厚度为0.32米。
净焦、空焦、正常料组成见表5。
表4净焦、空焦、正常料组成表
种类
下部净焦
中部空焦
上部空焦
正常料
焦炭干基（t）
40
40
40
40
烧结矿（t）
-
-
-
62
自产球（t）
-
-
-
24.5
澳矿（t）
-
-
-
-
锰矿（t）
-
-
-
3.5
石灰石（t）
-
6.3
6.3
-
硅石（t）
-
-
-
0.5
萤石（t）
-
0.8
0.8
0.9
二元碱度R2
1.25
1.25
1.05
压缩率%
15
14
13
13
压缩后体积（m3）
64.34
68.91
69.71
107.36
注：
正常料矿批90t，焦比738kg/t，负荷2.25，球比27%，批铁量54.21t/批，渣比320kg/t。
炉渣（Al2O3）=15.16%，（CaF2）=4.09%，（MgO）=7.70%，R2=1.05,R3=1.27,R4=0.89。
四、配料计算
1、装料容积计算
空焦和
正常料
组合
炉喉h=2.5m
炉身h=18.4m
图3高炉装料容积计算示意图
注：
V1—风口中心线下0.2米到炉缸上沿的炉缸容积
V2—炉腹容积
V3—炉腰容积
V4—炉腰上沿以上0～6.0米之间炉身容积
V5—炉腰上沿以上6.0米到炉喉下沿之间炉身容积
表5高炉装开炉料各部容积计算表
符号
计算值
（m3）
下界面直径（m）
上界面直径（m）
高度
（m）
V1
188.596
15.50
15.50
1.0
V2
872.304
15.50
17.80
4.0
V3
622.103
17.80
17.80
2.5
V4
1319.822
17.80
15.64
6.0
V5
1771.025
15.64
11.20
12.4
2、装料批数计算
（1）开炉料装料总容积
V总=V1+V2+V3+V4+V5=188.596+872.304+622.103+1319.822+1771.025
=4773.85m3
（2）下部净焦
按照计划，净焦加至炉腰上沿。
装净焦容积V净=V1+V2+V3
=188.596+872.304+622.103=1683.003m3
净焦组成：
焦炭干基40t，水分0.29%；
每批净焦压缩后体积64.34m3
装净焦批数：
1606.90÷64.34=26.1，取25批
5、中部空焦
炉腰上沿以上0～6.0米之间炉身填充空焦。
装空焦容积：
V4=1319.822m3
每批空焦压缩后体积68.91m3
装空焦批数：
1319.822÷68.91=19.1。
取20批
6、上部空焦和正常料搭配组合
正常料与空焦组合填充从炉腰上沿以上炉身6.0m处到料线2.5m空间。
装空焦和正常料搭配组合容积为V5=1728.571m3
每批正常料压缩后体积107.85m3
每批上部空焦压缩后体积=69.71m3
假设上部正常料批数A、空焦批数B
全炉焦比取3.4t/t，根据全炉焦比可得方程式：
40×（26+19+A+B）÷（54.21×A）=3.4………………………①
根据上部空焦和正常料搭配组合填充体积可得方程式
107.36×A+69.71×B=1771.025…………②
由①、②求得：
上部正常料批数
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