陳小平，黃 衛(wèi)，廖運(yùn)友

（鹽城市聯(lián)鑫鋼鐵有限公司，江蘇 鹽城 224145）

摘要：介紹了某高爐大修后的開爐方案及實(shí)際操作，及時(shí)針對(duì)高爐的實(shí)際情況進(jìn)行參數(shù)的調(diào)整，為高爐的達(dá)產(chǎn)達(dá)效 奠定了良好的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：高爐開爐；開爐方案；送風(fēng)參數(shù)；達(dá)產(chǎn)；達(dá)效

引言

鹽城市聯(lián)鑫鋼鐵有限公司（以 下 簡(jiǎn) 稱“聯(lián)鑫鋼鐵”）1#1080m³高爐于2011年11月投產(chǎn)，距今已經(jīng)7年。2014年6月發(fā)現(xiàn)爐缸冷卻壁熱流強(qiáng)度超警戒值，對(duì)高爐采取護(hù)爐措施維持生產(chǎn)。2015年1月15日至2月7日停爐檢修，主要對(duì)爐缸陶瓷杯進(jìn)行了修補(bǔ)澆筑及爐墻噴涂。后又經(jīng)過(guò)3年多的生產(chǎn)至2018年1月21日2段32#熱流強(qiáng)度達(dá)到13666kcal／（m²·h），1月27日發(fā)現(xiàn)2段21#熱電偶溫度值偏高（達(dá)到650 ℃左右）后改高壓水強(qiáng)化冷卻；但后續(xù)最高溫度還是達(dá)到740℃，熱流強(qiáng)度再次偏高等情況，嚴(yán)重威脅高爐的安全生產(chǎn)。為避免高爐爐缸出現(xiàn)燒穿等事故的發(fā)生，再次采取加釩鈦礦護(hù)爐等措施后有一定的效果，但生產(chǎn)指標(biāo)受到較大影響，主要體現(xiàn)在產(chǎn)量降低、消耗增加，甚至在6月份時(shí)因爐墻侵蝕嚴(yán)重導(dǎo)致爐缸南側(cè)9#－14#風(fēng)口方向頻繁出現(xiàn)風(fēng)口下沉現(xiàn)象，嚴(yán)重影響高爐生產(chǎn)秩序。

2018年7月聯(lián)鑫鋼鐵決定對(duì) 1#高爐進(jìn)行大修，主要是更換第5層到第11層冷卻壁及拆除無(wú)冷區(qū)的噴涂料，新增兩層冷卻壁（第12層、第13層），更換爐喉鋼磚，爐缸碳磚重新砌筑及陶瓷杯整體澆筑，初始爐型的整體噴涂，對(duì)爐前除塵系統(tǒng)及爐前平臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化改造升級(jí)，以滿足環(huán)保要求。2018年7月31日停爐放殘鐵，經(jīng)過(guò)45天緊張的大修，于2018年9月15 日開爐，開爐第二天利用系數(shù) 2.0t／（m³·d），第三天利用系數(shù)3.1t／（m³·d），第四天達(dá)產(chǎn)3.6t／（m³·d），本次開爐過(guò)程順利。

1  高爐開爐實(shí)踐

1.1 開爐前準(zhǔn)備工作

為確保按時(shí)順利開爐，對(duì)開爐前期準(zhǔn)備工作進(jìn)行了仔細(xì)周密的布置，開爐的前期準(zhǔn)備工作主要包括以下幾個(gè)方面：

上崗前人員培訓(xùn)：對(duì)熱風(fēng)爐（含煤氣布袋除塵）操作工10人、爐前工27人、上料系統(tǒng)操作工18人、看水工7人和高爐工長(zhǎng)7人分批次進(jìn)行了專業(yè)培訓(xùn)和安全培訓(xùn)，并考試合格。對(duì)考試不合格的進(jìn)行了二次培訓(xùn)并考試合格后方可上崗作業(yè)，目的是讓每個(gè)崗位人員對(duì)崗位技能達(dá)到應(yīng)知應(yīng)會(huì)的要求，同時(shí)并能對(duì)本崗位的危險(xiǎn)進(jìn)行有效辨識(shí)，達(dá)到提高安全意識(shí)并杜絕或減少違章作業(yè)、違章指揮。

熱風(fēng)爐烘爐：本次檢修對(duì)三座熱風(fēng)爐上部8m的格子磚進(jìn)行更換，本次烘爐用高爐煤氣直接在燃燒器進(jìn)行點(diǎn)火烘爐，利用煤氣和助燃空氣調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)燃燒煙氣量，配合煙道閥調(diào)節(jié)升溫速度，嚴(yán)格按烘爐曲線進(jìn)行控制，計(jì)劃烘爐180h ，使拱頂溫度達(dá)到1100 ℃以上。

高爐烘爐的目的：1）緩慢去除耐火材料砌體內(nèi)的水分（物理水）。2）使耐火材料緩慢升溫，避免驟然受熱膨脹而損壞。3）砌筑碳磚、爐缸澆筑料經(jīng)過(guò)烘爐后，提高整體強(qiáng)度。由于采用美固美特對(duì)爐缸整體進(jìn)行澆筑，高爐烘爐過(guò)程參考澆注料的烘爐曲線及工期進(jìn)度制定高爐的烘爐曲線，本次高爐烘爐時(shí)間為124h，如表所示。

為保證開爐后各系統(tǒng)正常運(yùn)行，開爐前對(duì)高爐各系統(tǒng)進(jìn)行單體及聯(lián)動(dòng)試車，對(duì)每臺(tái)設(shè)備按設(shè)計(jì)要求及生產(chǎn)需要進(jìn)行試驗(yàn)，達(dá)不到要求要逐個(gè)調(diào)試完好，單體設(shè)備空運(yùn)轉(zhuǎn)4h設(shè)備無(wú)異常，能夠完全達(dá)到生產(chǎn)要求。在單體設(shè)備試車合格的基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)全體設(shè)備輕負(fù)荷試車，聯(lián)動(dòng)設(shè)備空運(yùn)轉(zhuǎn)2h設(shè)備無(wú)異常。試車合格后，進(jìn)行三方簽字確認(rèn)。通過(guò)單體及聯(lián)動(dòng)試車及時(shí)地消除了設(shè)備隱患，為高爐順利開爐提供了可靠的設(shè)備保障。

為響應(yīng)國(guó)家環(huán)保號(hào)召，適應(yīng)節(jié)能減排政策，本次大修對(duì)除塵設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改造，增加撇渣器除塵，增加主溝除塵側(cè)吸，對(duì)礦槽除塵進(jìn)行升級(jí)，通過(guò)前期試車，除塵改造效果良好。

1.2高爐開爐方案

高爐開爐方案主要包括開爐方式、開爐料的主要技術(shù)參數(shù)和開爐操作三個(gè)方面。

1.2.1 開爐方式

開爐采用爐缸填充枕木＋全焦開爐，其中空焦采用焦炭＋白云石、正常料采用蛇紋石＋酸性燒結(jié)礦＋堿性燒結(jié)礦＋錳礦。

1.2.2 開爐料主要技術(shù)參數(shù)

全爐料焦比3.0 噸／噸鐵（干），正常料焦比0.9噸／噸鐵（干），焦批 8000kg／批 （干），全爐壓縮率12.5％，w（Si）＝2.5％－3.5％，w（S）＜0.07％，金屬鐵回收率99.5％，全爐料堿度0.85－0.9，正常料爐渣R₂＝0.95－1.0，料線1500mm。

1.2.3 開爐操作

送風(fēng)風(fēng)口數(shù)量及送風(fēng)面積：高爐送風(fēng)風(fēng)口小套長(zhǎng)度全部采用470mm、斜5°，同時(shí)采用交叉堵住一部分風(fēng)口，如表2所示。

點(diǎn)火操作：點(diǎn)火時(shí)全風(fēng)溫操作，待各風(fēng)口著火后將熱風(fēng)溫度調(diào)到800－850 ℃；點(diǎn)火冷風(fēng)流量為2000m³／min，待全部風(fēng)口著火后將冷風(fēng)流量減 1300－1450m³／min左右；送風(fēng)點(diǎn)火后檢查所有風(fēng)口有無(wú)漏風(fēng)情況，如嚴(yán)重漏風(fēng)必須休風(fēng)處理；鐵口噴出煤氣時(shí)進(jìn)行點(diǎn)火，防止煤氣中毒；鐵口見渣后用炮泥堵上（打入少量有水炮泥，鐵口深度控制在2.2－2.5m）。

引煤氣操作：同時(shí)具備下列條件時(shí)即可引煤氣，即爐頂溫度達(dá)到130 ℃且爆發(fā)試驗(yàn)合格、各設(shè)備運(yùn)行正常、風(fēng)水電氣正常供應(yīng)。

爐溫和爐渣堿度控制：當(dāng)高爐出完第一爐鐵且爐前作業(yè)順暢及設(shè)備無(wú)異常時(shí)，正常料焦 比調(diào)至700kg／t，w（Si）按1.5％－2.0％、堿度按1.05調(diào)整；當(dāng)爐前正式過(guò)撇渣器后正常 料焦比可調(diào)整 600kg／t，w（Si）按1.2％－1.5％、堿度 按1.1調(diào)整；當(dāng)送風(fēng)風(fēng)口達(dá)到18個(gè)時(shí)正常料焦比可調(diào)整至500kg／t并適當(dāng)考慮噴煤，w（Si）按0.9％－1.2％、堿度按1.1調(diào)整；當(dāng)風(fēng)口全開后正常料焦比可調(diào)整至450kg／t并適當(dāng)噴煤，w（Si）按0.6％－0.9％、堿度按1.1－1.15調(diào)整；當(dāng)正常開爐2天后w（Si）按0.4％－0.6％、堿度按1.15－1.20，焦比按400kg／t調(diào)整并噴吹煤粉。

加風(fēng)及開風(fēng)口操作：依據(jù)高爐冶煉進(jìn)程，渣鐵性能及排放情況，在放完第一爐鐵后，可以適當(dāng)加風(fēng)，但需嚴(yán)格控制加風(fēng)速度，原則上2－3天全風(fēng)作業(yè)。

同時(shí)開風(fēng)口還滿足高爐引煤氣完成、爐前撇渣器正常投入使用、鐵口易開、渣鐵能正點(diǎn)放凈、渣鐵溫度充沛；熱風(fēng)壓力與冷風(fēng)流量關(guān)系正常；每開一個(gè)風(fēng)口增加冷風(fēng)流量140m³ ／min、可加熱風(fēng)壓力20kPa，已開風(fēng)口熱風(fēng)壓力為全熱風(fēng)壓力狀態(tài)且穩(wěn)定2－4h后方可開下一個(gè)風(fēng)口。沖水渣條件：使用正式撇渣器、渣鐵分離性好。

1.2.4 高爐達(dá)產(chǎn)達(dá)效目標(biāo)

高爐開爐達(dá)產(chǎn)達(dá)效的目標(biāo)是：3天內(nèi)達(dá)到利用系數(shù)3.0t／（m³·d）、燃料比550kg／t以內(nèi)、鐵水質(zhì)量合格；4天利用系數(shù)達(dá)到 3.5、3.0t／m³．d、燃料比520kg／t以內(nèi)、鐵水質(zhì) 量合格；開爐期間無(wú)安全事故、無(wú)重大設(shè)備事故、無(wú)重大環(huán)境污染事故。

1.3 開爐過(guò)程

聯(lián)鑫鋼鐵1#高爐于2018年9月15日21：18時(shí)點(diǎn)火送風(fēng)，熱風(fēng)壓力送至200kPa；9月16日3∶26煤氣爆發(fā)試驗(yàn)合格后，引煤氣入管網(wǎng)，高爐逐步加風(fēng)；高爐送風(fēng)3天內(nèi)冷風(fēng)流量（單位 m³／min）、熱風(fēng)壓力（單位kPa）如圖1和圖2所示。

高爐點(diǎn)火送風(fēng)8.5h后鐵口見渣，于9月16日5∶54鐵口噴濺較大而堵口；9月16日10∶26至10∶37出第一爐鐵，出渣鐵約10t；11∶22至11∶29出第二爐渣鐵，出渣鐵約26t；12∶51出第三爐鐵，渣鐵物理熱流動(dòng)性較好，正式過(guò)撇渣器，鐵水80.74t，w（Si）為3.71％，w（S）為0.073％。后續(xù)高爐根據(jù)爐況恢復(fù)情況逐步開風(fēng)口加風(fēng)，如表3所示。

9月 16 日 20∶14 開完 最后一個(gè)堵著的風(fēng)口后，高爐熱風(fēng)壓力加到360kPa；9月17日17∶00壓力達(dá)到396kPa、冷風(fēng)流量達(dá)到2797m³／min，標(biāo)志著開爐工作基本完成，下一階段進(jìn)入到達(dá)產(chǎn)達(dá)效的強(qiáng)化階段。

為快速使高爐達(dá)到達(dá)產(chǎn)達(dá)效的目標(biāo)，采取了以下措施：

（1）組織好爐前出鐵，鐵量多、流動(dòng)性好，直接通過(guò)撇渣器，減輕爐前人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)杜絕了爐前事故，保證了良好的出鐵秩序；

（2）爐內(nèi)根據(jù)爐前出鐵的情況及爐況順行情況，通過(guò)逐步加風(fēng)，提高負(fù)荷、提高煤比、降低 Si含量、提高富氧等措施，強(qiáng)化冶煉進(jìn)程的同時(shí)，為爐前順利 出鐵創(chuàng)造條件；

（3）中部調(diào)節(jié)跟進(jìn)，考慮新爐缸及新噴涂爐型，結(jié)合熱風(fēng)壓力、冷風(fēng)流量及實(shí)際煤氣流分布、冷卻壁溫度變化情況，逐步恢復(fù)冷卻強(qiáng)度到正常生產(chǎn)的60％－70％；

（4）裝料制度的調(diào)整，根據(jù)冶煉強(qiáng)度逐步提高的實(shí)際情況，加大礦批、布料角度，優(yōu)化礦焦平臺(tái)，合理壓制邊緣氣流，保持中心氣流強(qiáng)勁，煤氣利用率上升到正常水平的42％－43％；

（5）中、小套水溫差連續(xù)監(jiān)控，出現(xiàn)水溫差高的特殊情況，及時(shí)處理，防止風(fēng)口漏水未及時(shí)發(fā)現(xiàn)；

（6）結(jié)合爐前環(huán)保改造升級(jí)項(xiàng)目的實(shí)際效果，調(diào)整除塵系統(tǒng)的冷風(fēng)流量，優(yōu)化爐前除塵系統(tǒng)各閥門的開關(guān)模式，既保證了除塵效果，又保證了除塵系統(tǒng)的安全運(yùn)行，達(dá)到了環(huán)保改造升級(jí)的預(yù)期效果。

2  開爐的效果及分析

2.1 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

基于開爐前期準(zhǔn)備工作的充分性、開爐方案可行性和開爐過(guò)程良好的執(zhí)行力，高爐開爐各項(xiàng)指標(biāo)取得了快速的提高和改善，達(dá)到了預(yù)期的效果和目標(biāo)，如表4，圖3，圖4所示。

2.2 事故控制

整個(gè)開爐過(guò)程沒(méi)有出現(xiàn)違章作業(yè)和違章指揮，一切均按開爐方案進(jìn)行有效執(zhí)行，使整個(gè)開爐過(guò)程安全事故為零、重大設(shè)備事故為零、重大環(huán)境污染事故為零，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。

3 結(jié)束語(yǔ)

（1）通過(guò)集思廣益，開爐前期的準(zhǔn)備工作比較充分，為順利開爐提供了必要的保障條件；多次組織技術(shù)人員對(duì)開爐方案進(jìn)行了充分的討論和修改，制定了切實(shí)可行的開爐方案，為高爐順利開爐提供了可靠的依據(jù)。

（2）高爐開爐過(guò)程進(jìn)行了良好的組織，使開爐方案相關(guān)措施得到了充分有效的執(zhí)行，為開爐快速達(dá)產(chǎn)達(dá)效奠定了良好的基礎(chǔ)。

（3）本次開爐前期加風(fēng)進(jìn)度較快，送風(fēng)后至軟熔帶形成前，有利于焦炭快速燃燒釋放出熱量。全關(guān)混風(fēng)操作，風(fēng)溫全用，使熱量盡快進(jìn)入爐缸。軟熔帶形成時(shí)，熱風(fēng)壓力上漲要及時(shí)降壓過(guò)渡，保持合理壓差，保證軟熔帶透氣性，避免液泛現(xiàn)象。

（4）隨著逐步加全風(fēng)，焦炭負(fù)荷調(diào)整過(guò)快，理論燃料比控制水平偏低，從第5爐到第8爐，Si含量下降較快（從1.14％下降到0.3％），超出了操作方針的規(guī)定范圍，通過(guò)臨時(shí)控風(fēng)及加凈焦等措施，及時(shí)補(bǔ)充爐缸熱量，對(duì)爐況的恢復(fù)進(jìn)行有一定影響。

（5）送風(fēng)13h后開始組織爐外出鐵，因理論鐵量及冶煉周期出現(xiàn)一些偏差，導(dǎo)致前2爐鐵口打開后，只有少量渣鐵；這需要在以后的開爐過(guò)程中進(jìn)行探索和改進(jìn)。