秦洪濤，張 浩，趙金鵬

（天津鋼鐵集團(tuán)有限公司，天津 300301）

[摘 要]：對(duì)天鋼 2000m³ 高爐開(kāi)爐生產(chǎn)實(shí)踐進(jìn)行了總結(jié)，通過(guò)制定合理的開(kāi)爐方案,做好了嚴(yán)密的開(kāi)爐準(zhǔn)備，實(shí)現(xiàn)了安全、高效、科學(xué)的開(kāi)爐。開(kāi)爐后，通過(guò)合理的上下部調(diào)節(jié)，穩(wěn)定的熱制度，實(shí)現(xiàn)了爐況順行，快速達(dá)產(chǎn)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。本次開(kāi)爐首次使用了鐵口預(yù)埋氧槍技術(shù)，開(kāi)爐 9 小時(shí) 42 分后鐵口順利出鐵，與以往開(kāi)爐相比大幅度降低了爐前的勞動(dòng)強(qiáng)度，對(duì)開(kāi)爐后的快速達(dá)產(chǎn)也起到了促進(jìn)作用。

[關(guān)鍵詞]：高爐；開(kāi)爐；預(yù)埋氧槍

0 引言

天鋼 1# 高爐有效容積為 2000m³，于 2002 年 2月 28 日投產(chǎn)，采用 pw 串罐無(wú)料鐘式爐頂，共設(shè)有28 個(gè)風(fēng)口，3 個(gè)鐵口。由于冬季環(huán)保限產(chǎn)，于 2018年 11 月 9 日降料面停爐，停爐后主要對(duì)風(fēng)口組合磚和 6、7 段進(jìn)行澆筑，7 段以上噴涂，對(duì)氣密箱等設(shè)備進(jìn)行檢修。于 2019 年 3 月 16 日 16 時(shí) 16 分點(diǎn)火開(kāi)爐，開(kāi)爐后各項(xiàng)指標(biāo)穩(wěn)步推進(jìn)，3 月 22 號(hào)利用系數(shù)達(dá)到 2.51，實(shí)現(xiàn)了開(kāi)爐快速達(dá)產(chǎn)。

1 開(kāi)爐準(zhǔn)備

1.1 烘爐與打壓試漏

高爐本體烘爐采用熱風(fēng)烘烤，重點(diǎn)是烘烤爐缸爐底。安裝了 17 根烘爐導(dǎo)管，鐵口區(qū)域安裝煤氣導(dǎo)出管。烘爐實(shí)際時(shí)間為 10 天。以爐頂溫度和烘爐曲線來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量，保證爐頂溫度不超過(guò) 250益，氣密箱溫度小于 60益。

高爐開(kāi)爐前，為確認(rèn)爐體各部位的嚴(yán)密性，和設(shè)備施工作業(yè)產(chǎn)生的焊縫、法蘭的嚴(yán)密性，需要進(jìn)行打壓試漏。此次開(kāi)爐打壓試漏連帶煤氣清洗系統(tǒng)，啟動(dòng)高爐風(fēng)機(jī)，提壓以爐頂壓力為準(zhǔn)，壓力達(dá)到200kPa 穩(wěn)定住，開(kāi)始刷肥皂水查漏，本次充壓范圍起始于放風(fēng)閥，經(jīng)過(guò)冷風(fēng)管道、熱風(fēng)爐混風(fēng)大閘、混風(fēng)調(diào)節(jié)閥、熱風(fēng)管道、熱風(fēng)圍管、高爐、爐頂煤氣上升管和下降管以及后面的煤氣清洗系統(tǒng)。首次升壓查漏發(fā)現(xiàn)幾處焊口有漏點(diǎn)，處理完畢后二次打壓復(fù)查正常。

1.2 預(yù)埋氧槍

以往停爐開(kāi)爐，鐵口區(qū)域均通過(guò)安裝煤氣導(dǎo)出管導(dǎo)出煤氣，而此次開(kāi)爐則在鐵口預(yù)埋了氧槍。預(yù)埋氧槍的優(yōu)點(diǎn)在于點(diǎn)火送風(fēng)后，使鐵口周圍爐缸得到不斷加熱，以保證爐缸能在短時(shí)間內(nèi)逐漸活躍起來(lái)，以利于爐缸下部加熱，液態(tài)渣鐵下行，保證出鐵順暢。高爐 3 個(gè)鐵口在開(kāi)爐前插入氧槍，并調(diào)試好氧槍的壓縮空氣和氧氣流量，確保壓縮空氣和氧氣易于調(diào)節(jié)，氧槍深入爐內(nèi) 150mm，鐵口通道從爐內(nèi)和爐外搗打料和炮泥填實(shí)，保證密封嚴(yán)實(shí)。

1.3 填裝枕木

此次開(kāi)爐采用填充枕木法。裝枕木前預(yù)先填裝了 700mm 的鋪底焦炭用來(lái)保護(hù)氧槍。為了更加快速有效地達(dá)到填充效果，采用兩種規(guī)格枕木填充，0.8m 長(zhǎng)枕木 4500 根，2.4m 枕木 200 根。填充范圍從鐵口中心線至風(fēng)口中心線以下 500mm。鋪底焦炭上密排一層碼放牢固，從第 2 層往上開(kāi)始散裝枕木，堆到一定高度后要耙平，將中心部位填成 0.6m高的堆尖形狀，風(fēng)口前立排一圈，以保護(hù)風(fēng)口。

1.4 裝料

高爐開(kāi)爐的配料計(jì)算、裝料方式與爐料分布是整個(gè)開(kāi)爐過(guò)程的核心。結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)，本次開(kāi)爐全爐焦比 3.791t/t，正常料焦比 850kg/t Fe，正常料堿度 0.95。

1.4.1 生鐵成分的選擇

爐身下部[Si]=3%，爐身中部[Si]= 2.5%，爐身上部[Si]= 2%，[Mn]=0.8%，[Fe]=92%。

1.4.2 爐渣堿度的選擇

全爐爐渣堿度 0.81，空焦?fàn)t渣堿度為 0.90、正常料爐渣堿度為 0.95。

1.4.3 元素分配系數(shù)

Fe 的回收率為 99.5%，Mn 的回收率為 60%。

1.4.4 爐料壓縮率

凈焦段 14%，空焦段 12%，負(fù)荷段 6%~10%。

1.4.5 高爐填充容積

高爐總填充容積為 1718m³，其中：爐身 1228 m³，爐腰 197m³，爐腹 293 m³。

1.4.6 開(kāi)爐原燃料質(zhì)量要求焦炭

CSR≥ 65%，CRI ≤ 25%，M40 逸 83%，M10 ≤ 7.5%，干熄焦配比 100%。燒結(jié)礦：轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度≥ 77.5%， 小于 10mm 的粒度≤ 2 %。

1.4.7 開(kāi)爐料組成

（1）正常料組成：爐身下部礦批 31t，爐身中部礦批 33t，爐身上部礦批 35 噸，錳礦配比 3%，加白云石，硅石及石灰石調(diào)整爐渣成分。（2）空焦組成：焦炭 16.27t，石灰石 1.4t，白云石 1.9t，硅石 0.5t。

1.4.8 開(kāi)爐爐料結(jié)構(gòu)

此次開(kāi)爐爐料結(jié)構(gòu)為［燒結(jié)礦 82% +球團(tuán) 8% + Pb 塊 7% + 錳礦 3%］，開(kāi)爐焦炭為干熄焦 100%，另加白云石、石灰石、硅石調(diào)整爐渣堿度、爐渣成分、渣鐵比和改善爐渣流動(dòng)性。爐料自爐腹向上為［凈焦+空焦+（正常料+空焦）］自下向上逐步增加負(fù)荷。于 3 月 16 日 9:00 裝料完畢。開(kāi)爐料計(jì)算原料成分見(jiàn)表 1，高爐開(kāi)爐實(shí)際入爐料組成見(jiàn)表 2。

1.5 開(kāi)爐風(fēng)口面積選擇

28 個(gè)風(fēng)口采用 囟120 風(fēng)口小套，總風(fēng)口面積為0.3165m²，送風(fēng)開(kāi) 16 個(gè)風(fēng)口，總風(fēng)口面積 0.1809 m²。

送風(fēng)開(kāi)風(fēng)口號(hào)為：1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、14#、15#、16#、17#、18#、19#、20#、21#、28#，如表 3 所示。

2 開(kāi)爐過(guò)程

天鋼 1# 高爐于 3 月 16 日 16：16 點(diǎn)火送風(fēng)，送風(fēng)風(fēng)量 1200m³/min，風(fēng)溫 400益，風(fēng)壓 31kPa。10min后 16 個(gè)送風(fēng)風(fēng)口全亮。16：33 風(fēng)量加至 1800m³/min，17：25 第一次取煤氣，18：00 第二次取煤氣，18：43 引煤氣。19：27 下第一批料，布料矩陣為22：58 加風(fēng)至 2500m³/min，熱壓 228kPa，頂壓100kPa。23：30開(kāi)始風(fēng)口，捅開(kāi)27# 和 13# 兩個(gè)對(duì)稱的風(fēng)口。1：20 3# 鐵口見(jiàn)渣后拔氧槍后立即堵口；1：27 2# 鐵口見(jiàn)渣拔氧槍后立即堵口；1：58 3# 鐵口開(kāi)口出第一次鐵，鐵流較大，2：09 堵口；2：20 拔 1# 鐵口氧槍后立即堵口；2：40 捅開(kāi) 8# 和 22# 兩個(gè)對(duì)稱的風(fēng)口。于 2：53 打開(kāi) 3# 鐵口出第二次鐵，3：57 堵口，出鐵150t，出渣233t。4:10 捅開(kāi)12#和26# 兩個(gè)風(fēng)口，加風(fēng)到3200m³/min，頂壓145kPa。到 3 月 17 日晚 19：00 風(fēng)量加到 3700m³/min，21：42開(kāi)始噴煤，3 月18日上午9：00風(fēng)口全部捅開(kāi)，風(fēng)量加到3900m³/min，參數(shù)基本恢復(fù)正常，并于 10：05 開(kāi)始富氧。捅風(fēng)口情況見(jiàn)表 4。

3 強(qiáng)化冶煉

1# 高爐整個(gè)開(kāi)爐期間基本順行，各種技術(shù)操作參數(shù)的選定比較符合實(shí)際 ，爐內(nèi)、爐前操作穩(wěn)妥有序，爐況恢復(fù)進(jìn)度合理高效。在開(kāi)爐之前 5 天，由于開(kāi)爐前爐缸內(nèi)有殘余未清理的渣鐵，導(dǎo)致實(shí)際爐缸容積相對(duì)變小，出鐵對(duì)爐況有一定影響。出鐵過(guò)程中風(fēng)壓穩(wěn)定，但鐵口堵口后熱壓直線上升，導(dǎo)致風(fēng)量加減頻繁，后采取小礦批和疏松邊緣的裝料制度，無(wú)間隔出鐵，收到一定的效果。殘余渣鐵熔化之后，開(kāi)始上風(fēng)量。由于熔化爐缸內(nèi)殘余渣鐵，前兩天爐溫較高，硅在 3.5%左右，18 日中班燃料比降到530kg/t，19 號(hào)爐溫降到 1.0%左右，21 日焦比降到447kg/tFe，爐溫降到 0.65 控制；22 日焦比降到389kg/tFe，燃料比 520kg/t，風(fēng)量加到 4200m³/min，恢 復(fù)到停爐前狀態(tài)；23 日開(kāi)始爐溫按正常操作，焦比降到 378kg/tFe，燃料比 513kg/t，[Si]降到 0.45，產(chǎn)量達(dá)到 5000t，利用系數(shù)達(dá)到 2.5，至此天鋼 2000m³ 高爐實(shí)現(xiàn)了快速達(dá)產(chǎn)。隨著冶煉強(qiáng)度的提高，到 26 日焦比降到 358kg/tFe，煤比達(dá)到 122kg/t；到 30 號(hào)后焦比降到 306kg/tFe，煤比達(dá)到了 124kg/t，風(fēng)溫用到了 1153益，頂壓 195kPa，產(chǎn)量達(dá)到了5587t，利用系數(shù) 2.79；天鋼 2000m³ 高爐在開(kāi)爐15天內(nèi)實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)化冶煉，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均達(dá)到了同行業(yè)先進(jìn)水平。開(kāi)爐后主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見(jiàn)表 5。

4 結(jié)語(yǔ)

天鋼 1# 高爐此次成功開(kāi)爐并快速實(shí)現(xiàn)達(dá)產(chǎn)，主要總結(jié)以下幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)：

（1）開(kāi)爐前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作非常充分，同時(shí)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)良好，為順利開(kāi)爐創(chuàng)造了良好條件。

（2）鐵口預(yù)埋氧槍相比以往的煤氣導(dǎo)出管使鐵口區(qū)域的爐缸持續(xù)加熱，能在短時(shí)間內(nèi)活躍爐缸，保證了順利出鐵，同時(shí)大幅度降低了爐前的勞動(dòng)強(qiáng)度。

（3）開(kāi)爐前期維持高爐溫，使?fàn)t缸有充足的熱量熔化殘余渣鐵，加速了爐況的穩(wěn)定恢復(fù)。

（4）堵風(fēng)口數(shù)量選擇合理，保證了開(kāi)爐初期的鼓風(fēng)動(dòng)能，因此本次開(kāi)爐過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生懸料現(xiàn)象，有力地促進(jìn)了順利開(kāi)爐。

參考文獻(xiàn)

[1] 周傳典.高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)手冊(cè)[M].北京:冶金工業(yè)出版社，2003：432-433.

[2] 郭豪.唐鋼 1 號(hào)高爐開(kāi)爐及快速達(dá)產(chǎn)實(shí)踐[J].南方金屬，2007（2）：37-39.

[3] 余其明. 鄂鋼 1080m³ 高爐的開(kāi)爐及達(dá)產(chǎn)實(shí)踐 [J]. 甘肅冶金，2010，32（2）：11-13.