閆 軍

（河北鋼鐵集團(tuán)宣鋼公司）

摘要：對(duì)宣鋼1#高爐中修開(kāi)爐、達(dá)產(chǎn)進(jìn)行了總結(jié)。 通過(guò)制定詳細(xì)周密的開(kāi)爐方案以及合理準(zhǔn)確的操作制度，嚴(yán)格 控制烘爐、試壓檢漏、配料及裝料等各項(xiàng)操作，爐況調(diào)劑準(zhǔn)確得當(dāng)，實(shí)現(xiàn)了高爐順利開(kāi)爐和快速達(dá)產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：高爐；開(kāi)爐；實(shí)踐

0 前言

宣鋼 1#高爐（2500 m³ ）于 2008 年 3 月 15 日開(kāi)爐，高爐爐體采用軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)，全冷卻壁設(shè)備，從爐底到爐喉鋼磚下沿共設(shè) 14段冷卻壁，爐腹、爐腰、爐身下部區(qū)域采用 4 段銅冷卻壁，其余均為鑄鐵冷卻壁。 高爐內(nèi)襯采用陶瓷杯大炭磚水冷爐底，小碳磚爐缸結(jié)構(gòu)。 設(shè)置30個(gè)風(fēng)口，3個(gè)鐵口。

至 2012年 8月，爐身下部冷卻壁水管陸續(xù)出現(xiàn)剪切、漏水。 大量漏水嚴(yán)重影響到高爐的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，也給高爐安全生產(chǎn)帶來(lái)威脅，公司決定對(duì)高爐停爐中修，更換漏水冷卻壁。 2012年 9 月11 日停爐中修，更換了8段全部銅冷卻壁以及9 段 23 塊鑄鐵冷卻壁，2013 年 3 月 21日 18：00 點(diǎn)火送風(fēng)，此次開(kāi)爐順利，7天達(dá)產(chǎn)，達(dá)產(chǎn)后爐況一直處于穩(wěn)定順行狀態(tài)，為后續(xù)強(qiáng)化冶煉及指標(biāo)優(yōu)化創(chuàng)造了條件。

1 開(kāi)爐前的準(zhǔn)備工作

1.1 爐缸清理

1#高爐停爐后，組織人員進(jìn)行了扒爐工作，爐缸清理至鐵口中心線以下，其中3個(gè)鐵口方向清理至鐵口中心線以下 500mm， 共計(jì)清理爐缸堆料400m³ ，約230t。 爐缸渣皮厚 70 ～80cm，渣皮未清理，爐缸實(shí)際直徑為9.8～10m。

1.2 熱風(fēng)爐保溫

采用“熱風(fēng)爐逆送風(fēng)保溫法”，將高爐倒流休風(fēng)的原理運(yùn)用到熱風(fēng)爐“倒流送風(fēng)”上，解決熱風(fēng)爐保溫過(guò)程中煙道溫度較高的難題，最終實(shí)現(xiàn)了硅磚熱風(fēng)爐長(zhǎng)期保溫，同時(shí)也為高爐及時(shí)開(kāi)爐創(chuàng)造了條件。

2 烘爐及試壓檢漏

2.1 烘爐

高爐烘爐時(shí)間長(zhǎng)短與好壞，對(duì)高爐一代爐役有著重要影響。 2013 年 3月11日 8：00 ～ 3 月 17 日8：30，計(jì)劃烘爐148h，實(shí)際烘爐 144．5h。 具體烘爐過(guò)程及溫度控制如圖1 所示。

2.2 試壓檢漏

3 月 11日 10：17 ～ 12：25 進(jìn)行第一次試壓檢漏，發(fā)現(xiàn) 284 處跑煤氣點(diǎn)；3月 15日 8：25～9：45 高爐進(jìn)行第二次試壓檢漏，發(fā)現(xiàn)371 處跑煤氣點(diǎn)；3月 16 日8：25～9：25高爐進(jìn)行第三次試壓檢漏，發(fā)現(xiàn) 116處跑煤氣點(diǎn)。 期間對(duì)所有煤氣漏點(diǎn)進(jìn)行了補(bǔ)焊，3月17 日10：15～15：00，爐內(nèi)開(kāi)始拆蓋板、支架和烘爐導(dǎo)管。

2.3 安裝煤氣導(dǎo)出管

高爐開(kāi)爐安裝煤氣導(dǎo)出管有利于爐底及鐵口區(qū)干燥，爐缸下部加熱，液態(tài)渣鐵下滲及出第一爐鐵，也可根據(jù)送風(fēng)后經(jīng)煤氣導(dǎo)出管吹出或流出物的情況，估計(jì)爐內(nèi)熔煉進(jìn)程。 從鐵口由外向內(nèi)打入 Φ76×6 mm無(wú)縫鋼管，末端與爐內(nèi)環(huán)管連通，鋼管伸出爐外 1～1.5 m，作為鐵口煤氣導(dǎo)出管。 出鐵選擇 1#、3#兩個(gè)相對(duì)方向鐵口，用 Φ120 mm鉆頭鉆開(kāi)鐵口孔道，鐵口角度 10°。

3 裝開(kāi)爐料

3.1 枕木填充

2013 年 3月 19 日 12：20 爐內(nèi)開(kāi)始裝木材，在裝木材前鋪底焦25 t（導(dǎo)管下方裝長(zhǎng) 1 m 方木材 80 根），至 21：30 爐內(nèi)裝入 220m³ 方木柴，1至 7層無(wú)間隙擺放，8 層開(kāi)始留縫隙共計(jì)15層，距風(fēng)口中心線 1.3 m，8 至 14 層有騎馬釘，中心堆尖10 層，平臺(tái)寬 3m，長(zhǎng) 3m，高 1.8m 。

3.2 開(kāi)爐前堵風(fēng)口情況

19 日 21：00 至 20 日 3：40 上小套、二套、直吹管。同時(shí)堵 11#、12#、17#、18#、19#、20#、21#、22#、23#、24#、25#、29#風(fēng)口 12個(gè)，堵風(fēng)口示意圖如圖 2所示。

3.3 開(kāi)爐料裝入

在裝開(kāi)爐料的過(guò)程中，用爐頂機(jī)械探尺對(duì)每段裝爐料進(jìn)行料線探測(cè)，然后與理論計(jì)算進(jìn)行比對(duì)，確保每段開(kāi)爐料與實(shí)際裝入位置基本一致。 在裝料過(guò)程中由北科大技術(shù)人員對(duì)布料進(jìn)行了測(cè)試。全爐焦比2.8t，開(kāi)爐料焦批 10.25 t ／ 批，負(fù)荷料：礦批 22．0t，燒結(jié)礦 75％，球團(tuán)礦17％，塊礦8％， 全爐爐渣堿度按0.95控制，每批固定螢石 0.4 t，用 硅石調(diào)爐渣堿度，每批硅石用量 1.1 t。 開(kāi)爐料重量 和容積統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見(jiàn)表 1。

3.4 開(kāi)爐料料制選擇

各段開(kāi)爐料裝料制度選擇見(jiàn)表2。

4 開(kāi)爐操作

3 月 21日 13：40 開(kāi)啟風(fēng)機(jī)，17：45 送風(fēng)至排風(fēng)閥，18：00送風(fēng)定風(fēng)壓 100kPa， 送風(fēng)面積為0.2000 m² ，風(fēng)溫混風(fēng)全關(guān)。 19：12 第一個(gè)風(fēng)口見(jiàn)亮，20：28 送風(fēng)風(fēng)口全部見(jiàn)亮，爐內(nèi)根據(jù)用風(fēng)計(jì)劃用風(fēng)。

1#高爐送風(fēng)后風(fēng)壓偏高，風(fēng)量水平低，風(fēng)溫低，風(fēng)口見(jiàn)亮晚。 高爐點(diǎn)火9h 后在軟融帶形成時(shí)期，高爐壓量關(guān)系走緊、 料尺動(dòng)作不好，2： 53 崩料3.5 m／ 6.1m，風(fēng)量最低減至1600 m³／ min 左右。

軟融帶形成后，煤氣流分布通路基本形成，爐內(nèi)按計(jì)劃繼續(xù)上用風(fēng)量。 開(kāi)爐采用 2#鐵口向爐內(nèi)鼓風(fēng)，1#、 3# 鐵口空吹的方式， 1# 鐵口空吹時(shí)間13h 23min，3#鐵口空吹時(shí)間 14h 4min。 高爐于點(diǎn)火后20h 45min 出第一爐鐵。 22 日14：45，理論計(jì)算爐缸內(nèi)形成鐵量100t，爐前打開(kāi) 2#鐵口鼓風(fēng)管路末端球閥，鐵水隨即順利流出，由于爐缸中殘?jiān)鼩堣F較多，大量消耗開(kāi)爐料凈焦，爐缸熱儲(chǔ)備未能提高至計(jì)劃水平，導(dǎo)致開(kāi)爐初期爐溫、鐵溫水平低。

第一爐鐵鐵水含Si 量達(dá)到 0.67％，鐵溫達(dá)到1416 ℃ ，出鐵量大，累計(jì)出鐵 425t。 后續(xù)達(dá)產(chǎn)過(guò)程經(jīng)歷了提爐溫補(bǔ)充爐缸熱量、降爐溫和強(qiáng)化冶煉3個(gè)階段。

4.1 提爐溫過(guò)程

22 日第一爐鐵后至 23 日白班中期，由于開(kāi)爐初期爐溫、鐵溫水平低于計(jì)劃水平，風(fēng)量水平達(dá)到 2300～2600m³／min，出完第一爐鐵后，組織爐前工捅開(kāi) 2個(gè)風(fēng)口，維持風(fēng)口面積 0.220 8m² 。 22 日 20：00開(kāi)始噴煤，燃料比最高提至900kg ／ tFe，并采取加焦方式提爐溫。 23 日 14： 45， 鐵溫達(dá)到1462 ℃ ，18：10 鐵溫達(dá)到 1519 ℃ 。 該階段風(fēng)量小、動(dòng)能低、礦批小、料速慢，造成爐煤氣利用差，煤氣中的 CO₂ 保持在 12％ ～13.4％之間。

4.2 降爐溫過(guò)程

23日白班后期至 25日白班后期，相繼捅開(kāi)6 個(gè)風(fēng)口上用風(fēng)量，風(fēng)口面積達(dá)到 0.2868 m² ，風(fēng)量水平加至3600 m³／min，爐溫降至1.4％水平，保持良好的物理熱和渣鐵流動(dòng)性。 隨著冶煉強(qiáng)度的提高，逐步擴(kuò)礦批至45t，加重焦炭負(fù)荷至3.54 倍，計(jì)算焦比降至487 kg ／ tFe。 在裝料制度上，采取礦、焦角揚(yáng)2°等措施抑制邊緣氣流。 該階段煤氣利用率仍然偏低，保持在10％ ～14％之間。 由于爐溫高，風(fēng)量水平低，造成爐缸活躍程度差，24 日夜班相繼燒漏3個(gè)風(fēng)口，于 24 日 5：28～7：08 休風(fēng)更換。

4.3 強(qiáng)化冶煉階段

25 日白班后期至 28 日，高爐工藝組于 25 日修正了《開(kāi)爐7天達(dá)產(chǎn)計(jì)劃》，結(jié)合當(dāng)時(shí)爐況進(jìn)程排定了新的達(dá)產(chǎn)步驟和階段目標(biāo)。 在確保物理熱充足、渣鐵流動(dòng)性良好的基礎(chǔ)上，鐵水含 Si 量由 1.4％逐步降低至 0.40％。 鐵水分析、鐵水溫度及 R2 變化見(jiàn)表3。

隨著爐溫的下行，相繼捅開(kāi)剩余的4個(gè)風(fēng)口，逐 步加風(fēng)至 4750m³ ／ min，并投用富氧。 25日中班投 用 3#鐵口雙場(chǎng)出鐵。 隨著冶煉強(qiáng)度的提高，上部制度積極采取擴(kuò)礦批、加重焦炭負(fù)荷措施，并配吃小焦，同時(shí)調(diào)整原料結(jié)構(gòu)，配吃賈球，停配硅石，減配錳礦。 為盡快改善前階段低鐵溫、高爐溫及慢風(fēng)對(duì)爐缸工作狀態(tài)的影響，該階段控制鼓風(fēng)動(dòng)能較高，同時(shí)上部采取適當(dāng)開(kāi)放中心、控制邊緣的裝料制度，以強(qiáng)化中心氣流，穩(wěn)定爐內(nèi)煤氣流分布^［1］。 隨著礦批、 料速及裝料制度的逐步變化，該階段中期煤氣利用 率開(kāi)始上升，煤氣中的CO₂ 含量逐步達(dá)到 19.0％。 至3 月28 日，高爐日產(chǎn)達(dá)到 5546t，利用系數(shù)達(dá)到2.219 t ／m³ ，完成了開(kāi)爐達(dá)產(chǎn)任務(wù)。 達(dá)產(chǎn)期間的主要 技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表4。

5 開(kāi)爐過(guò)程中的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

通過(guò)這次開(kāi)爐實(shí)踐，總結(jié)出以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)：

（1）此次開(kāi)爐前的準(zhǔn)備工作到位，特別是爐缸清理比較到位，為開(kāi)爐第一爐鐵水的順利流出創(chuàng)造了條件。

（2）開(kāi)爐料和開(kāi)爐參數(shù)的選擇直接關(guān)系到高爐開(kāi)爐后爐況恢復(fù)的進(jìn)程，擇合適的風(fēng)口面積，保證了送風(fēng)后具有合適的風(fēng)速和鼓風(fēng)動(dòng)能，為后續(xù)生產(chǎn)穩(wěn)定及較快達(dá)產(chǎn)創(chuàng)造了良好的條件。

（3）開(kāi)爐前期爐溫低，熱量不足，特別是第一爐鐵因爐溫低、鐵量大，造成爐缸熱量損失大，爐內(nèi)被迫重新提熱，延緩了開(kāi)爐進(jìn)程。 此次高爐開(kāi)爐因爐缸未徹底清理，爐缸中殘?jiān)鼩堣F較多，大量消耗了開(kāi)爐料凈焦，所以后續(xù)類(lèi)似開(kāi)爐可考慮適當(dāng)提高開(kāi)爐焦比。

6  結(jié)束語(yǔ)

本次開(kāi)爐制定了操作性較強(qiáng)的開(kāi)爐方案，選擇了合適的開(kāi)爐料和開(kāi)爐參數(shù)，為順利開(kāi)爐提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持，外圍的組織也提供了強(qiáng)有力的保證。

7 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，2003：242．