強農(nóng)廠，李向偉
（寶鋼股份武漢鋼鐵有限公司煉鐵廠，湖北 武漢 430083）
摘 要：對武鋼 7 號高爐年休后的開爐過程進行了總結(jié)。簡要介紹了開爐前的設(shè)備及生產(chǎn)準備工作，重點闡述了開爐料的計算，開爐風口布局及恢復過程中的控制情況。
關(guān)鍵詞：開爐；裝料；風口布局
武鋼 7 號高爐 2006 年 6 月建成投產(chǎn)，有效爐容3200m3 ，32 個風口，4 個鐵口，采用了 PW 爐頂技術(shù)、旋風除塵器、INBA 渣處理、TRT 余壓發(fā)電等一系列煉鐵新技術(shù)和新工藝。投產(chǎn) 11 年來，因冷卻壁質(zhì)量問題，爐身7、8、9 段冷卻壁集中損壞，威脅安全生產(chǎn)，2019 年 10 月10 日降料面停爐更換。由于降料面過程順利，合理的施工組織，7 號高爐僅停爐 18.5 天，于 10 月 29 日順利開爐。本次開爐裝料至 7m 料線即送風，實現(xiàn)了安全、快速開爐。
1 開爐前的準備工作
1.1 調(diào)試設(shè)備
配合機械電器人員，對高爐的上料系統(tǒng)、布料系統(tǒng)、爐前設(shè)備等進行調(diào)試，電子稱校核，確保各項設(shè)備運行正常。熱風爐提前 2 天燒爐，保證送風前拱頂溫度大于1100℃，確保送風后能提供足夠的風溫。
1.2 生產(chǎn)準備
送風前調(diào)小開口機角度，確保開爐初期渣鐵及時排放。爐前主溝邊圍好黃沙，渣鐵溝墊黃沙、焦粉；準備好燒氧的氧氣管；砂口前方墊好黃沙、焦粉，固定好擋板；干渣坑清理干凈。 根據(jù)配料計算，要求原料車間準備好開爐料（見表1）。
1.3 計算各層裝料高度及布料角度
為保證爐料形成合理的徑向分布，確保料層的透氣性，本次裝料前對各裝料對應高度的布料角度進行了計算。
充分考慮料線的變化對布料徑向位置的影響，隨著料線的逐步升高，將礦石的布料角位逐步向邊緣推移。通過計算料流軌跡確定布料角度，使焦炭布在邊緣落點接近爐墻。同時從爐腰開始一直到爐身中部，在裝礦石的前一批焦碳都在中心和邊緣布入較多量的焦碳，使之形成一定的邊緣平臺和中心堆尖，從而避免礦石布到中心和邊緣。
1.4 裝開爐料
本次開爐采取半裝料趕料線法，即裝入空焦后，另外裝入 4 批 O/C2.2 料，并補加空焦 30 t 后送風。送風前根據(jù)計算設(shè)定好布料角度，分別寫好矩陣，槽下配料及爐頂布料全自動運行。本次開爐開始裝料時間為 3 月 26 日 12：20，15：16 料線 16.86m 達爐身下部。
1.5 新冷卻壁造襯
冷卻壁與爐殼間的空隙，需要進行造襯填充，以免串煤氣，損壞冷卻壁。造襯孔開在新冷卻壁上方 0.3m處，內(nèi)部舊料掏空，共開兩個孔。因空料線時，壓入的 5t造襯料部分流出。隨決定裝入空焦及部分爐料，待料線升至新?lián)Q冷卻壁上方 1.5m 后，組織對冷卻壁進行二次帶壓造襯。此次灌入造襯料約 2t。
1.6 開爐風口布局
七 高 爐 全 開 風 口 進 風 面 積 為 0.4169m2 ：28 個 Φ130mm 風口，4 個 Φ120mm 風口。 送風前，透開全部風口，要求風口扣干凈，風口前的焦炭和渣鐵混合物全部清干凈，個個風口前面見紅焦，確保送風效果。
對稱全開兩個出鐵口上方的各 6 個風口，其他風口內(nèi)前堵磚外填風口泥，開爐進風面積為 0.1573m2 ，進風率為 37.73%（見表 2）。
2 開爐恢復過程
2.1 爐況恢復
3 月 26 日 18 點 36 分，高爐送風，料線 16.83m?？紤]料線深度、設(shè)備狀況等，起步風壓 0.080~0.100MPa 控制，風量 1550m3 /min，頂溫按 100℃+ 控制，以便充分加熱爐料。為盡量使用高風溫，全關(guān)冷風大閘送風。探尺每 30min 探測一次料面，19：12 探尺動，料線 17.25m（見圖 1），19：22 頂溫上升至 120℃+，開始上料。根據(jù)探測的料線，嚴格按上料計劃上料。根據(jù)頂溫控制上料節(jié)奏，逐步趕上料線。
送風后 20min 開始取煤氣樣化驗，每 30min 取樣分析一次。連續(xù)兩次 φ（H2 ）<3%，φ（O2 ）<0.8%，高爐可以送煤氣。20：00 在連續(xù)兩次煤氣成分合格后（見表 3），高爐送煤氣，20：10 改高壓。
保持壓差 0.100MPa，逐步加風提壓。根據(jù)理論計算，20：55 決定出第一次鐵，燒開 1# 鐵口，出渣約 5t， 21：35 堵口。 綜合趕料線及爐況情況，逐步打開風口［1］ 。27 日夜班在渣鐵流順暢后，選擇鐵口上方臨近送風風口，第一 次先開 1 個風口，加風量 200m3 /min，下料順暢。后每小時開 2 個風口，夜班共打開 9 個風口（見表 4），風量加至 3685m3 /min，風壓 0.277MPa，頂壓 0.171MPa，風溫950℃，料線 8.97m。料線到達爐身上部后，采取探尺跟隨料面探測的方式上料。同時分段逐步加重焦炭負荷，二元堿度按 1.10~1.5 控制。
夜班恢復情況較好，白班決定加快恢復進程。8：20 組織開 3 個風口，送風風口數(shù) 23 個，風量加至 4784m3 /min，壓差提至 0.145MPa，風溫 930℃，料線 5.39m。為降低理論燃燒溫度，增加鼓風動能，擴大燃燒帶，高爐決定噴吹煤粉。料線到達 6.0m 以內(nèi)，根據(jù)正常生產(chǎn)設(shè)定的傾動角度，按照矩陣 自動布料。
隨著物理熱的提升，渣鐵流動性較好，決定清除砂口擋板，清理干凈大梁附近雜物，做好過砂口準備。10：15 鉆開 1# 鐵口，過砂口。但因前期鐵口均為燒開，鐵口淺，卡焦嚴重，爐溫居高不下。10：22 為快速降低爐溫，進一步加快恢復進程，組織開 6 個風口，送風風口數(shù) 29 個，風量加至 5 207m3 /min，10：40 高爐開始用氧（見圖 2）。
11：40 1# 鐵口堵口，出鐵量 162.1t，爐溫 1.70%，堿度 0.99；因鐵口還未漲起來，卡焦嚴重，爐憋，風量萎縮至 4 435m3 /min，爐溫上升至 3.19%。為迅速降低爐溫，12：50 停煤，撤風溫 200℃，開加濕蒸汽，用量 10~15g/m3 。由于渣鐵排放不暢，爐溫偏高， 在此期間相繼燒壞兩個風口。
16：00 隨著爐前鐵口狀況好轉(zhuǎn)，渣鐵排放順利，17：25 風量恢復至 5309m3 /min，頂壓全，壓差 0.145MPa， 風溫 1069℃；爐況基本恢復正常。
2.2 渣鐵排放情況
本次年休開爐，前 6 次鐵因排放溶劑及物理熱低等原因，均未過砂口（見表 5），全部排入干渣坑。
27 日白 班，因鐵口深度偏淺，爐溫過高，渣鐵流動性差，鐵口卡焦嚴重，基本透開即卡，爐憋嚴重。而這也導致爐溫居高不下，13：30，14：37 相繼燒壞兩個風口。這也是本次年休恢復過程中唯一的一次風量萎縮過程。
2.3 開爐鐵水爐渣成分
五天年休時間內(nèi)，因措施得力，爐缸保溫狀況較好。同時開爐料負荷輕，開爐后爐缸熱量充足，恢復過程中因爐前渣鐵排放影響，爐溫偏高，最高達 3.0%（見 表 6）。
3 經(jīng)驗總結(jié)
本次 7 號高爐開爐比較順利，開爐過程沒有反復，風壓穩(wěn)定，下料順暢，僅用時 23h，爐況達正常水平，可以說是一次非?？焖佟⒊晒Φ拈_爐。
（1）半裝料開爐法節(jié)省了大量的裝料時間。本次裝料料線從 22.51m 裝至 16.84m，僅用時 3h，較以往開爐裝料時間，節(jié)約 60%+。同時帶風趕料線可吹松料柱，迅速加熱爐料，有利于軟容帶的形成［2］。
（2）料線趕至新?lián)Q冷卻壁上方 1.5m，帶壓造襯，可提高冷卻壁的造襯效果，有利于后期的高爐長壽。根據(jù)開爐后連續(xù)幾天的測溫情況看，效果較好。
（3）快速送煤氣。此次開爐過程中，煤氣成分合格，爐況穩(wěn)定后，84min 即送煤氣，為快速恢復創(chuàng)造條件，同時減少外排的煤氣量，回收能源，也減少了對環(huán)境的污染。
（4）爐前爐內(nèi)需要配合好，爐內(nèi)恢復要考慮爐前的渣鐵排放情況，同時爐前的鐵口打泥量也要跟上爐內(nèi)的恢復進度；本次開爐后期恢復時因鐵口深度不足，散噴，爐溫高后，鐵口卡焦嚴重，導致爐憋燒壞風口。
參考文獻
［1］李紅，胡正剛，于剛，等.武鋼 2 號高爐封爐開爐生產(chǎn)操作實踐［J］.武鋼技術(shù)，2016，54（5）：16-20.
［2］王筱留.高爐生產(chǎn)知識問答［M］.北京：冶金工業(yè)出版社， 2013.