王宏偉

（山鋼集團(tuán)萊蕪分公司煉鐵廠， 山東 濟(jì)南 271104）

摘 要：受鋼鐵市場(chǎng)低迷影響，煉鐵廠 6 號(hào)高爐燜爐停產(chǎn)，隨著外部市場(chǎng)變化，在燜爐 12 d 后復(fù)產(chǎn)，經(jīng)過(guò)精心組織，參數(shù)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了高爐長(zhǎng)期燜爐后快速達(dá)產(chǎn)。重點(diǎn)從送風(fēng)前準(zhǔn)備、裝料工作、開(kāi)爐操作三個(gè)方面對(duì) 6 號(hào)高爐長(zhǎng)期燜爐后快速開(kāi)爐達(dá)產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程予以闡述，并進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，以期為同類企業(yè)高爐生產(chǎn)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：煉鐵廠；燜爐；開(kāi)爐操作

1   6號(hào)高爐概況

6 號(hào)高爐有效容積 1 080 m³，采用雙出鐵場(chǎng)。2022年受鋼鐵市場(chǎng)低迷影響，于 7 月 26 日被迫燜爐停產(chǎn)。原計(jì)劃對(duì) 6 號(hào)高爐停爐 30 d 以上，因內(nèi)外部環(huán)境發(fā)生較大變化，山鋼集團(tuán)萊蕪分公司計(jì)劃于 2022 年 8月 7 日緊急開(kāi)爐，總計(jì)燜爐 12 d。復(fù)產(chǎn)時(shí)因組織得力，技術(shù)措施實(shí)施到位，過(guò)程控制較好，實(shí)現(xiàn) 27 h 投用撇渣器、58 h 投用雙場(chǎng)出鐵、60 h 風(fēng)口全開(kāi)，風(fēng)量即達(dá)到正常水平。

2 燜爐情況

考慮開(kāi)爐時(shí)間的不確定性，本次燜爐采用降料線停爐法，當(dāng)料線降至風(fēng)口以下時(shí)，打開(kāi)最后一爐鐵口，渣鐵出凈后休風(fēng)停爐。再根據(jù)燒鐵口時(shí)排出的渣鐵量和復(fù)風(fēng)第一次噴出的渣鐵量都很少的情況，高爐燜爐前最后一次鐵出得非常干凈，這是關(guān)鍵，保障了開(kāi)爐爐缸存在的殘余渣鐵很少，保證了爐缸的透液性良好。停爐后采取表面壓 30 t 水渣密封保溫措施，同時(shí)將高壓水、軟水流量控制到最小，開(kāi)爐前扒焦炭時(shí)仍處于著火狀態(tài)，爐缸中心溫度仍能保持 300 ℃以上，說(shuō)明死鐵層仍有鐵水保持液態(tài)，有效保證了爐缸溫度快速提升^[1-2]。

3 送風(fēng)前準(zhǔn)備

3.1 風(fēng)口方面

7 月 5 日將 20 個(gè)風(fēng)口小套全部拆卸，同時(shí)拆卸 1號(hào)、2 號(hào)、3 號(hào)、5 號(hào)、7 號(hào)、10 號(hào)、13 號(hào)、15 號(hào)、17號(hào)、19 號(hào)、20 號(hào)共 11 個(gè)風(fēng)口的中套。扒開(kāi)清理殘?jiān)F和燒損焦炭，保證相鄰風(fēng)口間相互打通。從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況看，大部分風(fēng)口區(qū)域都很干凈，除 3 號(hào)風(fēng)口（休風(fēng)前常堵）有明顯殘?jiān)F和焦炭較碎外，其余風(fēng)口比較干凈，且焦炭粒度較好。

所有風(fēng)口殘?jiān)F和碎焦清理完后，用工業(yè)鹽填滿夯實(shí)。處理完風(fēng)口后，留下 1 號(hào)、2 號(hào)、19 號(hào)、20 號(hào)風(fēng)口用于開(kāi)爐，其余風(fēng)口全部用專用水泥堵嚴(yán)，保證不捅不開(kāi)。

3.2 鐵口方面

燜爐開(kāi)爐的關(guān)鍵是鐵口和風(fēng)口必須燒通，燜爐開(kāi)爐時(shí)不但要透風(fēng)還必須要透液，同時(shí)要加熱爐缸。因此開(kāi)爐前 24 h 開(kāi)始燒西場(chǎng)鐵口。一組人員從 1 號(hào)、2 號(hào)、19 號(hào)、20 號(hào)風(fēng)口中套向下燒，另一組人員采用Φ70 mm 的鉆頭鉆至 800 mm 深度處停鉆，用氧氣燒至 1 200 mm 后，向上斜燒，使鐵口前的冷凝渣鐵盡可能熔化排出，產(chǎn)生足夠大的空間，以便與鐵口上方風(fēng)口貫通。當(dāng)燒鐵口產(chǎn)生的紅色煙霧從風(fēng)口下部溢出，或風(fēng)口燒氧產(chǎn)生的渣鐵不再上泛且全部滲透流向鐵口時(shí)，視為鐵口與風(fēng)口上下貫通。經(jīng)過(guò) 12 h 連續(xù)作戰(zhàn)，鐵口與風(fēng)口終于被燒通。

其余各項(xiàng)設(shè)備調(diào)試、安全管控、原料準(zhǔn)備、能源介質(zhì)、渣鐵處理、環(huán)保管控等工作均按《開(kāi)爐方案》要求嚴(yán)格執(zhí)行。

4 裝料工作

4.1 裝料情況

6 號(hào)高爐開(kāi)爐使用自產(chǎn)干熄焦炭，礦石由直供燒結(jié)礦、魯南球、海南塊組成，輔料由白云石、錳礦、蛇紋石和螢石組成。全爐焦比 4.34 t/t（考慮風(fēng)口以下焦炭為5.35 t/t），正常料焦比 0.725 t/t，全爐渣鐵比＞780 kg/t，w（Al₂O₃ ）＜18%。

生鐵成分選擇：w（Si）=3.5%，w（Mn）=0.8%，w（S）≤0.030%，w（Fe）=92%。S 揮發(fā)了 15%，85%進(jìn)入渣鐵。

風(fēng)口至料線 13.3 m（爐腰以上 1.3 m）段為凈焦，13.3~7.8 m 段為空焦，7.8 m 以上為正常料。具體裝料情況如表 1 所示。

空焦上完后至料線 7.74 m 時(shí)送風(fēng)點(diǎn)火，隨爐況運(yùn)行，再上正常料至 4 m，期間根據(jù)料線深度逐步調(diào)整布料角度。

4.2 對(duì)開(kāi)爐料的認(rèn)識(shí)

從本次復(fù)產(chǎn)情況來(lái)看，開(kāi)爐料理論體積與實(shí)際體積基本相符，說(shuō)明全焦開(kāi)爐爐料空隙率低，前期加風(fēng)困難。爐缸存在大量未燃凈焦，實(shí)際全爐焦比高。同時(shí)爐缸凈焦?fàn)t渣成分不合理，且渣量很小，反而不利于加熱爐缸和爐渣排放，今后可考慮增加空焦量，減少凈焦量。

5 開(kāi)爐操作

5.1 送風(fēng)操作

5.1.1 設(shè)計(jì)風(fēng)口布局

考慮開(kāi)爐初期爐缸處于堆積狀態(tài)，本次開(kāi)爐風(fēng)口直徑由原來(lái)的50%的 Φ115 mm改為 100% 的Φ115 mm，通過(guò)縮小風(fēng)口面積保證了開(kāi)爐初期足夠的風(fēng)速和鼓風(fēng)動(dòng)能。開(kāi)爐前首先憋壓至 60 kPa，對(duì)送風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行全面檢漏，通過(guò)檢漏措施實(shí)現(xiàn)了復(fù)風(fēng)后送風(fēng)系統(tǒng)零跑風(fēng)。

5.1.2 點(diǎn)燃風(fēng)口焦炭

2002 年 8 月 7 日 11：16 送風(fēng)點(diǎn)火，使用西鐵口上方 1 號(hào)、2 號(hào)、19 號(hào)、20 號(hào)四個(gè)風(fēng)口送風(fēng)，開(kāi)南北大放散。初始風(fēng)量 400 m³ /min，風(fēng)溫 419 ℃（開(kāi)爐時(shí)間緊，熱風(fēng)爐廢氣 SO₂ 含量超標(biāo)，燒爐受限，初始風(fēng)溫低），富氧 912 m³ /h。風(fēng)溫低對(duì)初期恢復(fù)影響較大。12：02 風(fēng)量至 597 m³ /min 左右，風(fēng)溫逐步增到 457 ℃，12：10時(shí) 2 號(hào)風(fēng)口著火，12：15 時(shí) 1 號(hào)風(fēng)口著火，12：20 時(shí)20 號(hào)風(fēng)口著火，12：50 時(shí) 19 號(hào)風(fēng)口著火，12：55 關(guān)南放散。開(kāi)爐過(guò)程幾乎未出現(xiàn)風(fēng)口涌渣情況，這也是爐缸透液性較好的印證。

5.1.3 休風(fēng)重新堵風(fēng)口

13：25 因 13 號(hào)、15 號(hào)風(fēng)口吹開(kāi)，13：25—13：40休風(fēng)重新堵吹開(kāi)風(fēng)口，13：40 風(fēng)量至 625 m³ /min，風(fēng)溫610 ℃，14：00 關(guān)北放散，留南放散；14：25 因 15 號(hào)風(fēng)口再次吹開(kāi)，為確保風(fēng)口不捅不開(kāi)，于 14：33—15：15休風(fēng)，對(duì)有水炮泥增加焦粉、骨料后，重新全部加堵風(fēng)口，15：15 復(fù)風(fēng)后風(fēng)量為 520 m³ /min，風(fēng)溫 560 ℃；15：49 風(fēng)量升至 641 m³ /min，風(fēng)溫 680 ℃，視風(fēng)口水溫差穩(wěn)定開(kāi) 3 號(hào)風(fēng)口。

5.1.4 引煤氣

16：25 將爐底水流量由 120 t/h 降至 80 t/h。17：00風(fēng)量 724 m³ /min，風(fēng)溫 748 ℃，開(kāi) 18 號(hào)風(fēng)口。17：20 風(fēng)量至 720 m³ /min，風(fēng)溫 749 ℃，根據(jù)噸焦風(fēng)耗計(jì)算燃燒焦炭為 64 t，下部空間騰出約 100 m³ ，17：26—17：32 放風(fēng)坐料。探尺未有動(dòng)作，回風(fēng)。18：25 風(fēng)量 675 m³ /min，風(fēng)溫 795 ℃，關(guān)南放散引煤氣。18：30—18：36 放風(fēng)坐料。崩料后東雷達(dá)尺 3.69 m、西雷達(dá)尺 6.72 m。坐料后透氣指數(shù)好轉(zhuǎn)，至此探尺工作正常。于 19：20 鐵口見(jiàn)渣，大量噴焦（前期少量，頻繁堵），21：23 堵鐵口。具體開(kāi)爐過(guò)程中開(kāi)風(fēng)口時(shí)間如表 2 所示。

5.2 爐溫和堿度

開(kāi)爐過(guò)程，鐵水 w（Si）和堿度的對(duì)應(yīng)非常重要，爐渣的流動(dòng)性往往決定了恢復(fù)的進(jìn)程，堿度測(cè)算時(shí)寧低勿高，即使 w（Si）高，也要實(shí)現(xiàn)爐渣堿度不大于1.25，以保證爐渣的流動(dòng)性。6 號(hào)高爐爐溫和堿度情況如表 3 所示。

5.3 渣鐵排放

5.3.1 投用撇渣器前

分別對(duì)西出鐵場(chǎng)主溝、撇渣器填干焦粉（撇渣器用鐵皮擋?。?，主溝前端 2 m 全部墊搗打料，其余部位搗打料厚度為 400 mm，上面填滿河沙。21：23 首次堵口后，每次間隔 40~50 min 打開(kāi)鐵口，保證初期風(fēng)口運(yùn)行安全。

開(kāi)鐵口情況如表 4 所示。

5.3.2 投用撇渣器

本次投撇渣器較為保守，待每小時(shí)產(chǎn)生的渣鐵量大于 50 t，并且爐前鐵口操作熟練時(shí)，方才做投入撇渣器準(zhǔn)備。至 8 月 8 日 14：14 時(shí)，風(fēng)量至 1 320 m3 /min，渣鐵流動(dòng)性好轉(zhuǎn)，挖出主溝前半部分搗打料，順利投用西場(chǎng)撇渣器，開(kāi)爐過(guò)程中未有凍住撇渣器的情況發(fā)生。

5.3.3 燒通東場(chǎng)鐵口投用雙場(chǎng)

8 月 9 日白班開(kāi)至 17 個(gè)風(fēng)口，準(zhǔn)備投用東場(chǎng)鐵口，但鐵口遲遲燒不通，僅噴煤氣火。采取重新堵鐵口操作，僅鉆至 800 mm 深度處停鉆，用氧氣向上斜燒，經(jīng)過(guò)近 12 h 燒通鐵口，燒通后立即堵住鐵口，待渣鐵量至 60 t 以上時(shí)，一次性投入主溝，實(shí)現(xiàn)東場(chǎng)撇渣器零火渣。

5.4 布料制度

及時(shí)上風(fēng)能有效縮短爐況處理時(shí)間，為有效推進(jìn)風(fēng)量，料制上堅(jiān)持“唯放不破”的理念，出現(xiàn)熱難行、煤氣利用過(guò)高、透性性過(guò)差時(shí)，及時(shí)采取發(fā)展邊緣氣流的手段。待風(fēng)量有一定基礎(chǔ)時(shí)，兼顧中心氣流，保證迅速加熱爐缸。

布料情況如表 5 所示。通過(guò)優(yōu)化裝料制度，排除初期消化死料柱坐料一次，剩余過(guò)程無(wú)懸料、管道爐況波動(dòng)情況發(fā)生，風(fēng)量穩(wěn)步增加，說(shuō)明料制的調(diào)劑能夠及時(shí)匹配當(dāng)前爐缸工作狀態(tài)。

6 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

6.1 本次開(kāi)爐亮點(diǎn)

1）開(kāi)爐前制訂詳細(xì)的方案。送風(fēng)前鐵口、風(fēng)口燒通對(duì)整個(gè)開(kāi)爐過(guò)程起到至關(guān)重要的作用，關(guān)鍵點(diǎn)的控制主要經(jīng)過(guò)大量專業(yè)技術(shù)人員多次討論而制定，整個(gè)開(kāi)爐方案合理科學(xué)。

2）按照爐缸凍結(jié)的思路組織開(kāi)爐前期準(zhǔn)備工作。對(duì)鐵口上方風(fēng)口扒料至風(fēng)口中心線以下 1.0~1.5 m，降低了開(kāi)爐風(fēng)口燒壞的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)對(duì)風(fēng)口前端區(qū)域加入工業(yè)鹽，有助于改善風(fēng)口前渣鐵流動(dòng)性。

3）開(kāi)爐過(guò)程中對(duì)渣系的控制。特別是渣中 Al₂O₃及 MgO 含量的控制對(duì)渣的流動(dòng)性有著至關(guān)重要的作用，鐵水硅和爐渣堿度對(duì)應(yīng)合理。

4）整個(gè)開(kāi)爐過(guò)程中，開(kāi)風(fēng)口時(shí)機(jī)要把握準(zhǔn)確，堅(jiān)持渣鐵有熱量，打開(kāi)鐵口捅風(fēng)口。打開(kāi)風(fēng)口后，堅(jiān)持提高風(fēng)溫、縮短出鐵間隔時(shí)間的原則。當(dāng)已開(kāi)風(fēng)口有涌渣或水溫差偏高的情況發(fā)生時(shí)，不得捅旁邊風(fēng)口。已開(kāi)風(fēng)口工作狀態(tài)較好，可開(kāi)旁邊風(fēng)口。根據(jù)爐缸活躍程度，可向兩側(cè)延伸開(kāi)風(fēng)口，該措施除憋渣鐵外，避免了風(fēng)口燒損情況。

5）整體生產(chǎn)組織控制較好，未投用憋渣器前，主溝一爐一清一鋪墊，保證 40~50 min 能夠順利打開(kāi)鐵口，未出現(xiàn)主溝跑鐵事故。上炮后嚴(yán)禁主溝打水，堅(jiān)持3 min 退炮原則，恢復(fù)過(guò)程中未出現(xiàn)黏炮事故。投入撇渣器后，每爐對(duì)渣鐵溝進(jìn)行清理鋪沙，防止渣鐵積累清理難度大，造成鐵間長(zhǎng)的事件發(fā)生，整個(gè)恢復(fù)過(guò)程中未發(fā)生跑鐵事故。

6）及早引煤氣，本次開(kāi)爐頂溫達(dá)到 50 ℃即引煤氣成功，引煤氣后降低壓差 20 kPa，提高風(fēng)壓 30 kPa，有效提高了冶煉強(qiáng)度，加快恢復(fù)進(jìn)程。

7）料制匹配合理，前期以上風(fēng)為主，考慮死焦堆透氣、透液性差，主要通過(guò)疏松邊緣氣流為主的方法，保證風(fēng)量與風(fēng)口數(shù)量對(duì)應(yīng)。配合頂壓使用，保證料柱透氣性良好，加快了恢復(fù)進(jìn)程。中期高焦比持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，適當(dāng)疏松兩股氣流，避免煤氣利用過(guò)高造成氣流受阻，整個(gè)恢復(fù)過(guò)程中未因硅高出現(xiàn)熱難行。后期以降硅提熱量為主，適當(dāng)降低焦比。面對(duì)焦比逐步降低，不能再維持過(guò)低煤氣利用，通過(guò)拉寬平臺(tái)，保證兩股氣流通暢，配合風(fēng)速、鼓風(fēng)動(dòng)能順利打通中心，保證低硅高熱，快速降低爐前勞動(dòng)強(qiáng)度。

8）本次開(kāi)爐為首次未清理爐缸狀態(tài)下順利開(kāi)爐實(shí)踐，此次實(shí)踐積累了一定理論基礎(chǔ)和經(jīng)驗(yàn)，下一步則需保證頻繁開(kāi)停爐、全焦開(kāi)爐能夠靈活駕馭。

6.2 本次開(kāi)爐不足之處

1）開(kāi)爐焦比高，后期降焦比節(jié)奏偏慢，開(kāi)爐后硅含量持續(xù)偏高，渣鐵流動(dòng)性不好，鐵水黏溝現(xiàn)象明顯。

2）風(fēng)口堵泥吹開(kāi)，造成二次休風(fēng)堵風(fēng)口。其根本原因是本次堵泥質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，過(guò)度依賴廠家。后期經(jīng)過(guò)調(diào)整有水炮泥成分，有效保證了堵風(fēng)口效果。下一步將針對(duì)復(fù)風(fēng)堵風(fēng)口泥制定標(biāo)準(zhǔn)，自營(yíng)加工專用堵風(fēng)口炮泥。

3）關(guān)爐頂放散過(guò)早，不利于爐內(nèi)水汽排出，形成水膜效應(yīng)。這造成前期爐內(nèi)壓差高、下料困難，下一步在引煤氣前放散全開(kāi)，待蒸汽減少后考慮關(guān)一放散。

4）開(kāi)爐初期鐵口深度、鉆進(jìn)深度控制不合適，造成 8 日夜班開(kāi)口間隔時(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致燒壞 13 號(hào)風(fēng)口。這主要是由于工人在思想上對(duì)爐缸的工作狀態(tài)過(guò)于樂(lè)觀，出現(xiàn)憋渣鐵控制不到位的情況。建議對(duì)面剩 3~4個(gè)風(fēng)口時(shí)即可考慮及時(shí)投雙鐵場(chǎng)。

5）對(duì)東場(chǎng)鐵口難開(kāi)的情況估計(jì)不足，應(yīng)在復(fù)風(fēng)前與西場(chǎng)采取同樣措施，燒通風(fēng)口與鐵口通道，以為后期爐況快速恢復(fù)創(chuàng)造條件。

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，2002.

[2] 王筱留.高爐生產(chǎn)知識(shí)問(wèn)答[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2004.