天津軋三2#1 260 m3高爐開爐達產實踐

張英超，王　青，李瑞東，申苗珍（天津冶金集團軋三鋼鐵公司，天津301606）

天津軋三2#1 260 m3高爐開爐達產實踐

張英超，王青，李瑞東，申苗珍
（天津冶金集團軋三鋼鐵公司，天津301606）

[摘要]介紹了天津軋三2#1 260 m3高爐開爐達產實踐過程。通過對熱風爐、高爐系統進行檢漏試壓、烘爐、單體和聯動試車工作；采用枕木填充爐缸開爐法，在裝料過程中進行了料面和布料軌跡測定，選用適宜的裝料制度和送風制度，根據時機調整風口布局，風口全開，最終實現了高爐開爐達產。

[關鍵詞]高爐；開爐；生產；實踐

天津冶金集團軋三搬遷改造工程于2010年開始，新建兩座1 260 m3高爐，高徑比2.57，20個風口，2個鐵口。槽下布置20個礦倉，焦倉、礦倉雙排并列布置，采用雙料車上料，串罐無料鐘爐頂設備，配有3座頂燃式熱風爐，配套有空氣、煤氣雙預熱器，設計風溫1 200益以上。煤氣除塵設備為重力除塵器和布袋除塵，配有余壓透平發電系統（BPRT）。采用軟水密閉循環水冷卻系統，120 t鐵罐運輸，渣處理為國內首套力克法水沖渣系統。高爐配有噴煤、富氧系統，爐前和上料均配有除塵設備系統。

為確保2#高爐順利開爐，杜絕設備和生產事故，盡快使高爐轉入正常生產，吸取1#高爐開爐經驗，經過多次論證，最終確定2#高爐開爐方案。

1　引言2　開爐準備工作

2.1高爐、熱風爐的檢漏、試壓

試壓是為了檢驗設備泄漏情況，和考核各類管道、工藝設備的結構強度。通過試壓，查出泄漏點后進行堵漏；檢查整個高爐、冷風管道、熱風爐、煤氣系統的流程工況；進行一次整個系統的強度試驗，爐頂設備進行帶負荷調試。2.2熱風爐烘爐

針對頂燃式熱風爐頂部硅磚的特點，結合下部粘土磚，轉換區高鋁磚的結構，根據設計參數，煉鐵廠制定了詳細的烘爐方案，并對烘爐用的工器具及時調試，嚴格控制熱風爐烘爐按方案曲線進行，達到熱風爐砌體水分的蒸發、晶型平穩轉變、高爐烘爐儲備足夠熱量的烘爐目的。

2.3高爐本體烘爐

本體烘爐是為了使高爐砌體及熱風管道內的物理水、結晶水緩慢而充分的排出，防止水分大量快速蒸發引起砌體爆裂；使高爐爐體及熱風管道溫度升高，并均勻、緩慢地膨脹，避免爐體產生過大的熱應力和晶型轉變而損壞爐體；使爐底、爐缸焙燒碳塊和爐身燒成鋁碳磚的泥漿發生固化、強化和碳化，從而使爐襯結成整體。

2#高爐本體烘爐曲線見圖1。

圖1　 2#高爐本體烘爐曲線

2.4設備單機和聯動試車

為給高爐順利開爐、盡快達產提供設備保障，3月份開始，各系統逐步進行了單機和聯動試車。試車期間，要求所有設備能運轉的全部按正常生產運轉起來，出現問題及時解決，以減少開爐期間因設備問題而導致的休風。

2.5開爐料及參數的確定

2#高爐開爐采用枕木開爐。空焦熔劑采用白云石，正常料選擇高堿度燒結礦、酸性球團礦和少量生礦搭配，依照含錳量要求，加入適量錳礦。焦批大小根據公式（0.030~0.035）d3確定，d為爐喉直徑，焦比確定礦批大小。根據原料成分、爐溫、渣量、鐵水含錳量等參數，按照元素平衡原則計算出礦批組成，再根據爐容、爐料壓縮率計算裝料批數。

裝料原則：死鐵層、爐缸用枕木填充，爐腹為凈焦，爐腰為空焦，爐身下部、中部、上部為空焦加正常料，裝料量未達到預期用凈焦補充。裝入料組成見表1，開爐參數見表2。

表1　 2#高爐開爐裝入料組成

表2　 2#高爐開爐參數

2.6料面、料流軌跡測定

4月29日開始裝枕木，裝到風口下沿。4月30日至5月3日，87批開爐料裝入完畢，裝料過程進行了中心料罐最大裝焦量測定、料面測量及布料軌跡測量。通過數據匯總，得出礦石、焦炭料流速度與節流閥開度關系，并計算出布料矩陣。爐身下部為了焦窗的形成，空焦開始按矩陣進行裝料。

爐腹由于高溫煤氣的沖刷和渣鐵沖刷，熱流強度很大，生產中主要靠渣皮工作。為了開爐順利，裝空焦時，將白云石布于接近爐墻位置。開爐初始渣量小，爐墻處于預熱階段，易于粘結，掛住爐墻形成渣皮，可以保護爐襯，易于開爐后形成合理爐型。爐身下部開始，開爐料按照矩陣布料，布料參數為人工計算數值，裝入過程中根據成像，邊裝入邊修正達到預期布料結果，見圖2。

圖2　測量裝料料面模型

爐料中心線與高爐中心線一致，平臺圓周大小一致，無落差，中心與邊緣落差約2 m，布料指數滿足設計要求。

數據匯總后，得出礦石、焦炭料流速度與節流閥開度關系，根據料面測量結果計算出開爐布料矩陣為：

該裝料制度可以發展邊緣和中心兩股氣流，利于上風量，以便迅速達產。2.7送風制度的確定

開爐風口選擇椎110mm和椎120mm各10個，交叉分布，堵死3#、4#、5#、14#、15#、16#風口，以保證初期合適的鼓風動能，送風風量確定為1 000~1 300 m3/min，之后根據實際情況加風，送風溫度900益以上。

3　開爐操作

3.1開爐操作

2013年5月15日9點58分，2#高爐點火送風。由于受外界條件制約，爐料裝入12天后才點火送風，下部爐料受重力擠壓而破碎，正常料燒結礦中的CaO吸收焦炭中的水分而粉化，透氣性被嚴重破壞，送風后必然會發生嚴重懸料。為抵消不良影響，補充熱量，送風后補加焦炭，并補充適量矽石。送風前期，爐料未受熱膨脹，氣流上升有通路，壓量關系較好，風量達到1 456 m3/min，風壓170 kPa。14:50，爐料粉化膨脹導致風量驟降至0，風壓到185 kPa；放風坐料，15:05坐料成功，料線由4.55 m塌到8.11 m；17:50再次坐料，料線由8.5 m低至10 m；20:00再次懸料，坐料后料線由8.7 m塌到9.46 m。截至16日，高爐跑料13批。2013年5月16日0:20塌料，料線深度10.4 m，1:50東鐵口見渣；2:28化驗煤氣成分合格，引煤氣，2:40堵東鐵口。截止到第一次開口出鐵之前，風壓、風量基本穩定，平均料速每4h批料。

2013年5月16日10:18，高爐成功在東出鐵場出鐵，共出渣鐵約100 t，物理熱充沛，渣鐵流動性良好，爐渣成分與計算值相符。13:54加負荷，礦批擴到21 t。5月17日0:14，第5爐鐵過砂口成功，標志著高爐開始正常生產。高爐開爐期間，除5月17日21:10因下密封閥漏氣休風處理5 h外，其他設備運行基本正常。出鐵后渣鐵成分與理論計算值見表3，主要經濟指標見表4。

表3　 2#高爐渣鐵成分

表4　 2#高爐主要經濟指標

3.2開風口情況

根據開爐進程，逐步開風口和調整風口布局。堵死的3#、4#、5#、14#、15#、16#風口分布密集，以致爐頂成像煤氣流呈現蝴蝶結狀。為此重新調整風口布局，17日堵4#、7#、14#、17#風口，18日風口全開。

但由于17日、18日長時間因設備故障休風，影響了開爐進程，19日重新堵4#、7#、14#、17#風口。20日、21日因原料供應和鐵罐供應問題，休風時間較長，21日堵2#、5#、8#、12#、15#、18#風口，一是有利于恢復爐況，二是調整風口布局，調整圓周工作狀態。23日、24日、26日利用休風時機，分別將10個椎110 mm風口更換為椎120 mm。至6月2日，生產條件允許，風口全開。

4　異常分析

開爐時間較原定計劃晚12天，爐內原燃料堆積時間長，受重力擠壓破碎；同時，水熄焦水分在8%以上，形成水析出，開爐后加熱的爐料中CaO吸

收大量水分反應，惡化爐料透氣性，給開爐工作帶來意外困難。

送風制度確定堵死的3#、4#、5#、14#、15#、16#風口分布密集，不利于高爐本體均勻受熱，爐缸無法均勻預熱，渣皮形成不均勻，延長形成合理爐型時間。產生煤氣流時無法均勻上升，以致爐頂成像中煤氣流呈現蝴蝶結狀。發現問題后及時調整了風口布局，盡量減少誤操作的影響。

沒有足夠鐵罐供給煉鐵廠兩座高爐生產的周轉，導致2#高爐待罐休風嚴重，開爐前期對爐型的形成非常重要，頻繁的休風破壞了開爐進程，也就破壞了高爐內型，對高爐以后的操作帶來了隱患。

針對延長開爐時間，爐料堆積時間長的操作思路，盡量燒出下部空間，利于坐料換料柱。控制料線，提高爐頂溫度，加強入爐料的預熱還原。

強調外圍服務工作的重要性，避免開爐期間休風率過高，影響進程，從而對一代爐齡造成不可估量的損失。5結語

本次開爐填充料計算與實際填裝量達到預期值，從爐腰空焦開始采用矩陣布料，并根據測量值實時調整，爐料料面和縱向分布趨于合理，是開爐成功的關鍵。開爐料積壓12天送風，給送風后的操作帶來困難，外圍生產保障條件也影響了開爐進程，送風后因鐵罐周轉問題而頻繁休風，延長了開爐達產時間。整體開爐過程與設計基本相符，通過對開爐后出現的各種問題進行操作調整，總結出適合高爐的操作方針，使高爐各方面指標達到行業前列。

參考文獻

[1]周傳典.高爐煉鐵生產技術手冊[M].北京：冶金工業出版社，2002.

PracticeofStart-up and Production Achieving ofTianjin Zhasan 1 260 m3BF 2

ZHANG Ying-chao,W ANG Qing,LIRui-dongand SHEN Miao-zhen
(Zhasan Iron and SteelCompany,Tianjin Metallurgy Group,Tianjin 301606,China)

AbstractThe paper introduces the process ofthe start-up and production achieving practice of Tianjin Zhasan 1 260 m3BF 2.Eventually, the blast furnace was successfully started and achieved production through carrying outleakage inspection and pressure tests,furnace drying and individualand sequence tests on hot blast furnace and blast furnace systems,adopting start-up method by filling sleepers at hearth, measuring stock leveland distribution trajectory during charging,choosing appropriate charging system and blastingsystem and adjustingtuyerearrangementand tuyereopeningaccordingtorighttiming.

Key wordsBF;start-up;production;practice

作者簡介：張英超（1988—），男，本科，主要從事高爐作業區工作。

收稿日期：2014-09-15修回日期：2014-10-02