中天鋼鐵8#高爐快速開爐達產實踐

王 強，付 偉，胡立黨

（1武安裕華鋼鐵有限公司，河北 武安056300；2常州中天鋼鐵，江蘇 常州213000）

1 前言

常州中天鋼鐵有限公司8#（1 580 m3）高爐于2019年6月23日下午開始點火開爐，對比以往其他高爐開爐焦比高，爐前工作量大，本次開爐選擇焦比合適，料段安排合理，負荷跟進較快，26 h風口開全，無塌料無懸料無壞套，第2 d產量達到4 000 t，第3 d產量完成4 400 t，燃料比降到530 kg/t以下，煤比130 kg/t，煤氣利用率達到47.8%，達到預期目標。

2 高爐快速開爐操作

2.1 高爐烘爐

高爐按預定計劃烘爐8 d，兩鐵口做好泥包后埋入65 mm導風管，風口和東鐵口各裝1根量程1 000℃熱電偶，烘爐以鐵口熱電偶溫度最高500℃為準，風口熱電偶溫度為參照，以爐頂溫度＜350℃及氣密箱溫度＜45℃為制約，以風量調節為手段，定時倒換爐頂大放散，保證1開1關。

2.2 檢測碰撞點

校準了溜槽角度及探尺零位，確定了β角順時針方位正北方向為0°，測量了溜槽傾動力矩e為0.7 m，料線高差h1為1.8 m。考慮開爐時間緊迫，對料流測定各項目不專業，打開溜槽檢修孔，每次料罐裝5 t焦炭，調小γ角，調整α角保證碰撞點大約在1.5 m位置，放料4次，基本確定1.5 m碰撞點角度在44°，與劉云彩布料方程對比（溜槽L02.6 m，ω0.167圈/s，μ0.5），計算n值3 m，誤差0.15 m［1］，說明平時布料矩陣可以參照劉云彩布料方程計算調整。

2.3 開爐參數

采用散裝木柴半帶風裝料開爐，木柴裝至離爐缸上沿1 m。料段安排:扣除木柴后死鐵層+爐缸+85%爐腹裝凈焦，15%爐腹+爐腰+6%爐身裝純空焦，6%爐身以上裝輕負荷料。高爐內型尺寸見表1。

表1 高爐各部位容積m3

選定凈焦壓縮率14%，空焦壓縮率12%，正常料壓縮率11%；全爐焦比3.2 t/t，正常料焦比790 kg/t，正常料堿度0.96，空焦堿度0.93。正常料組成:焦批8.6 t，礦批18 t，燒結礦13.4 t，球團礦4 t，錳礦0.6 t，硅石0.6 t，螢石0.15 t，蛇紋石0.25 t。

鐵水成分:［Si］3.5%，［Fe］91.82%，［S］0.04%，［Mn］1.18%，［P］0.11%，［C］3.35%，［Ti］0.2%。回收率:［Fe］99.5%，［Mn］60%，［S］8%，［Ti］80%，［P］100%。

焦炭全部用干熄焦，水分1%，灰分12.65%，灰分成分占比計算按SiO250%，CaO3%，Al2O335%，MgO1.5%。原燃料成分分析見表2。

2.4 半帶風裝料

烘爐涼爐結束后，進人拆除部分烘爐導管并清理好爐缸。把測試碰撞點的20 t焦炭蓋住西場鐵口65 mm導出管和東場自制65 mm氧槍，鐵口的烘爐熱電偶不拆，便于確認爐缸渣鐵蓄積狀態。然后從風口開始向爐缸開始裝入散木柴，約計50 t，裝到預定位置后，進人碼平壓實，防止有大的漏點影響后面開爐料的裝入誤差。風口區域立排一圈長2 000 mm的長木，高爐中心堆起堆尖也擺一圈圓木。考慮高爐在裝料過程中向爐內送入冷風，可以疏松料柱，改善爐料透氣性，有利于高爐開爐時爐況順行，進行帶冷風裝料。為避免吹散木柴，裝料時凈焦、純空焦采用靜態裝料，凈焦單環角度18°空焦單環角度22°。高爐裝完空焦開始送冷風半帶風裝負荷料，冷風壓力120 kPa，冷風流量1 300 m3/min，風溫150℃，正常料采用單環角度，C24°O22°88料線裝至3 m停止裝料。裝料過程從凈焦開始每3批料根據雷達料位記錄1次料線深度，核對體積，結果滿足誤差范圍，說明堆比重及壓縮率選擇相對準確。核料全爐焦比3.3 t/t（包括20 t鋪底焦炭），全爐渣比690 kg/t，正常料焦比790 kg/t，正常料堿度0.96，空焦堿度0.93，全爐堿度0.77（爐缸80%焦炭不造渣）。裝料形式見表3。

表2 原燃料分析%

表3 料段安排

2.5 送風制度

高爐共24個風口，總面積0.256 6 m2，堵8個風口，前端堵有水炮泥，中間塞修磨好的輕質保溫磚，后端再堵有水炮泥至小套1/3處確保堵嚴。送風面積0.168 m2，面積占比65%。高爐于2019年6月23日19:16送風點火，熱風壓力80 kPa，風溫800℃，風量1 550 m3/min，送風風量比0.98，標準風速153 m3/s，實際風速314 m3/s，鼓風動能12 126（kg·m）/s。送風10 min后所有送風風口著火，40 min后探尺動作，期間穩步加風，待頂壓穩定在90 kPa并且爐頂溫度相對容易控制后開始投入TRT并網運行。送風大約8 h，壓量關系略緊，風速動能下降到正常水平左右，探尺偶有臺階，鐵口熱電偶過量程燒壞，預判高爐開始形成軟熔帶，減風壓5 kPa，待探尺與壓量關系基本穩定。

此時根據噸焦耗風采用表風量為2 500 m3/t，前段凈焦381 t（包括鋪底焦炭20），送風后累計平均表風量1 900 m3/m。計算實際時間8.35 h與理論計算基本相符合，說明在沒有煤氣在線分析的情況下，按此計算也能達到相對準確預判軟熔帶的形成時間。軟熔帶形成穩定后根據出鐵及爐溫、物理熱、渣鐵流動性，加快開風口速度，20 h僅剩1個風口，考慮爐前連續多爐出不盡鐵，26 h最后1個風口才開完。送風制度參數如表4所示。

2.6 裝料制度

為考慮快速引煤氣，開爐全部使用干熄焦，待引煤氣后爐頂溫度起勢加快，改干熄焦和濕焦配比1∶1。裝料料制與其他1 500 m3級高爐開爐使用多環布料不同，8#高爐全部使用單環負角差裝料，送風后先用單環-2°。引煤氣后開始每隔5～8批料擴礦批2 t，礦批22 t以上時改為多環布料。考慮原料（TiO2）負荷較高，［Si］超過0.9%時，［Ti］達到0.1%，所以加負荷速度較快，6爐鐵后［Si］降到1%以下，濕焦負荷變動2.11→2.5→3.3→3.6→4.0。

表4 相關操作參數

2.7 爐外出鐵

西場埋65 mm導風管送風后空吹，東場埋入65 mm自制氧槍，送風同時送壓縮空氣和少量氧氣。風口以下容積310 m3，爐缸容積系數0.35，安全系數0.6，有效安全容積65 m3，消耗15批正常料時產生鐵水161 t，渣量127 t，渣鐵體積總65 m3。根據噸焦耗風2 500 m3/t，鐵前平均風量2 020 m3/min，出鐵時間14.07 h，計劃14 h出第1爐鐵。由于氧槍與鐵口孔道沒有封住導致跑風嚴重，8.5 h調大氧槍氧氣時自動燒出，出渣鐵3 t，西場9 h見渣燒開鐵口后堵上。送風15 h過臨時撇渣器，出鐵時間75 min，出鐵量120 t，渣鐵物理熱充足，流動性非常好。18 h過東場正式撇渣器，24 h過西場正式撇渣器，爐外出鐵組織基本正常。出鐵記錄見表5。

表5 爐外出鐵記錄

3 結 論

3.1 在原料（TiO2）負荷偏高情況下，［Mn］控制1.2%～1.5%高于一般水平，改善了渣鐵流動性，同時加快降［Si］速度，有效緩解爐前工作壓力。本次開爐降［Si］快速到位，但堿度調整滯后，造成前幾爐［S］偏高。

3.2 在軟熔帶形成之前，風速、鼓風動能允許加大，可以加快進度，軟熔帶形成以后要控制比正常稍低，盡量避免燒風口。渣鐵流動性好時快開風口，利于氣流均勻分布。

3.3 高爐開爐焦比高、煤氣量大，加上礦批小，幾乎很難發生中心堵塞情況。本次開爐裝料及后續正常上料較長時間維持單環負焦差布料，實際效果很好，說明高焦比開爐條件下，先保證較強的邊緣氣流更利于順行。

3.4 引煤氣前全用干熄焦利于頂溫升高。煤氣爆發實驗合格后快引煤氣，快速加風后不到2 h爐頂溫度達到100℃以上，保證了布袋正常使用。

3.5 根據噸焦耗風計算第1段凈焦燃燒完時間配合壓量關系偏緊、探尺動作變緩甚至呆滯等操作參數變化判斷軟熔帶形成時間段比較方便。

3.6 參照渣鐵總體積不超過風口中心線為原則，確定需要的安全出鐵量。根據噸焦耗風和開爐累計平均風量，可以計算出第1爐鐵出鐵時間。