唐鋼北區2#高爐復產開爐實踐

馬瑞東

（河北鋼鐵集團唐鋼分公司）

關鍵字 開爐 復產 開爐準備

0 前言

為響應冬天采暖季環保限產，唐鋼2#高爐于2017年11月18日降料面不放爐缸殘鐵停爐，于2018年10月23日18：16重新送風點火開爐，并按計劃順利達產，圓滿的完成了公司下達的生產經營任務。

1 開爐準備

2#高爐開爐面臨著停爐時間長、開爐準備工作時間短、各區域骨干人員缺失等諸多困難，自2018年9月17日接上級指示要求10月23日開爐，2#高爐現有人員立即著手準備開爐工作。

1.1 爐內扒料

2017年11月降料面停爐后，風口至爐底仍有殘存爐料和渣鐵，為保證順利開爐，需將停爐后風口與鐵口之間的剩余327 m3爐料扒出，扒料過程如圖1所示。

圖1 現場扒料

扒料過程操作：用卷揚機將小型鉤機從爐頂大方人孔吊運到爐內料面上，再卸下風口西平臺的兩個二套，從爐內搭建臨時皮帶運輸裝置延伸至風平臺邊緣，加裝一個臨時導料管至地面上3.5～4 m高處，用汽車接住爐內殘料運走。

扒料時要盡可能清理爐墻上的粘接物，但爐缸側壁要留200 mm厚的殘留物，以保護爐缸磚襯，清至鐵口平面時，會有冷凝的渣鐵，此時需要將兩個鐵口附近區域挖出300 mm(深) ×150 mm×150 mm的方坑，為將來開爐初期預留臨時渣鐵貯存區。

1.2 熱風爐烘爐

2018年10月4日開始使用高爐煤氣對3個熱風爐進行烘爐，此次熱風爐烘爐采用燒嘴烘爐[1]。烘爐過程中，10月11日因沒有高爐煤氣，熱風爐停止烘爐9 h，共降溫90 ℃，之后正常烘爐，直至10月17日8：00，熱風爐拱頂溫度升至1 000 ℃，停止烘爐，熱風系統趕煤氣，開始拆除烘爐燒嘴，封烘爐人孔和拆預熱器煤氣管道的盲板，共計用8 h。至此，熱風爐的準備工作已全部完成，熱風爐引煤氣并成功點火，熱風爐烘爐工作圓滿完成。烘爐過程升溫曲線如圖2所示。

圖2 熱風爐烘爐曲線

1.3 高爐烘爐

由于開爐工期緊，自2018年10月11日至15日從鐵口引入焦爐煤氣進行簡易烘高爐，盡可能烘干爐內水分。待熱風爐烘爐完成，具備送風條件后，于17日19：00使用熱風烘爐，風量1 800 m3/min左右，只開混風大閘和一個熱風爐的充壓閥，不開冷風閥，風溫控制在450 ℃左右，同時控制頂溫不超300 ℃，荒煤氣進口溫度不超250 ℃，開3個干法除塵箱體，烘爐氣體通過TRT后的檢修人孔（直徑600 mm）放散。18日8：00—10：37，高爐整體打壓試漏，因跑風休風更換7個風口二套。

1.4 爐前準備工作

（1）鐵口泥套制作、烘烤完畢，在鐵口前準備好點燃高爐煤氣用的焦爐煤氣管（每個鐵口一個），并確認焦爐煤氣已引到出鐵場。

（2）所有主溝清理干凈，主溝最下部用焦粉填平，其上是100 mm碳素搗打料，搗打料上鋪一薄層焦粉，鋪成干式主溝，后部可薄一點。在大井大閘前用12 mm厚的鋼板斜插到溝底作擋墻，鋼板盡量靠前，鋼板上先鋪一層焦粉再鋪厚100 mm的搗打料，然后再鋪一層焦粉。主溝溝幫上用河沙將主溝兩側加高，以防渣鐵漫溝，完成后如圖3所示。

圖3 爐前主溝情況

（3）所有支鐵溝、下渣溝清理干凈，支鐵溝下部鋪搗打料80 mm，其上鋪焦粉。下渣溝下部同樣鋪搗打料80 mm，其上鋪河沙（搗打料搗好后必須烤干）。

（4）所有殘鐵眼清理干凈，用搗打料堵200 mm后用河沙堵好。殘鐵溝用搗打料及河沙鋪好。

（5）開爐第一次鐵走干渣，下渣溝用河沙擋好后用搗打料加固。用南鐵口出鐵。

（6）送風前將擺動流嘴擺到位，并要求現場停放有多余的流嘴備件，耐材澆筑完烘烤完畢，隨時能用；主溝大蓋及主溝蓋備件準備好隨時能用。

1.5 配料計算及靜態裝料

考慮到爐缸未放殘鐵和高爐烘爐不足，開爐全爐焦比選擇3.5t/t.Fe[2-3]。高爐送風引煤氣后焦比700kg/t.Fe，全爐堿度0.95[2]，正常料堿度1.1，渣中含MgO 9%，含Al2O3≤18%，根據焦中斗的實際容積焦批大小選擇13.5 t/批,。2018年10月19日8：00開始裝枕木，10月20日14：20裝完，17：36開始裝料，21日5：45裝完料。

2 開爐達產

2.1 點火送風的鼓風參數

全部風口配置：Φ120mm×20+Φ110mm×6，大小風口均間隔布置，面積：0.283 1 m2，長度：450 mm×20，鐵口上方各3個L 470 mm。送風風口：Φ120 mm×14，面積：0.158 3 m2，起步風壓：80 kPa，風量：1 500 m3/min，風溫：850 ℃。

開爐風口布局具體配置見表1。

表1 風口布局

堵風口方案：堵12個風口，送風面積為0.158 3 m2，占全風面積的 55.9 %。其中，1#、 2#、 3#、4#、13#、14#、15#、16#、17#、18#、19#、26#為 堵 的 風 口，堵風口情況如圖4所示。

圖4 送風風口

2018年10月23日18：16，2#高爐點火開爐，風量1 280 m3/min，送風溫度起始低于250 ℃（風溫電偶測量下限250℃），風口不見亮光，待風溫漲至450 ℃時，風口成像見光，說明爐內枕木（木材燃點220～290 ℃）已被點燃。

2.2 引煤氣操作

送風前30 min，將管網凈煤氣引至干法除塵凈煤氣出口，原計劃將爐頂煤氣引至干法除塵箱體上的放散閥，待煤氣成分合格后，再將煤氣引入管網。但實際操作后（開2.2 m煤氣截斷閥，開7個干法除塵箱體放散閥，關3個爐頂800 mm放散閥），由于干法除塵箱體放散閥高度不夠且風向不利，導致高爐區域（爐前和中控室）的煤氣濃度超標，不得已又打開2個爐頂800 mm放散閥，將大部分煤氣從爐頂放散，小部分煤氣從箱體放散，待煤氣爆發實驗合格后，于22：23將爐頂800 mm放散閥全部關閉，開箱體凈煤氣出口閥，關箱體放散閥，引煤氣成功。通過下料和爐頂打水控制頂溫，頂溫控制不大于250 ℃。引煤氣后，通過調壓閥組控制高爐頂壓。

2.3 燒鐵口操作

送風枕木著火后，南北鐵口煤氣導出管的煤氣噴出正常，火焰長約1.5 m，但隨著送風時間的延長，噴出的火焰轉為藍色，火焰長度漸短，約0.6～1 m，強度變弱。預計2018年10月24日1：00能見到鐵口噴出渣粒，但鐵口火焰一直穩定在低強度噴射，未見渣粒，3：00遂組織爐前工人開始用氧氣管燒南鐵口，之后又開始燒北鐵口，鐵口燒至2.5 m左右（已達爐底凝鐵層），仍未見渣鐵流出，然后堵口重燒，還未見渣鐵。至10月24日6：00，根據計算和實際下料情況，預計爐缸已產鐵100 t左右，判斷爐缸下部渣鐵凝住，導致鐵口不出渣鐵， 7：15將爐底水冷管流量由360 m3/h減至270 m3/h，高爐插焦1 批。在鐵口遲遲不見渣鐵的情況下，為了減少爐缸的產渣鐵量，保護風口，部分風口下部有渣液涌泛，于8：00將入爐風量由2 000 m3/min減至1 350 m3/min，同時全力組織爐前工人燒兩場鐵口，并改進燒鐵口方法，減小氧氣管進鐵口角度，盡量平燒，燒至一定深度后，擴大內部空間，爭取燒穿爐缸的凝鐵層，終于在11：36燒開南鐵口，走干渣坑鐵約180 t，約10 min后北鐵口也燒開（燒到底后自動化開的），立即堵北鐵口。13：00，南鐵口見噴后堵口，于15：01—15：52南場出第二次鐵，至24日南場走干渣4次，北場走一次干渣。出鐵情況見表2。

表2 出鐵情況

2.4 捅風口達產

隨著爐前出鐵正常，從10月24日開始捅風口，25日0：40開始噴煤、富氧，至26日捅開全部堵的風口，并逐步加風， 26日23：00加風到4 100 m3/min。由于開爐前期主要是南場出鐵，故捅風口原則上從南鐵口兩側堵的開始捅。隨著爐況正常，渣鐵溫度正常后，于26日倒北場出鐵，改雙場出鐵。至29日理鐵已達4 300 t/d。具體風量變化見表3。

表3 風量變化

3 操作分析與優點

（1）爐缸不放殘鐵開爐。停爐后爐缸的扒料操作，要盡力往下扒，并且要在鐵口前方制作一個較大的出渣鐵儲存區，在兩個鐵口之間挖一條連接溝，這樣有利于兩個鐵口貫通；開爐后要充分考慮，爐缸不放殘鐵后，爐內新生渣鐵凝固殼會上移，可能會堵住鐵口通道，所以在燒鐵口時，要盡量減小氧氣管入鐵口的角度，這樣才有可能早點燒開鐵口。爐缸不放殘鐵開爐時，建議提前預埋氧槍，有利于及時排放渣鐵，加快爐況恢復進程。

（2）使用高爐煤氣烘熱風爐。相比用焦爐煤氣烘爐，采用高爐煤氣烘熱風爐有以下優點：一是高爐煤氣烘爐，可以借用原燒熱風爐的煤氣管道，只需臨時接一小段分支即可，減少了新跑焦爐煤氣管道和安裝焦爐煤氣加壓機的投資，同時縮短工期，為高爐按時開爐贏取寶貴的時間；二是用高爐煤氣烘熱風爐，要考慮烘爐后期，煤氣熱值不足，拱頂升溫困難的問題，2#高爐采用向高爐煤氣摻少量焦爐煤氣來增加發熱值，從而將拱頂溫度烘到目標值的方法解決了這一問題。

4 結語

2#高爐復產開爐有兩大亮點，一是爐缸不放殘鐵開爐，二是開創性的使用高爐煤氣烘熱風爐。總體來說，2#爐這次開爐在準備、操作過程中遇到了一些困難，但經過調整得到了較好的解決，并最終圓滿開爐達產，積累了寶貴的停開爐經驗。