通才1 860 m3 高爐開爐快速達產(chǎn)實踐

馬全強，高 勝，趙高峰

（山西建邦集團有限公司，山西 曲沃 043400）

0 引言

通才2 號1 860 m3高爐設(shè)東西兩個鐵口，24 個風口，采用串罐無料鐘爐頂，2022 年11 月15 日根據(jù)公司整體安排停爐中修，進行了熱風爐檢修、礦槽襯板改造、風口澆筑、鐵口修復(fù)、爐體噴涂等工作。根據(jù)公司計劃于2023 年3 月1 日點火開爐，通才1 860 m3高爐開爐前制定了科學(xué)合理的開爐達產(chǎn)方案，采用爐缸填充枕木開爐，重點抓好烘爐、打壓試漏、人員培訓(xùn)、料流軌跡測量、設(shè)備試車、開爐料裝料等工作，確保高爐安全開爐、快速達產(chǎn)。

1 開爐準備階段

1.1 高爐烘爐

高爐中修開爐前必須進行烘爐操作，通才1 860 m3高爐中修時進行了風口澆筑、鐵口修復(fù)、爐體噴涂等工作，在高爐烘爐過程中，參考澆注料的烘爐曲線及工期進度制定了高爐的烘爐曲線，本次高爐烘爐時間為158 h。烘爐的目的是緩慢蒸發(fā)高爐內(nèi)耐火材料砌體內(nèi)的水分，提高砌體整體強度，避免開爐升溫過快，水分快速蒸發(fā)會影響噴涂料使用效果，烘爐的重點是爐底和爐缸[1]。烘爐效果在一定程度上影響開爐初期的熱量平衡和合理爐型，對高爐達產(chǎn)和后期煤氣流的合理分布有重要作用。烘爐前，在東鐵口埋入氧槍，在西鐵口安裝煤氣導(dǎo)出管，使用自流澆筑料填充導(dǎo)管與鐵口間隙，通才1 860 m3高爐嚴格按照烘爐曲線烘干鐵口澆注料、風口澆筑料、爐身噴涂料等水分。圖1 為高爐烘爐曲線控制溫度和實際溫度。

圖1 高爐烘爐曲線

1.2 打壓試漏

烘爐結(jié)束后，高爐本體和熱風系統(tǒng)需要打壓試漏，各區(qū)域安排專人檢查記錄，發(fā)現(xiàn)問題做好標記，在試漏結(jié)束后統(tǒng)一進行處理。高爐本體、熱風系統(tǒng)試漏分氣密性試漏和強度性試壓兩步。進行氣密性試漏時，將冷風壓力加至200 kPa，查找漏點，做好標記。進行強度性試壓時，將風壓加至250 kPa，查找漏點，進行標記。提前制訂詳細的打壓試漏方案，各區(qū)域均需落實責任人，加強工藝工與機修工的檢查和記錄工作監(jiān)督，打壓試漏結(jié)束后，在高爐休風時進行漏點處理，拆除爐內(nèi)烘爐導(dǎo)管和隔板，開始在爐缸裝填枕木，同時在爐頂開始安裝料流軌跡測量設(shè)備。

1.3 設(shè)備聯(lián)動試車

設(shè)備穩(wěn)定運行是高爐順利開爐和快速達產(chǎn)的基礎(chǔ)，開爐前，對高爐設(shè)備進行了充分試運轉(zhuǎn)，在各區(qū)域劃分了包機責任人，對設(shè)備進行專業(yè)檢查和保養(yǎng)，充分記錄設(shè)備試運轉(zhuǎn)期間的運行參數(shù)，將設(shè)備性能調(diào)整到最佳狀態(tài)；在開爐達產(chǎn)過程中，設(shè)備穩(wěn)定運行，沒有因設(shè)備故障造成高爐慢風、休風，為高爐快速開爐達產(chǎn)打下了基礎(chǔ)。

1.4 開爐配料計算

為確保開爐安全順暢，快速達產(chǎn)達效，煉鐵廠組織技術(shù)骨干制訂了詳細的開爐達產(chǎn)方案（見表1），本次開爐爐頂要進行料流軌跡測量，為便于快速開爐達產(chǎn)，采用木柴填充爐缸開爐，風口下部300 mm 以下全部填充枕木（1 300 根），風口小套用枕木保護，爐腹以下全部裝凈焦，爐腰至爐身35%容積填充空焦（焦炭+白云石+螢石），爐身中下部加輕負荷料，爐身上部裝正常料，全爐焦比2.32 t/t。

表1 開爐料參數(shù)

本次開爐裝料階段由北京神網(wǎng)公司進行了料流軌跡測量，由于準備工作充分，裝料測量計劃周密，各方配合密切，整個裝料過程和測量工作有序進行，順利地完成了爐料填充及裝料測量的預(yù)定任務(wù)。裝料測試原則：一方面滿足高爐料面測量的需要，另一方面為達產(chǎn)過程中裝料制度調(diào)整提供依據(jù)[2]。開爐裝料測量工作從2023 年2 月26 日22：00 開始，至2023 年2 月27 日15：00 結(jié)束，裝料測量共用時17 h，為高爐順利開爐和快速達產(chǎn)提供了有利條件。

2 開爐操作

2.1 送風制度選擇

通才1 860 m3高爐開爐送風堵8 個風口，16 個風口送風，采取間隔堵風口方式，風口面積0.155 6 m2，初始風量為1 800 m3/min，風溫為850 ℃。使用耐火泥和輕質(zhì)耐火磚堵風口，安排專人負責，確保開爐過程中不被吹開。開爐風口布局如表2 所示。

表2 開爐風口布局

2.2 點火送風

通才1 860 m3高爐于3 月1 日21：18 點火送風，送風后約8 min 風口點亮，22：16（送風后約1 h）高爐引煤氣至管網(wǎng)，之后采取高壓操作，22：30 時將風量加至2 400 m3/min 左右，送風后需要盡快提高爐缸溫度，使初渣具有較高的溫度及良好的流動性。通過控制加風節(jié)奏、調(diào)節(jié)風溫及裝料制度，同時嚴格控制壓差，確保爐況的穩(wěn)定運行。出鐵前按風壓操作，出完第一次鐵后，按風量操作。04：06 時根據(jù)爐內(nèi)理論鐵量的計算，開氧槍氧氣出第一次鐵，渣鐵熱量充足，流動性良好，出鐵70 min。表3、表4 分別為第一爐鐵水、爐渣成分，鐵水w（Si）=1.76%，比實際預(yù)計值偏低；爐渣鎂鋁質(zhì)量比為0.69，二元堿度0.87。

表3 第1 爐鐵水成分

表4 第1 爐爐渣成分

隨著出鐵的好轉(zhuǎn)，逐步開風口加風（見表5），擴大礦批，增加焦炭負荷，根據(jù)生鐵成分和爐渣堿度，適當調(diào)整配比，做好爐溫和堿度的平衡，減少爐前勞動強度，保證渣鐵足夠的物理熱和生鐵質(zhì)量。高爐于05：32 開始噴煤，07：00 開始富氧，氧量1 700 m3/h，3 月3 日09：20 風口全開，高爐操作恢復(fù)正常參數(shù)，實現(xiàn)了快速開爐達產(chǎn)。隨著工作風口和風量增加，在爐況順行度較好時，調(diào)整多環(huán)布料制度，使得爐料分布趨于合理，爐頂溫度曲線平穩(wěn)波動，提高煤氣利用率，降低燃料比。

表5 開風口情況

2.3 裝料制度調(diào)整

高爐引煤氣后礦批加至25 t，風量由初期的1 800 m3/min 逐步加至2 200 m3/min，根據(jù)料線深度和煤氣利用率，附加凈焦補熱；隨著風量增加，提高料線，焦比從638 kg/t 降至580 kg/t，料制由礦2 環(huán)、焦4環(huán)向礦3 環(huán)、焦5 環(huán)過渡，料線逐步提至2 m，逐步外擴角度，提高煤氣利用率，降低消耗；第一爐鐵過后，焦比逐漸降至480 kg/t，后續(xù)根據(jù)爐溫、料速和煤氣利用率調(diào)整煤量，快速降低鐵水w（Si）至0.8%，降低爐前勞動強度。裝料制度調(diào)整情況如表6 所示。

表6 裝料制度調(diào)整

2.4 爐況調(diào)整

本次開爐過程中沒有大幅度氣流波動，爐況平穩(wěn)順行，但受爐前出鐵影響，仍出現(xiàn)了持續(xù)高壓差現(xiàn)象，通過控制風量和調(diào)整料制，加快爐前出鐵節(jié)奏，風壓逐漸降低，開爐初期因爐溫高、渣量大，給渣處理系統(tǒng)帶來較大壓力，通過快速上負荷降硅，減輕了爐前出鐵壓力。此外開爐過程中各系統(tǒng)密切配合，沒有出現(xiàn)因設(shè)備故障造成的高爐減風、慢風，高爐實現(xiàn)4 d 達產(chǎn)，高爐利用系數(shù)、煤比、燃料比等指標穩(wěn)步優(yōu)化，實現(xiàn)了安全開爐和快速達產(chǎn)。開爐達產(chǎn)指標如表7 所示。

3 結(jié)論

1）通才1 860 m3高爐開爐實現(xiàn)送風1 h 快速引煤氣、7 h 出鐵、40 h 全風操作和4 d 達產(chǎn)，高爐利用系數(shù)、煤比、燃料比等指標穩(wěn)步優(yōu)化，實現(xiàn)了安全開爐和快速達產(chǎn)。

2）本次開爐受客觀條件的制約，高爐使用全落地燒結(jié)恢復(fù)爐況，經(jīng)過精心組織上料，槽下嚴控篩分，制訂詳細的開爐達產(chǎn)方案，保證了開爐達產(chǎn)過程中爐況的穩(wěn)定順行。

3）使用木柴開爐具有點火快、引煤氣快、探尺動作快的特點，極大地加快了開爐進程。裝料過程中北京神網(wǎng)公司技術(shù)人員對高爐爐型、溜槽角度和料流軌跡進行了精確測量，為后續(xù)優(yōu)化調(diào)整、快速達產(chǎn)創(chuàng)造了有利條件。

4）本次開爐達產(chǎn)速度快，燃料消耗降低明顯，得益于整個開爐團隊的密切配合，特別是全程設(shè)備未發(fā)生故障，爐前能及時出凈渣鐵，為爐內(nèi)加風和高爐快速達產(chǎn)提供保障。