摘  要  總結(jié)柳鋼6號高爐的開爐措施，介紹富氧槍加熱爐缸技術、控制首爐出鐵時間、控制充足的爐缸溫度等操作技術，以及快速降硅、富氧噴煤等強化冶煉手段，實現(xiàn)了開爐后指標快速提升。

關鍵詞  高爐  烘爐  開爐  強化冶煉

1  概述

柳鋼6號高爐于2008-12開爐投產(chǎn)，設計爐容1500 m3，設22個風口，2個鐵口，采用了國產(chǎn)PW緊湊型串罐式無料鐘爐頂，銅冷卻壁薄內(nèi)襯結(jié)構(gòu)，爐底采用陶瓷杯+碳磚爐底和爐缸結(jié)構(gòu)，軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)，氣脫軸流壓縮機鼓風，4座球式熱風爐，煤氣系統(tǒng)采用重力+全干法布袋除塵結(jié)合TRT余壓發(fā)電系統(tǒng)。2017-04-17至2017-06-27停爐進行性能恢復檢修，更換了4座熱風爐耐火球，更換了漏水的冷卻壁和爐喉鋼磚，清空爐缸鐵口水平面以上殘渣殘鐵，并對高爐風口至鋼磚下沿內(nèi)襯進行噴注造襯修復。檢修完成后于2017-06-27送風復產(chǎn)，通過開爐前精心準備，不斷優(yōu)化開爐方案，本次開爐僅用3天達產(chǎn)3 700 t/d，實現(xiàn)了安全快速的預期目標。

2  開爐措施

2.1  開爐前準備

開爐前組織模擬事故狀態(tài)制定多項應急預案，同時，對設備進行充分地單試、聯(lián)試。高爐烘爐方案和開爐方案應符合本高爐特點，吸取其它高爐經(jīng)驗，注重操作性。

2.1.1  設備試車和爐前準備

（1）設備試車。高爐冷卻系統(tǒng)，包括冷卻設備、風口、管道、熱風爐的熱風閥、煙道閥等要按正常生產(chǎn)的用水量、水壓進行連續(xù)8 h以上通水試驗。保證設備不漏水、閥門開關靈活、管道通暢、給水系統(tǒng)沒有問題時，再進行驗收。高爐試水時，要進爐內(nèi)檢查是否有漏水現(xiàn)象。出現(xiàn)跑冒滴漏，要及時處理。爐頂設備、煤氣系統(tǒng)要進行試壓，要求不漏氣、閥門開關靈活、壓力達標準、管路有保溫。上料系統(tǒng)（爐頂設備、卷揚機、探尺、布料溜槽、皮帶、稱量設備）要進行8 h以上連續(xù)運行。爐前設備（開口機、液壓炮、行車）要進行試車。

（2）爐前準備。西出鐵場大溝墊好干溝并烘干，用西鐵口開爐；東出鐵場烘干大溝、渣溝、殘鐵溝,烘至發(fā)紅備用，干渣池清理干凈，確保放紅渣安全。高爐送風前8 h，西面鐵口鉆深3.5 m后埋入鐵口氧槍，并將煤氧槍周圍塞嚴，通入壓縮空氣、氧氣，確保吹氧槍前端著火，有利于爐缸下部充分加熱，液態(tài)渣鐵下行最終便于開鐵口。埋入后注意檢查確保鐵口吹氧槍埋入到位，防止在取出吹氧槍后因其前端有凝固的渣鐵而使鐵口重新凝結(jié)。東面鐵口鉆深3.5 m后用氧管通氧氣使氧管前端著火。

2.1.2  烘爐

烘爐的目的是在低溫區(qū)烘干熱風總管、送風圍管水分，逐步加熱本體爐墻、去除本體水分，防止耐材急劇膨脹、變形；高溫區(qū)烘干爐缸耐材水分，固化不定形耐材，6號高爐烘爐于2017-06-18進行，用時120 h，其中包括初始升溫、低溫保溫、再升溫、高溫保溫、降溫涼爐等5個階段，要求爐頂廢氣濕度與大氣濕度相同才能降溫，降溫涼爐期間高爐進行氣密性耐壓試驗。6號高爐烘爐曲線見圖1。

2.1.3  熱風爐、高爐檢漏耐壓試驗

熱風爐、高爐檢漏耐壓試驗的目的是查出漏風點，進行補焊堵漏；檢查高爐本體各焊接點、送風系統(tǒng)和煤氣處理系統(tǒng)工程工況，進行一次整個系統(tǒng)高強度耐壓試驗；保證高爐本體達到安全生產(chǎn)要求，確保人身、設備安全。2017-06-22對高爐送風系統(tǒng)進行了檢漏耐壓試驗，試壓操作分5步完成。（1）高爐值班室通知風機房把風壓分幾個不同壓力梯度：0.05～0.10～0.15～0.20～0.25（MPa）進行加壓，分步緩慢進行提壓；（2）每步升壓后穩(wěn)定 5 min，逐步提壓到規(guī)定壓力（0.25MPa）后， 要保壓≥20 min。此時檢漏人員方可進行檢漏；（3）用手感、目視、耳聽及刷肥皂水等方法檢查漏點，作好記錄，并畫好標志；（4）檢查完畢后，通知風機減風到0.05 MPa，開爐頂大放散，放風閥放風，隨后通知熱風爐和風機房進行休風操作，高爐休風；（5）對查出的漏點進行焊補并確認。

2.1.4  開爐料的填充

（1）竹排填充：裝滿整個爐缸的竹排。裝竹排作用：①有利于通過鐵口導出的高溫煤氣加熱爐缸；②送風點火后無論竹排是被碳化還是被燃燒，均能在較短時間內(nèi)騰出一定空間，有利于上部高溫爐料進入爐缸。

（2）開爐料：全爐焦比2.71 t/t，全爐理論堿度0.80，爐溫按3.5%控制。裝料原則: 爐缸、爐腹全裝凈焦，爐腰1/2裝凈焦、爐腹上部1/2至爐身下部1/5裝焦比為2.74 t/t過渡料，爐身下部1/5至爐身中部裝焦比為1.77 t/t輕負荷料，爐身上部裝焦比為0.86 t/t輕負荷料，按上述裝料至6～8 m料線停止裝料（裝料過滿送風料柱不透氣）。開爐料使用高堿度燒結(jié)礦、球團、生礦（10%）和錳礦，焦炭使用干熄焦樓焦，每批料加錳礦300 kg，加至爐中心。全爐料理論出鐵量300 t。用料見表1。開爐布料制度：第一段料用單環(huán)最低角度；第二段料按；第三段料按；第四段料按。

2.2  開爐

2.2.1  送風點火

（1）點火參數(shù)確定：①送風面積。開爐前采用無水炮泥堵死需封堵的風口，既能確保復風后不會自動吹開，又能實現(xiàn)不休風捅風口，為工藝調(diào)整爭取時間，降低風口各套燒損的機率。使用無水炮泥堵6個風口（4號、5號、6號、7號、8號、9號），全開16個風口，送風面積為0.175 m2。②風量。點火時風量確定為約1 050 m3/min。要充分注意到點火后8～18 h軟融帶形成時期和初渣、鐵排出前，爐內(nèi)因儲渣鐵量增多而導致透氣性變差，可能引起減風。因此，要組織好爐前出渣鐵工作，為爐內(nèi)積極加風創(chuàng)造條件。③風溫。風溫大于800 ℃點火，熱風爐采用3燒1送，確保盡量提高送風風溫。

（2）送風點火。6號高爐于2017-06-27T20：57送風點火，2017-06-27T22：00送風的風口全部點著，爐頂成像儀見中心氣流，因送風后爐頂溫度一直較低（40 ℃～55 ℃），料不動，無法引煤氣操作。后于2017-06-27T23：00、2017-06-28T1：00、2017-06-28T3：00分3次放風坐料，料線至5 m，2017-06-29T5：00爐頂溫度至110 ℃，下料順暢，逐步具備引煤氣條件。

2.2.2  引煤氣

（1）引煤氣條件：①所開風口明亮，下料正常，頂溫大于80 ℃；②煤氣成分合格，ω（O）＜0.4%；③風壓＞0.05 MPa，頂壓＞0.015 MPa；④引煤氣前爐頂、重力除塵器通蒸汽或氮氣，重力除塵器至公司煤氣總管用氮氣吹掃，確保正壓，并全面檢查煤氣系統(tǒng)，高爐煤氣達到送氣條件，干法箱體倒凈煤氣進14個箱體。

（2）引煤氣操作：6號高爐經(jīng)確認具備引煤氣條件后與2017-06-28T5：15引煤氣，投入除塵箱體和調(diào)壓閥組，向煤氣管網(wǎng)送煤氣。    

2.2.3  引煤氣后的操作

（1）送風操作。2017-06-28T5：15引煤氣后，此時是軟融帶形成期間料柱透氣性變差，6號高爐送風后 10 h，表面爐內(nèi)軟融帶基本形成，此時風量2 605 m3/min，頂壓90 KPa ［1］。2017-06-28T6：00難行放風坐料1次，坐料后壓量關系對稱，透氣性良好，逐步加風至2 500 m3/mni，風壓0.200 MPa，爐前燒通鐵口出第一爐鐵，用有水炮泥堵口后2017-06-28T8：00退炮，鐵水跟出，高爐減風壓至0.08 MPa處理，至2017-06-28T8：30再次堵口后才加回風量。2017-06-28T13：35高爐塌料，出現(xiàn)管道，頂壓瞬時從130 KPa升高至180 KPa，此時熱風爐煤氣預熱器發(fā)生爆炸，高爐不明原因以為是熱風管道爆炸，為了防止事故擴大化，及時放風至0.1 MPa，經(jīng)與熱風爐操作工確認可以正常送風后，逐步加回風量。由于要處理熱風爐煤氣預熱器，風量大會造成熱風爐拱頂溫度低點不著火，2017-06-28T14：00至2017-06-29T1：00高爐維持風量2 500 m3/mni冶煉。軟熔帶形成后高爐要繼續(xù)穩(wěn)步送風，送風后30 ｈ風量加到3 500 m3/min，頂壓175 KPa，配合風溫調(diào)整，關鍵是盡快提高爐缸溫度，提高渣鐵熱量，使渣鐵具有相當?shù)臏囟群土己玫牧鲃有裕瑸闋t前出鐵創(chuàng)造條件。送風制度主要是把握好開風口時機，增加風量， 提高冶強。開風口條件：①渣鐵能及時排出，流動性好；②爐況順行；③風口明亮，不掛渣，不涌渣；④風量、風壓、頂壓加到位、對稱；⑤出渣鐵量與風量一致。東鐵口出鐵正常后，2017-06-29T5：00開4號風口、2017-06-29T6：00開9號風口、2017-06-29T8：00開5號和8號風口。開風口后壓量關系對稱，下料順暢，2017-06-29T11：00再開6號風口，留一個7號風口不開，維持標準風速250～263 m/s，隨風量增加逐步提高頂壓，確保下料順暢。2017-06-30T11：50至T12：47高爐因8號風口漏風大，休風處理。復風后恢復順利，2017-6-30T16：00開7號風口，全風口送風操作。

（2）渣鐵排放。送風時西鐵口埋氧槍，并將煤氧槍周圍塞嚴，通入壓縮空氣、氧氣（壓縮空氣：氧氣=1：4），確保吹氧槍前端著火，加熱爐缸下部，東鐵口打開讓其空噴，讓高溫煤氣通過爐缸底部加熱爐缸，東鐵口在送風2 h見渣后用無水炮泥堵上。西鐵口在送風6 h后有渣流出，撤走氧槍，讓其排完少量渣鐵后空噴鐵口1 h再次見渣后用有水炮泥堵上。2017-06-28T7：00在送風10 h后，高爐燒開東鐵口，流出渣鐵混合物，流動性尚可，高爐將渣鐵放至干渣池約8 t。2017-06-28T7：30西鐵口堵上。0.5 h后西面退炮鐵水跟出，高爐減風至0.08 MPa，爐前用勾機將鐵口窩渣鐵扒開后裝無水炮泥將鐵口堵上。堵口后爐內(nèi)加回風量，爐前清渣用了3.5 h，2017-06-29T12：00再次燒開西鐵口，渣鐵流動性好，渣鐵放干渣池2017-06-29T12：06將鐵口堵上，待爐內(nèi)儲存夠一定的渣鐵量后，下爐鐵讓鐵水過撇渣器。第二次堵口后爐前清完渣鐵后，干渣溝改存鐵溝，于2017-06-29T14：30用開口機鉆出鐵口。第三次鐵因鐵口淺，跑大流，2017-06-27T14：36堵口保安全，鐵水過撇渣器，出鐵量30 t。2017-06-28T14：50第四次開鐵口，此次鐵口深度正常，出鐵量200 t，當時計劃鐵后休風處理熱風爐煤氣預熱器，2017-06-28T17：00西鐵口噴口未堵口，爐內(nèi)計劃減風鐵出盡再休風。至2017-06-28T17：30改變計劃，熱風爐煤氣預熱器不休風處理，此時爐前堵口。因鐵口大噴，西出鐵場大溝堆滿渣，爐前清渣用了3 h，待清完大溝的渣鐵后，發(fā)現(xiàn)撇渣器不通。后來決定改東鐵口出鐵，東出鐵場在做好出鐵準備后于2017-06-29T2：00開出鐵口，因初次鐵口泥包未形成，鐵口淺跑大流，爐內(nèi)減風至0.1 MPa出鐵。東鐵口第二次出鐵鐵口深度正常，出鐵穩(wěn)定。爐內(nèi)將ω鐵水（Si）降至1.0%，鐵水流動性好轉(zhuǎn)無結(jié)撇渣器的風險后，于2017-06-29T16：00再次開出西鐵口。至此，兩邊鐵口情況正常。

（3）送風裝料制度（見表2）。開爐送風后料面形狀和料層結(jié)構(gòu)至關重要，中心和邊緣焦炭量大，礦石則集中在中間環(huán)帶，使點火后產(chǎn)生的煤氣形成邊緣與中心兩條通道，保證高爐順行，便于快速加風 [2］。上部裝料制度前期采取同時發(fā)展邊緣、中心煤氣流，操作爐型逐漸形成后，適當穩(wěn)定邊緣煤氣流，發(fā)展中心煤氣流，避免爐況出行走料不穩(wěn)甚至難行等現(xiàn)象，同時逐步提高煤氣利用，達到節(jié)焦、增鐵。

2.3  開爐強化冶煉

以渣鐵物理熱為基礎，確定捅風口、加風速度。合理控制煤氣分布以及用好風溫逐步加負荷、噴煤、降低生鐵Si含量等措施。至2017-06-30產(chǎn)鐵達 3 700 t/d，煤比131 kg/t，燃料比543 kg/t，實現(xiàn)了開爐快速達產(chǎn)達效。下部調(diào)劑，捅風口、加風進度以渣鐵物理熱充足和爐況順行為基礎。2017-06-29爐前出鐵正常后，逐步捅開5個風口，風口面積0.230 m2，風量逐步加至3 500 m3/min。2017-06-30T16：00爐缸工作活躍均勻、初始煤氣流分布合理，打開最后一個在堵風口，風口面積0.241 m2，全風口送風操作。隨著爐況進一步轉(zhuǎn)好，壓量關系偏松，走料平穩(wěn)，渣鐵物理熱充足，盡快降硅以滿足轉(zhuǎn)爐對鐵水的要求，2017-06-29T10：00將焦炭負荷O/C加至3.1，2017-06-29T11：00開始噴煤，此時離高爐送風只有38 h，2017-06-29T16：00開始富氧。隨后進一步提高焦炭負荷O/C到3.99，噴煤比為100 kg/t， 鐵水硅質(zhì)量分數(shù)快速下降到1.25%以下，為轉(zhuǎn)爐提前對鐵水和魚雷罐車周轉(zhuǎn)創(chuàng)造了條件。上部調(diào)劑，在爐況恢復達產(chǎn)過程中，通過上部裝料制度調(diào)整、礦批大小、焦炭負荷等手段來對煤氣流進行調(diào)整。開爐第2爐渣鐵物理熱充足，走料順暢，逐步將礦石與焦炭平臺外移，2017-06-29爐況穩(wěn)定，透氣性指數(shù)好，逐步上礦批至每批34 t，同時礦石與焦炭平臺外移。操作爐型逐漸形成后，通過整體外移布料平臺來壓住邊緣氣流，使邊緣形成穩(wěn)定渣皮，穩(wěn)定操作爐型。

2.4  經(jīng)驗教訓

（1）送風前料線6.5 m，開爐料裝得過滿，另外爐缸填充物為竹排搭橋效果沒有木片效果好，導致開爐后料柱透氣性差，送風8 h坐料3次后才開始正常走料。

（2）煤氣預熱器設備陳舊老化，停爐檢修時預熱器箱體其它部位及熱管的焊縫未進行徹底檢查，處理完后只用4 kPa的壓力進行試壓和測漏（正常使用時的壓力有10 kPa左右），因此，2017-06-28T13：35高爐爐內(nèi)塌料引起煤氣總管壓力劇烈波動后造成煤氣預熱器箱體南面薄弱處的脹裂。造成高爐大減風和長時間慢風，不利于開爐進程。

（3）開爐第四次出鐵噴口時間較長，西溝堆渣過多，堵口后清渣時間過長，導致西面撇渣器結(jié)死，高爐短時間內(nèi)爐前無法出鐵。

（4）開爐前對送風裝置點檢不到位，8號吹管墊片因移位，在高爐送風第三天漏風擴大，高爐被迫休風處理。

（5）開爐期間，高爐在加重焦炭負荷時，提燒結(jié)比過慢，另外提高風溫未及時，導致生鐵含硫高，鐵水不合格較多。

3  結(jié)語

（1）開爐料的計算、裝料方式、布料矩陣的計算及選擇是整個開爐工作順利進行和快速達產(chǎn)的核心和關鍵。

（2）及時降鐵水含Si、調(diào)整爐渣堿度、改善渣鐵流動性可以為爐況順行、及時加風、開風口創(chuàng)造條件。 

（3）加強焦炭預篩分、原燃料篩分管理，減少入爐料粉末，改善料柱透氣性，同時加強爐前管理，爐內(nèi)及時出凈渣鐵，為爐況順行提供了基礎。 

（4）及時合理調(diào)整裝料制度、增加風口面積，有利于高爐的順行。

（5）設備的提前試車工作，為高爐順利開爐提 供了堅實的保障。

（6）送風前爐缸要清理干凈，鐵口位置加導風管，鐵口氧槍位置合適，控制好供氧參數(shù)，有利于順利出第一爐鐵。

（7）開爐送風后空噴鐵口，使高溫煤氣加熱爐缸，液態(tài)渣鐵下行最終便于開鐵口。

4  參考文獻

[1] 陳樹文，鞏黎偉，唐順兵．太鋼大型高爐開爐生產(chǎn)經(jīng)驗．煉鐵，2015，34（3）：18. 

[2] 張賀順，王勝，馬洪斌.首鋼2號高爐開爐生產(chǎn)實踐．煉鐵，2009，28（2）：1～6.