馬雙磊

（江蘇中天鋼鐵集團第一煉鐵廠）

摘  要  中天鋼鐵2號高爐（510M3）由于公司計劃軋鋼工程技改，鐵水量需求減少，于2018年5月28日封爐停產。在開爐前兩個月經廠部研究決定進行扒爐工作，高爐于2019年2月17日下午17：58分點火送風。從點火到全風冶煉，耗時短，爐況順行平穩，各項指標穩步提高，有效降低了開爐成本，為高爐順利投產打下了堅實基礎。

關鍵詞  高爐  開爐   安全  快速達產

1  前言

江蘇中天鋼鐵集團2號高爐有效容積510 M3，共16個風口，一個出鐵場，設置1個鐵口，1條固定貯鐵式主溝，采用65t火車鐵水包運輸鐵水。2017年9月19日大修后點火投產，2018年5月28日公司計劃軋鋼工程技改封爐停產9個月，本次停爐降料面至6米后上方封水渣近1米停爐，停爐過程安全、順利，并第一次采用人工風口扒焦炭的方法全挖爐身至爐缸的焦炭，短短用時15天就全部完成，即減少了大量的物力財力，也為后續開爐奠定了良好的復風基礎，利于高爐在較短時間內穩定爐況和各項指標參數，做到穩產高產，安全生產。高爐于2019年2月15日開始裝料，17日17:58點火開爐，送風23小時風口全開，25小時開始噴煤，27小時富氧操作，高爐爐況穩定順行，各項指標穩步提高，72小時內日產達2038t,有效降低了開爐成本，為高爐順利投產夯實了基礎。

1.1  高爐爐型

高爐爐型主要參數見表1。

1.2  開爐基本情況

2月17日15:00高爐裝料完成或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。根據第一煉鐵廠部安排17：58點火送風, 18:07送風風口全亮,20:57料尺動作,開始下料。2月18日2:17開口,渣鐵順利流出,渣鐵物理熱充足。24小時全風操作，26小時噴煤，逐步降硅。開爐72小時內高爐利用系數達到4.2 t/m3.d，第三天燃料比降到535kg/t以下，煤比130kg/t，煤氣利用率達到42.13%，實現了開爐即達產的目標。

2  開爐前準備工作

2.1  高爐本體烘爐及風口修復

烘爐前對風口中套進行灌漿，減少生產后爐內煤氣外漏，將中套上灌漿孔封堵，防止生產后因中套灌漿孔罩子掉落造成大量煤氣泄漏而休慢風。修復扒爐時拆下的中套下方耐材，以保證送風前期煤氣不泄漏。烘爐目的是使高爐耐火材料砌體內水分緩慢蒸發，提高砌體整體強度；使整個爐體設備逐漸加熱至生產狀態，避免生產后因劇烈膨脹而損壞設備。本次開爐時間緊任務重，故將原定于五天的烘爐時間縮短至三天，利用六根烘爐導管加熱爐缸。2月11日9:51開始烘爐，送冷風至下午13:00開始以15℃/h的升溫速度升至300℃，以爐缸預裝熱電偶為準保溫10小時，后以20℃/h升溫至500℃保溫，因本次烘爐主要將爐內濕氣及結晶水烘干，為給后續工作爭取時間，升溫至500℃開始恒溫34小時，截止2月14日下午13:00烘爐結束。具體烘爐曲線如圖1：

2.2  高爐檢漏工作

高爐通風試漏的目的是查出漏點，進行堵漏。高爐通風試漏方式為鼓風機將冷風送入冷風管道，經冷風混風閥進入熱風管道，從風口送入高爐本體內。2月14日開始進行檢漏，進行一次打壓為90Kpa，查出漏點9處。進過打壓試漏和補焊，具備了開爐送風的基本條件。

2.3  設備試運行

  各系統安裝完畢后，先進行單體試車，然后進行聯合試車，并把每個設備的驗收責任落實到具體的個人，開爐前進行簽字確認。做到分片負責、簽字確認、萬無一失，確保開爐期間設備正常、穩定。

2.4  爐前準備工作

爐前各設備試運轉正常，提前一個星期開始將大溝高溫烘烤，提前一天將鐵口爐門板安裝好、鐵口泥套全部修墊好并烘烤干，出鐵前鋪好河沙，并做好出鐵前準備工作；各種開爐用工器具及資材確保齊全、到位。

3  開爐配料、裝料及基本制度確認

3.1  開爐料

本次開爐正常料爐料結構為燒結礦+巴林球。在正常料中配加錳礦和螢石，在空料中配加螢石和錳礦，用錳礦和螢石改善渣鐵的流動性，防止開爐初期因堿度過高，渣鐵流動性差影響開爐順利進行。開爐料的理化指標：

3.2  開爐參數設定

1）全爐焦比定為2.8t/t，正常料焦比0.85t/t；

2）生鐵成分：[Si]=3.0%；  Mn=0.8%；  [Fe]=93%；  Fe的回收率99.5%；錳的回收率60%

3）入爐原料配比：80%燒結＋20%球團+錳礦(配加錳礦使鐵水[Mn]=0.8%)，配加硅石平衡二元堿度和渣中AL2O3不大于15%，二元堿度R2＝1.0；

4）爐料壓縮率：正常料12%；空焦、凈焦13%，料線1.8ｍ；

5）填充方案：裝料填充方式：采用底焦0.3m+木柴填充爐缸上沿下方0.53m位置；風口以上及爐腹88%填凈焦；爐腹12%、爐腰、爐身1/14填空焦料；

6）焦批定為濕焦4.0噸/批，焦炭水份暫定為5%；

7）開爐木材72.99m3，壓縮率15%，裝料后、開爐前，低溫烘烤100--200℃需要12小時，減緩不良影響；

8）爐渣鎂鋁比≮0.65，渣比≮420kg/t.Fe；

9）開爐料配比：燒（北區140燒結）80%+巴林球團20% 。

3.3. 裝料

1） 2號高爐采用全木柴填充爐缸開爐法。2月15日9：00按計劃往爐內裝入底焦，焦批4噸，布料角度18°，底焦完全覆蓋爐底六邊形狀煤氣導出管。 10:00爐前工進入爐內耙平料面，開始往爐內裝入木柴，共用1天時間裝完，木柴裝至風口中心線高度，風口區域立排一圈長1500mm、250mm*250mm的長方木，高爐中心堆起堆尖。2月15日下午開爐木柴添裝完成，共裝入約73m3木柴。

2）配料計算的目的，使開爐填充料具有合適的焦比和爐渣成分，既能保證開爐的熱量需要，也能保證爐渣具有良好的流動性和脫硫能力，保證冶煉出合格生鐵。2號高爐開爐料總焦比2.80t/t，正常料焦比850t/t，全爐渣堿度1.0。生鐵成分：[Si]=2.5%；  Mn=0.8%。

2月16日上午開始裝料（見表3）

在裝料過程中同時對上料設備進行調試，包括旋轉溜槽的最小布料角度、礦石焦炭最小γ開度、γ開度與料罐下料速度的關系、礦石和焦炭的布料曲線，正常料線打到鋼磚角度、槽下計量秤等，掌握了爐頂布料設備的基本特征，對裝料中暴露出的問題馬上處理。裝料過程中各段實際位置和理論計算相差不大，裝料過程比較順利。空焦裝完后理論計算料線在11.17米，實際探測是11.09米，輕料三裝完后理論計算料線7.60米，實際探測料線9.07米，高爐為保證入爐料精準按輕料四填充料線，為了保證爐料在爐內分布合理，在裝料的過程中根據料線深度，調整布料傾角，保證爐身礦焦徑向分布相對穩定，裝料制度見表5： 

3.4  送風制度選擇

3.4.1  風口布局

16個風口，其中11個采用∮110×360mm和5個∮105×360mm口小套，總進風面積0.1478m2，均為斜5°。送風堵6個風口(4#/5#/8#/9#/12#/13#)，進風面積0.0908m2。保持鐵口上方風口全開，使用加工好的輕質耐火磚均勻堵風口，兩頭堵泥中間堵磚，確保送風后堵泥風口不吹開，堵風口間隔至少1個全開風口，開風口時間及順序以爐況順行為主的原則，合理控制開風口及加風進程，送風后熱風壓力70Kpa時4#風口吹開。根據風量及時擴大礦批，2018年12月25日22:31歷時24小時風口全開，實現了全風作業。堵風口分布示意圖如圖2：

3.4.2  開爐送風參數控制

點火送風風量600m3/min，風溫800℃，風壓80-100kpa（以風壓為準）。壓差控制小于80KPa。

4  開爐操作管理

4.1  點火送風及送風制度調整

2019年2月17日17:58 高爐點火送風，熱風壓力80kPa，風量1400 m3/min，風溫800℃，18:16送風風口全部著火。19:19及19:23分別加風10 kPa ，風量加至1533 m3/min ，熱風壓力111 kPa ，頂壓3.9 kPa ，19:30料尺動作開始下料，同時關小爐頂蒸汽。20:26頂溫度升至110℃，同時爐內攝像中心出現亮點，21:06將爐頂蒸汽關死開遮斷閥布袋開始做煤氣成分分析， 21:13關重除放散、爐頂東放散調整爐頂壓力，21:20關閉東放散爐頂溫度平均達到180℃，引煤氣成功。

23：23開第一爐鐵口，少量渣鐵。23：33由于軟熔帶的形成和焦炭燃燒后爐內煤氣體積膨脹導致懸料，壓力由110Kpa上升至133Kpa，風量萎縮至990 m3/min，高爐減風，23:55高爐放風坐料后料線6米多，熱風壓力穩在100 Kpa，900 m3/min，1:17熱風壓力逐加至120 Kpa風量980 m3/min加礦批至8.5t，焦比由原來850 kg/t.Fe降至790kg/t.Fe,2:17打開第二爐鐵口，走安全溝約出渣鐵15t，4:16第三爐出鐵，走安全溝約出渣鐵20t，渣鐵物理熱1418 oC,。5:45打開鐵口走撇渣器殘鐵口，只要預熱撇渣器，約出渣鐵35t，物理熱1457 oC，罐漫堵口渣鐵未出凈。5:55熱風壓力加至160 Kpa風量1220 m3/min，降焦比至750 kg/t.Fe，2月18日7:14開鐵口過撇渣器，出鐵75t，鐵水物理熱1480 oC，7:16開12號風口，降焦比至680 kg/t.Fe。10:03開8號風口，鐵水物理熱1463oC,焦比降至580 kg/t.Fe，逐加熱風壓力至170Kpa風量1360 m3/min。13:02開口鐵水物理熱1482 oC ，13:22分開13#風口，熱風壓力加至200 Kpa風量1540 m3/min，降焦比至530 kg/t.Fe。14:47捅開9#風口，熱風壓力至220Kpa風量1640 m3/min，焦比降至475 kg/t.Fe，18：30分全開5#風口，鐵水物理熱1543 oC，高爐全風操作，風機靜葉加至65%，19:00高爐開始噴煤。本次開爐2號高爐基本實現了24小時內風口全開，30小時內噴煤操作。

下圖為36小時爐況恢復參數走勢圖

下圖為2號高爐開爐48小時風量使用及開風口進程時序圖

4.2  布料控制

布料矩陣采取疏通兩股氣流的制度，選擇合理的裝料制度是開爐順利的關鍵環節，也是成功開爐和順利達產、達標的重要保證，在恢復爐況的過程中，根據煤氣流分布情況調整礦石檔位，使發展邊緣的裝料制度，邊緣氣流為輔的兩股氣流。選擇合理的煤氣流分布，是開爐過程中爐況穩定的關鍵。爐況恢復時裝料制度調整見下表：

4.3  熱制度調整

4.3.1  快速降硅

高爐開爐后，降低生鐵硅水平是改善爐前勞動強度，保證渣鐵及時出盡的重要措施，同時也是高爐加風提頂壓，強化冶煉的必要條件。根據設備和外圍情況，有步驟上焦炭負荷。2號高爐開爐第二天爐溫降至0.7，基本正常生產。

4.3.2  噴吹煤粉

早噴煤能活躍爐缸、盡快降低焦比、便于頂溫控制、減少布袋和爐頂設備壓力、豐富調劑手段，減少操作對風溫和負荷的依賴，2號高爐送風后26小時內開始噴煤，開爐33小時后煤比達100 kg/t.Fe。下圖為2號高爐開爐48小時風溫使用及降焦比進程時序圖：

4.4  渣鐵制度調整

開爐料中適當加入錳礦能改善爐渣流動性，待爐缸加熱至正常水平，應及時停錳礦等熔劑，穩定爐料結構。高爐開爐要求合理把握好出鐵時間，出鐵時間過早，渣鐵量太少，因初期渣鐵流動性差，容易造成大溝淤渣、撇渣器凝死等事故。出鐵時間過晚，影響加風速度，不利于爐況快速恢復。2019年2月17日23:23開口少量渣鐵，前三爐走安全溝，第四爐走撇渣器殘鐵口，第五爐開始過撇渣器，開爐渣鐵排放情況見下表：

4.5  高爐運行參數及主要生產指標

4.5.1  高爐運行參數控制：

合理的開爐參數選擇，保證鐵水熱量充沛，對高爐及時出凈渣出鐵，減少爐前勞動強度，高爐實現快速達產提供了重要保證。此次開爐鐵水物理熱基本在1450℃以上，充足的爐溫基礎，保證了渣鐵流動性良好，為快速開風口，加風達產提供了熱量保證。設備的保駕護航工作，在開爐期間保證設備運行正常是開爐得以快速達產的重要措施，開爐達產是一個系統工程，牽涉多個部門和工種，加強開爐中各部門工種的協調溝通也是快速達產的必備因素。下表為2#爐開爐前期重要參數控制：

4.5.2  主要生產指標

 開爐一周主要生產指標見下表：

5  結語

2號高爐圓滿完成集團和分廠下達的開爐任務，實現了安全無事故開爐、快速達產、快速達標的奮斗目標。

5.1  開爐中的亮點

1）合理的開爐方案是開爐成功的主要因素。選用全木柴填充爐缸開爐法，使得爐缸加熱充分，渣鐵快速下滲至爐缸。

2）合理的開爐參數選擇，保證鐵水熱量充沛，對高爐及時出凈渣出鐵，減少爐前勞動強度，高爐實現快速達產提供了重要保證。此次開爐鐵水物理熱基本在1450℃左右，充足的爐溫基礎，保證了渣鐵流動性良好，為快速開風口，加風達產提供了熱量保證。

3）2#爐本次開爐實現了24小時風口全開全風操作，30小時以內開始富氧、噴煤。

4）高爐各項參數調劑快，歷時33小時煤比已經提升至100kg/t.fe，實現了48小時干焦比降至400kg/t.fe，富氧用至2500m3/h，爐溫降至0.5。

5）開爐期間未有長時間高頂溫操作，未使用爐頂打水設備，確保了所有布袋筒體無破損或糊死現象，為高爐順利開爐及加風加壓創造了有利條件。

6）本次開爐搞好設備的保駕護航工作，在開爐期間保證設備運行正常，未有出現因設備原因影響到爐內加風、加壓現象。

7）開爐達產是一個系統工程，牽涉多個部門和工種，加強開爐中各部門工種的協調溝通也是快速達產的必備因素。

5.2  開爐中不足：

1）開爐過程中爐內焦炭受熱后難行一次，初期邊緣氣流不足。

2）開爐前爐缸水量不足導致開爐達產后爐缸三段水溫差高，被迫更改大量水管。