毛東輝  薛  飛

(中天鋼鐵集團(tuán))

1  前言

江蘇中天鋼鐵集團(tuán)7號高爐有效容積850 m3，共20個(gè)風(fēng)口，兩個(gè)出鐵場，設(shè)置2個(gè)鐵口，2條固定貯鐵式主溝，采用汽運(yùn)鐵水車運(yùn)輸鐵水，2020年6月5日小修后點(diǎn)火投產(chǎn)，因新冠疫情影響，本次停爐降料面至8米后上方封水渣近1米停爐，停爐過程安全、順利，并采用人工風(fēng)口扒焦炭的方法全挖爐身至爐缸的焦炭，用時(shí)一星期就全部完成，既減少了大量的物力財(cái)力，也為后續(xù)開爐奠定了良好的復(fù)風(fēng)基礎(chǔ)，利于高爐在較短時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定爐況和各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)，做到穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，安全生產(chǎn)。高爐于2020年6月4日開始裝料，6月5日19:16分點(diǎn)火開爐，送風(fēng)24小時(shí)風(fēng)口全開，25小時(shí)開始噴煤、富氧操作，高爐爐況穩(wěn)定順行，各項(xiàng)指標(biāo)穩(wěn)步提高，開爐第三天產(chǎn)量達(dá)3250t，有效降低了開爐成本，為850m3級高爐順利投產(chǎn)打下了夯實(shí)基礎(chǔ)。

1.1  開爐基本情況

2020年6月4日10:00高爐開始帶風(fēng)裝料，裝料過程中向爐內(nèi)送入冷風(fēng)，可以疏松料柱，改善爐料透氣性，有利于高爐開爐時(shí)爐況順行。根據(jù)第三煉鐵廠部安排6月5日19:16點(diǎn)火送風(fēng)，19:20送風(fēng)風(fēng)口全亮，19:28料尺動(dòng)作，19:40開始下料。6月6日0:40開口，渣鐵順利流出，渣鐵物理熱充足。24小時(shí)全風(fēng)操作，25小時(shí)噴煤，逐步降硅。開爐72小時(shí)內(nèi)高爐利用系數(shù)達(dá)到3.8 t/（m3·d），第三天燃料比降到530kg/t以下，煤比150kg/t，煤氣利用率達(dá)到47.65%，實(shí)現(xiàn)了開爐即達(dá)產(chǎn)的目標(biāo)。

1.2  高爐爐型

2  開爐前準(zhǔn)備工作

2.1  高爐本體烘爐

本次烘爐的目的是蒸發(fā)高爐停爐和扒爐期間因打水進(jìn)入的水分，使整個(gè)爐體設(shè)備逐漸加熱至生產(chǎn)狀態(tài)，避免生產(chǎn)后因劇烈膨脹而損壞設(shè)備。烘爐溫度以鐵口長熱電偶測量溫度為準(zhǔn)，以熱風(fēng)溫度調(diào)節(jié)烘爐溫度，用風(fēng)量和爐頂放散閥開啟位置控制爐頂溫度不大于350℃。烘爐溫度記錄如圖1。

2.2  高爐撿漏工作

高爐通風(fēng)試漏的目的是查出漏點(diǎn)，進(jìn)行堵漏。使用風(fēng)壓200kPa的冷風(fēng)打壓，發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)16處，經(jīng)過補(bǔ)焊后基本消除漏點(diǎn)。

2.3  設(shè)備試運(yùn)行

開爐前，對上料系統(tǒng)、爐頂設(shè)備、送風(fēng)系統(tǒng)、煤氣系統(tǒng)和爐前系統(tǒng)的各類設(shè)備進(jìn)行全面、認(rèn)真的檢查，上料系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)試車48小時(shí)以上。并把每個(gè)設(shè)備的驗(yàn)收責(zé)任落實(shí)到具體的個(gè)人，開爐前一周每天對設(shè)備進(jìn)行檢查試車簽字確認(rèn)，做到分片負(fù)責(zé)、簽字確認(rèn)、萬無一失，確保開爐期間設(shè)備正常、穩(wěn)定。

2.4  爐前準(zhǔn)備工作

爐前各設(shè)備試運(yùn)轉(zhuǎn)正常，提前三天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(zhǔn)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(rèn)

3.1  開爐料

本次開爐正常料爐料結(jié)構(gòu)為燒結(jié)礦（二燒結(jié)）+烏球。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(dòng)性，防止開爐初期因堿度過高，渣鐵流動(dòng)性差影響開爐順利進(jìn)行。開爐料的理化指標(biāo)如表2。

3.2  開爐參數(shù)設(shè)定

（1）全爐焦比定為2.6t/t，正常料焦比0.85t/t；

（2）生鐵成分：[Si]=3.0%；Mn=0.8%；[Fe]=91.5%；Fe的回收率99.5%；錳的回收率60%。

（3）入爐原料配比：70%燒結(jié)＋30%球團(tuán)+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＝0.97。

（4）爐料壓縮率：正常料12%；空焦、凈焦13%，料線1.8ｍ。

（5）填充方案：采用木柴死鐵層0.4m至風(fēng)口中心線（因考慮木材空間間隙較大，實(shí)際爐內(nèi)木材堆至風(fēng)口中心線以上1.2m）；風(fēng)口中心線以上、爐腹填凈焦；爐腰、爐身1/8填空焦料。

（6）干焦批定為5.5噸/批，濕焦批根據(jù)實(shí)際水分（4%）折算。

（7）開爐木材109.38m3（預(yù)估木柴需80噸），壓縮率15%，裝料后、開爐前，低溫烘烤100—200℃需要12小時(shí)，減緩不良影響；

（8）爐渣鎂鋁比≮0.75，渣比≮420kg/t。

（9）開爐料配比：燒（南區(qū)180燒結(jié)）70%+烏克蘭球團(tuán)30%。

3.3  裝料

（1）7號高爐采用全木柴填充爐缸開爐法。6月3日8:00開始往爐內(nèi)裝入木柴，用時(shí)一天裝完，木柴裝至風(fēng)口中心線高度，高爐中心堆起堆尖1.2米。6月3日下午木柴添裝完成，共裝入約80噸木柴。

（2）配料計(jì)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(dòng)性和脫硫能力，保證冶煉出合格生鐵。7號高爐開爐料總焦比2.60t/t，正常料焦比850t/t，全爐渣堿度0.97。生鐵成分：[Si]=3.0%；Mn=0.8%。6月4日上午開始裝料，裝入順序（如表3）

在裝料過程中同時(shí)對上料設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，包括旋轉(zhuǎn)溜槽的最小布料角度、礦石焦炭最小γ開度、γ開度于料罐下料速度的關(guān)系、礦石和焦炭的布料曲線，正常料線打到鋼磚角度、槽下計(jì)量秤等，掌握了爐頂布料設(shè)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(shí)際位置和理論計(jì)算相差不大，裝料過程比較順利。輕料二裝完后理論計(jì)算料線在10.25米，實(shí)際探測是10.88米，輕料三裝完后理論計(jì)算料線8.42米，實(shí)際探測料線8.61米，帶風(fēng)裝料過程中，針對料線誤差補(bǔ)加二批空焦，總體預(yù)計(jì)料線和實(shí)際料線吻合。

3.4  送風(fēng)制度選擇

3.4.1  風(fēng)口布局

20個(gè)風(fēng)口，其中4個(gè)采用L470×φ110直風(fēng)口小套、12個(gè)L470×φ115/斜5°風(fēng)口小套和4個(gè)L450×φ115/斜5°風(fēng)口小套，總進(jìn)風(fēng)面積0.2042m2，堵6個(gè)風(fēng)口送風(fēng)(4#、7#、9#、12#、14#、17#)，進(jìn)風(fēng)面積0.1419m2。保持鐵口上方風(fēng)口全開，使用加工好的輕質(zhì)耐火磚均勻堵風(fēng)口，堵風(fēng)口間隔至少1個(gè)全開風(fēng)口，堵風(fēng)口分布示意圖如下：

3.4.2  開爐送風(fēng)參數(shù)控制

點(diǎn)火送風(fēng)風(fēng)量800m3/min，風(fēng)溫800℃，風(fēng)壓80-100kPa（以風(fēng)壓為準(zhǔn)）。壓差控制小于80kPa。

4  開爐操作管理

4.1  點(diǎn)火送風(fēng)及送風(fēng)制度調(diào)整

2020年6月5日19:16 7號高爐點(diǎn)火送風(fēng)，熱風(fēng)壓力80kPa，風(fēng)量1500 m3/min，風(fēng)溫850℃，19:20送風(fēng)風(fēng)口全部著火。19:28料尺動(dòng)作，19:40開始下料，同時(shí)關(guān)小爐頂蒸汽，19:50關(guān)爐頂東放散，21:36將爐頂蒸汽關(guān)死開遮斷閥布袋開始做煤氣成分分析，22:18關(guān)閉爐頂西放散，引煤氣成功。23:17來渣堵口，說明點(diǎn)火后1個(gè)小時(shí)左右爐缸焦炭引燃，0:40（5h24min）出第一次鐵，出鐵17min，估鐵量12t，鐵口噴濺物以焦炭灰分熔融物質(zhì)為主，物理熱偏低。23:50出現(xiàn)難行，0:10開始逐步減風(fēng)，主要原因是爐缸內(nèi)木材燃燒完后爐腰及爐腹內(nèi)焦炭燃燒后灰分逐漸軟化熔融、透氣性急劇惡化，造成爐內(nèi)煤氣阻力大出現(xiàn)難行，但因空間騰挪有限減風(fēng)效果不明顯。開第一爐鐵后0:54再次減風(fēng)塌料，壓量關(guān)系得到緩解。3:53第三爐開口，鐵水流量開始增多。4:59開口出鐵，走安全溝約出渣鐵90t，渣鐵物理熱1360oC。6月6日9:30打開鐵口走撇渣器殘鐵口，只要為預(yù)熱撇渣器，約出渣鐵50t，物理熱1366oC。10:28打開鐵口過撇渣器。12:00第三爐物理熱上升至1410℃，爐內(nèi)開始逐步正常。14:30捅開4#，焦比降至620 kg/t。15:28捅開14#，焦比降至544 kg/t。16:32捅開17#，17:07捅開7#風(fēng)口，18:03開口鐵水物理熱1505 ℃，焦比降至495 kg/t，逐加熱風(fēng)壓力至270kPa，風(fēng)量2000 m3/min。18:30開9#風(fēng)口，19:10開12#風(fēng)口逐加熱風(fēng)壓力至290kPa，風(fēng)量2050m3/min，焦比降至453 kg/t，24小時(shí)風(fēng)口全開。后續(xù)爐內(nèi)操作按開爐方案執(zhí)行，高爐轉(zhuǎn)入正常操作。送風(fēng)后25h開始噴煤，30h后煤比達(dá)到100t/t。

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(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是成功開爐和順利達(dá)產(chǎn)、達(dá)標(biāo)的重要保證，在恢復(fù)爐況的過程中，根據(jù)煤氣流分布情況調(diào)整礦石檔位，使發(fā)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(wěn)定的關(guān)鍵。爐況恢復(fù)時(shí)裝料制度調(diào)整見表6。

4.3  熱制度調(diào)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(dòng)強(qiáng)度，保證渣鐵及時(shí)出盡的重要措施，同時(shí)也是高爐加風(fēng)提頂壓，強(qiáng)化冶煉的必要條件。根據(jù)設(shè)備和外圍情況，有步驟上焦炭負(fù)荷。7號高爐開爐第三天爐溫降至0.45，煤比加至150kg/t，燃料比降至530kg/t，基本正常生產(chǎn)。

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(shè)備壓力、豐富調(diào)劑手段，減少操作對風(fēng)溫和負(fù)荷的依賴，7號高爐送風(fēng)后25小時(shí)開始噴煤，開爐30小時(shí)后煤比達(dá)100 kg/t。圖3為7號高爐開爐36小時(shí)風(fēng)溫使用及降焦比進(jìn)程時(shí)序圖：

4.4  渣鐵制度調(diào)整

開爐料中適當(dāng)加入錳礦能改善爐渣流動(dòng)性，待爐缸加熱至正常水平，應(yīng)及時(shí)停錳礦等熔劑，穩(wěn)定爐料結(jié)構(gòu)。高爐開爐要求合理把握好出鐵時(shí)間，出鐵時(shí)間過早，渣鐵量太少，因初期渣鐵流動(dòng)性差，容易造成大溝淤渣、撇渣器凝死等事故。出鐵時(shí)間過晚，影響加風(fēng)速度，不利于爐況快速恢復(fù)。2020年6月6日0:40分開口，少量渣鐵，前五爐走安全溝，第六爐走撇渣器殘鐵口，第七爐開始過撇渣器。

4.5  高爐運(yùn)行參數(shù)及主要生產(chǎn)指標(biāo)

4.5.1  高爐運(yùn)行參數(shù)控制

合理的開爐參數(shù)選擇，保證鐵水熱量充沛，對高爐及時(shí)出凈渣出鐵，減少爐前勞動(dòng)強(qiáng)度，高爐實(shí)現(xiàn)快速達(dá)產(chǎn)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(chǔ)，保證了渣鐵流動(dòng)性良好，為快速開風(fēng)口，加風(fēng)達(dá)產(chǎn)提供了熱量保證。設(shè)備的保駕護(hù)航工作，在開爐期間保證設(shè)備運(yùn)行正常是開爐得以快速達(dá)產(chǎn)的重要措施，開爐達(dá)產(chǎn)是一個(gè)系統(tǒng)工程，牽涉多個(gè)部門和工種，加強(qiáng)開爐中各部門工種的協(xié)調(diào)溝通也是快速達(dá)產(chǎn)的必備因素。下表為7#爐開爐前期重要參數(shù)控制：

4.5.2  主要生產(chǎn)指標(biāo)

5  結(jié)語

7號高爐圓滿完成開爐任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了安全無事故開爐、快速達(dá)產(chǎn)、快速達(dá)標(biāo)的奮斗目標(biāo)。

5.1  開爐中的亮點(diǎn)

（1）合理的開爐方案是開爐成功的主要因素。本次開爐，制定了詳細(xì)的開爐方案，具體分工責(zé)任到人，在開爐前進(jìn)行了討論，統(tǒng)一思路，并在開爐過程中嚴(yán)格按方案執(zhí)行。

（2）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。

（3）合理的開爐參數(shù)選擇，保證鐵水熱量充沛，對高爐及時(shí)出凈渣出鐵，減少爐前勞動(dòng)強(qiáng)度，高爐實(shí)現(xiàn)快速達(dá)產(chǎn)提供了重要保證。充足的爐溫基礎(chǔ)，保證了渣鐵流動(dòng)性良好，為快速開風(fēng)口，加風(fēng)達(dá)產(chǎn)提供了熱量保證。

（4）7號高爐本次開爐實(shí)現(xiàn)了24小時(shí)風(fēng)口全開全風(fēng)操作，25小時(shí)以內(nèi)開始噴煤、富氧。

（5）高爐各項(xiàng)參數(shù)調(diào)劑快，歷時(shí)30小時(shí)煤比已經(jīng)提升至100kg/t，實(shí)現(xiàn)了48小時(shí)干焦比降至400kg/t，煤比提至150kg/t，富氧用至7000m3/h。

（6）開爐期間未有長時(shí)間高頂溫操作，未使用爐頂打水設(shè)備，確保了所有布袋筒體無破損或糊死現(xiàn)象，為高爐順利開爐及加風(fēng)加壓創(chuàng)造了有利條件。

（7）本次開爐搞好設(shè)備的保駕護(hù)航工作，在開爐期間保證設(shè)備運(yùn)行正常，未有出現(xiàn)因設(shè)備原因影響到爐內(nèi)加風(fēng)、加壓現(xiàn)象。精心組織好爐前出鐵工作，做到爐外不影響爐內(nèi)，爐外配合好爐內(nèi)的思路，加快了爐況恢復(fù)進(jìn)程。

（8）開爐達(dá)產(chǎn)是一個(gè)系統(tǒng)工程，牽涉多個(gè)部門和工種，加強(qiáng)開爐中各部門工種的協(xié)調(diào)溝通也是快速達(dá)產(chǎn)的必備因素。