攀鋼3 號高爐中修開爐快速達產實踐

李攀

( 攀鋼釩煉鐵廠，四川攀枝花617022)

【摘要】對攀鋼3#高爐開爐及快速達產的經驗進行了總結，通過制定合理的開爐方案，選擇適宜的送風制度和裝料制度，優化高爐操作，確保爐況穩定順行，從而使3#高爐實現了順利開爐、快速達產。

【關鍵詞】高爐；中修；開爐

1 引言

攀鋼3#高爐有效容積1200 m³，采用傳統的斜橋料車上料，雙鐘式爐頂，旋轉布料器，鑄鐵鑲磚冷卻壁，全干法布袋除塵，TRT 余壓發電等技術，高爐配置4 座內燃改造式熱風爐，采用空氣、煤氣雙預熱技術，風溫達到1200 ℃以上，高爐設18 個風口、2個渣口和1 個鐵口。

攀鋼3#高爐第4 代爐役于2006 年4 月9 日開爐，由于冷卻壁損壞嚴重( 損壞率46. 52%) ，爐皮多處開裂影響安全生產，爐型不規則，操作難度增大，被迫于2011 年6 月13 日停爐中修。中修的主要工作是: 更換損壞的冷卻壁、清理爐缸并砌磚至爐身下部、更換大鐘和局部爐皮。本次中修于7 月6 日開爐，三天后利用系數達到2. 419 t /( m³·d) ，順利實現了開爐快速達產。

2 開爐前準備工作

2． 1 爐缸殘余物清理

中修停爐不出殘鐵，爐缸中殘留的渣鐵較多，而開爐后爐缸中殘留渣鐵的熔化對開爐達產至關重要，特別是影響開爐后第一次鐵能否順利流出。此次清理爐缸比較徹底，停爐后挖爐缸到鐵口中心線以下，鐵口方向挖到中心線以下400 mm，兩渣口到鐵口挖通一“丁”字型槽，更換鐵口處損壞的冷卻壁，鐵口砌磚，爐缸整體砌磚至爐身下部。

2． 2 烘爐

烘爐的目的是加熱爐體磚襯和噴涂層，使之接近生產狀態。本次高爐烘爐采用熱風爐直接送風烘爐，烘爐廢氣經清洗放散塔放散，烘爐以測定爐頂廢氣濕度為準，當爐頂廢氣濕度與大氣濕度相近時烘爐即達到要求。烘爐時嚴格控制熱風溫度達到烘爐曲線要求( 見圖1) 。烘爐過程控制爐頂溫度≤350℃，風量原則上采用較大風量以加強熱傳導，頂壓不宜過高，維持在0. 025 MPa 即可。

2． 3 安裝爐底點火送風裝置

在鐵口上方兩風口和兩渣口上方各一個風口安裝爐底點火吹管，送風點火后爐缸底部的焦炭同時點燃，迅速打通鐵口區和渣口區的通道，減緩和消除爐缸焦炭的“死區”，加熱爐缸殘存的渣鐵，解決開爐后第一爐鐵難出的問題。

2． 4 開爐原、燃料的準備

原燃料是高爐冶煉的基礎，為了保證開爐工作順利，對焦炭、開爐礦和石灰石的質量作出嚴格要求。開爐焦炭使用2000 m³ 高爐用的三期焦，其理化指標見表1; 預備3000 t 開爐磁鐵塊礦，粒度20 ～60 mm; 預備石灰石500 t，CaO( 有效) ≥52%，粒度15 ～ 50 mm。各種原燃料按要求提前進入指定礦槽，加強過篩。

3 開爐方法

3． 1 參數選擇

根據攀鋼高爐歷次大中修經驗，確定本次開爐料總焦比3. 18 t /t，正常料焦比1. 2 t /t，后續料負荷1. 90 t /t，待爐況和設備運轉正常后，逐漸增加焦炭負荷。渣焦比0. 43，爐渣二元堿度選擇1. 02 倍。

爐料壓縮率選取凈焦11%、空料10%、正常料10%。生鐵成分控制如下: ［Si］= 2% ～ 3% ，［Mn］≤1. 3%，［P］＜ 0. 25%，［S］＜ 0. 04%，［Fe］ =92%。

3． 2 爐料填充方式

開爐采用全焦炭填充爐缸，全磁鐵塊礦開爐。爐料填充原則為爐缸和爐腹容積2 /3 填充凈焦，爐腹容積1 /3 和爐腰填充空料，爐身間隔裝入空料和正常料。為了避免粉塵吹出，此次開爐沒有像往常一樣采取帶風裝料，這也導致爐料透氣性差，為開爐帶來不利影響。具體開爐裝料統計見表2。

3． 3 送風制度

本次開爐選用風口組合: 130 mm × 4 + 140mm × 14，18 個風口均送風，進風面積為0. 2686 m²，送風采用70% 風口面積送風，除了4 個點火風口外，其余風口均加110 mm 的耐火混泥土風口圈，進風面積為0. 1903 m²。

4 開爐操作

3#高爐于2011 年7 月6 日19: 56 送風點火，采用定風壓操作，風壓0. 07 MPa，風溫800 ℃，送風19min 后全部風口點燃見亮，風溫撤至700 ℃。20: 45料動，下料較好，逐漸加風至1600 m3 /min。7 月7日0: 56 鐵口見渣堵口，2: 00 用臨時砂壩出第一次鐵，排出約10 t 渣鐵混合物，流動性較差，爐渣二元堿度1. 28 倍。由于未采取帶風裝料，上料13 批后( 1: 03) 突然懸料，拉風到零坐料，不下，回風燒空間，混風閥全關，3: 45 再次拉風坐料，料崩下，料線9m，下料轉好，逐漸恢復風量。隨著風量增大，逐漸加批重、負荷，擴大進風面積，爐溫往下控。7 月8日6: 15 視爐溫合適，渣鐵流動性轉好，一次性恢復砂窩子出鐵成功。到7 月8 日9: 00，所有風口圈打掉，進風面積0. 2686 m²，風加至3000 m³ /min，達到了正常生產風量，送風三天后高爐利用系數達到2. 419 t /( m³·d) ，實現了開爐快速達產( 見表3) 。

4． 1 開爐達產期間操作制度的調整

4． 1． 1 送風制度的調整

開爐前期爐溫較高，7 月7 日3: 45 拉風坐料后料線較深，趕料線加風速度較慢，為了穩定爐況、保持順行，謹慎開風口。低料線過完后爐溫充沛，順行較好，12: 50 開始從鐵口方向往兩邊逐個打風口圈加風，加風的原則必須保證上下部調劑相適宜，即風量必須與風口面積、礦石批重、料制相適宜，以維持合適的鼓風動能，促使形成穩定的煤氣流。

4． 1． 2 料制轉換

由于釩鈦燒結礦軟熔溫度高，高爐內軟熔帶位置低，用其開爐時渣鐵形成較晚，分離差，不利于開爐，攀鋼高爐開爐都采用100%普通塊礦開爐，因此開爐后轉換成釩鈦燒結礦冶煉是必不可少的。由于釩鈦燒結礦低溫還原粉化率較高，易使塊狀帶透氣性變差，高爐上部煤氣流不易穩定，由全塊礦變釩鈦燒結礦冶煉會使高爐透氣性大幅下降、壓差升高，容易誘發管道行程。根據攀鋼歷次開爐經驗，變80%釩鈦燒結礦冶煉后必須先減風控壓差，一個冶煉周期后即可轉換成功。本次料制轉換并沒有搶時間，而是看爐溫充沛，渣鐵流動性好，下料順暢，全塊礦冶煉110 批后一次性轉80%釩鈦燒結礦冶煉( 見表4) ，轉換成功即可恢復正常的操作制度。

4． 1． 3 熱制度的調整

對攀鋼釩鈦磁鐵礦冶煉來說，合理而穩定的熱制度是高爐順行的基礎，又是高鈦渣消稠、促進渣鐵分離的主要手段。由于釩鈦礦冶煉的特殊性，攀鋼高爐開爐都采用全普通塊礦開爐，開爐要求生鐵［Si］在2% ～ 3%范圍內，渣焦比0. 40 ～ 0. 45，以保證充分加熱爐缸( 本次開爐爐溫見表5) 。攀鋼3#高爐全塊礦冶煉負荷取1. 90 t /t，全塊礦冶煉一個周期后變80%釩鈦燒結礦冶煉，料制由1COCO + 1OO↓OCCC↓變全焦礦4COCO + 1CCOCOΠ，負荷直接加到2. 80 t /t，全焦礦冶煉20 批后進料制到1COCO+ 1OO↓OCCC↓，負荷加到3. 3 t /t，通過快速增加焦炭負荷逐步降低爐溫，爐況穩定順行，后續料負荷快速加至4. 0 t /t 以上。由于加負荷的節奏把握較好，爐溫控制合適，本次開爐未采用開加濕壓爐溫的傳統做法，是攀鋼高爐開爐技術進步的一重大標志。

4． 1． 4 造渣制度的調整

攀鋼高爐開爐爐溫高，要求控制爐渣二元堿度在1. 0 倍左右，以保證渣鐵有良好的流動性。本次開爐前三次鐵爐渣堿度高，到達1． 28 倍( 見表5) ，分析認為是由于停爐時生鐵［Si］0. 93%，開爐后［Si］達到3. 77%，爐缸殘留的爐渣( SiO₂ ) 被還原，導致堿度大幅升高，三次鐵后爐渣堿度即到達合適范圍。隨著爐溫下控，渣鐵流動性逐漸好轉，逐步減少灰石配比，料制轉換成功后停止加灰石，調整塊礦配比，逐步提高爐渣堿度。

4． 2 爐前工作

攀鋼高爐開爐爐前工作開展的好壞直接關系到恢復的進度，高爐開爐要求科學把握出鐵時間，第一次出鐵時間過晚將出現憋風現象。本次開爐送風5h 后鐵口見渣堵口，6 h 后出第一次鐵，用臨時砂壩從下渣排出10 t 渣鐵混合物。渣鐵流動性變好后做臨時砂窩子，即在下渣第一閘做個臨時砂口( 撇渣器) ，下渣第一罐配鐵罐，后面配干殼渣罐，此舉可部分回收鐵水，而且可以大大降低渣罐燒穿風險。

恢復砂窩子出鐵要求爐溫合適，渣鐵分離較好，且預計單爐出鐵量能超過80 t，可一次性恢復砂窩子出鐵成功。本次開爐恢復砂窩子出鐵選在7 月8 日6: 15，視爐溫合適，渣鐵流動性轉好，一次性恢復砂窩子出鐵成功，當次出鐵130 t。開爐時為了鐵口好開不憋爐內，堵鐵口泥采用強度差的有水泥，隨著風量增加，冶煉強度提高，有水泥不能保證及時排凈渣鐵，風加至1900 m3 /min 后將炮泥換成強度高、質量好的無水炮泥，渣鐵的及時排放為高爐順利加風和快速達產提供了保證。

5 結語

攀鋼3#高爐此次開爐是攀鋼高爐開爐較為成功的一次，高爐送風后設備故障較少，為高爐開爐工作奠定了堅實的基礎，其主要經驗總結如下:

( 1) 開爐制定詳細的開爐方案，各項準備工作做得比較充分，尤其重視對開爐原燃料的選擇，使用質量較好的三期焦開爐為開爐工作的順利提供了保證，而選擇各項合適的開爐參數是快速達產的關鍵。

( 2) 開爐后加風速度較為緩慢，采取穩扎穩打的方針，料制轉換順利，爐溫控制合適，加風過程上下部調劑相適宜，保證了合適的鼓風動能，對煤氣流的調整和穩定起到了重要作用。

( 3) 本次開爐焦炭負荷選擇得當，而且加負荷的節奏把握較好，爐溫控制合適，杜絕了以往開爐爐熱出粘渣，不得不開加濕壓爐溫，大大減少了爐前的工作量，加快了達產的進度，標志著攀鋼高爐開爐技術又上一臺階。

( 4) 為了杜絕開爐爐塵排入大氣，開爐裝料時未采用帶風裝料，實踐證明未采用帶風裝料，料柱透氣性明顯變差，導致送風5 h 后突然懸料。

( 5) 此次開爐3 天達產，4 天后即開始強化冶煉，利用系數達到2. 636 t /( m³·d) ，開爐當月煤比即達到122. 37 kg /t，是攀鋼高爐開爐最快的一次。為了進一步優化技術經濟指標，高爐堅持高風溫、大富氧，采用加重邊緣的料制和大礦批以改善煤氣利用率，開爐第二個月利用系數就達到2. 701 t /( m³·d) ，入爐焦比迅速降到446 kg /t( 包括55. 55 kg /t 小塊焦) ，高爐鐵損降到5. 71%，達產效果得到進一步鞏固和強化，其主要技術經濟指標見表6。