秦洪濤，張 浩，趙金鵬
（天津鋼鐵集團有限公司，天津 300301）
[摘 要]：對天鋼 2000m3 高爐開爐生產實踐進行了總結，通過制定合理的開爐方案,做好了嚴密的開爐準備，實現了安全、高效、科學的開爐。開爐后，通過合理的上下部調節，穩定的熱制度，實現了爐況順行，快速達產，取得了良好的經濟效益。本次開爐首次使用了鐵口預埋氧槍技術，開爐 9 小時 42 分后鐵口順利出鐵，與以往開爐相比大幅度降低了爐前的勞動強度，對開爐后的快速達產也起到了促進作用。
[關鍵詞]：高爐；開爐；預埋氧槍
0 引言
天鋼 1# 高爐有效容積為 2000m3，于 2002 年 2月 28 日投產，采用 pw 串罐無料鐘式爐頂，共設有28 個風口，3 個鐵口。由于冬季環保限產，于 2018年 11 月 9 日降料面停爐，停爐后主要對風口組合磚和 6、7 段進行澆筑，7 段以上噴涂，對氣密箱等設備進行檢修。于 2019 年 3 月 16 日 16 時 16 分點火開爐，開爐后各項指標穩步推進，3 月 22 號利用系數達到 2.51，實現了開爐快速達產。
1 開爐準備
1.1 烘爐與打壓試漏
高爐本體烘爐采用熱風烘烤，重點是烘烤爐缸爐底。安裝了 17 根烘爐導管，鐵口區域安裝煤氣導出管。烘爐實際時間為 10 天。以爐頂溫度和烘爐曲線來調節風量，保證爐頂溫度不超過 250益，氣密箱溫度小于 60益。
高爐開爐前，為確認爐體各部位的嚴密性，和設備施工作業產生的焊縫、法蘭的嚴密性，需要進行打壓試漏。此次開爐打壓試漏連帶煤氣清洗系統，啟動高爐風機，提壓以爐頂壓力為準，壓力達到200kPa 穩定住，開始刷肥皂水查漏，本次充壓范圍起始于放風閥，經過冷風管道、熱風爐混風大閘、混風調節閥、熱風管道、熱風圍管、高爐、爐頂煤氣上升管和下降管以及后面的煤氣清洗系統。首次升壓查漏發現幾處焊口有漏點，處理完畢后二次打壓復查正常。
1.2 預埋氧槍
以往停爐開爐，鐵口區域均通過安裝煤氣導出管導出煤氣，而此次開爐則在鐵口預埋了氧槍。預埋氧槍的優點在于點火送風后，使鐵口周圍爐缸得到不斷加熱，以保證爐缸能在短時間內逐漸活躍起來，以利于爐缸下部加熱，液態渣鐵下行，保證出鐵順暢。高爐 3 個鐵口在開爐前插入氧槍，并調試好氧槍的壓縮空氣和氧氣流量，確保壓縮空氣和氧氣易于調節，氧槍深入爐內 150mm，鐵口通道從爐內和爐外搗打料和炮泥填實，保證密封嚴實。
1.3 填裝枕木
此次開爐采用填充枕木法。裝枕木前預先填裝了 700mm 的鋪底焦炭用來保護氧槍。為了更加快速有效地達到填充效果，采用兩種規格枕木填充，0.8m 長枕木 4500 根，2.4m 枕木 200 根。填充范圍從鐵口中心線至風口中心線以下 500mm。鋪底焦炭上密排一層碼放牢固，從第 2 層往上開始散裝枕木，堆到一定高度后要耙平，將中心部位填成 0.6m高的堆尖形狀，風口前立排一圈，以保護風口。
1.4 裝料
高爐開爐的配料計算、裝料方式與爐料分布是整個開爐過程的核心。結合以往經驗，本次開爐全爐焦比 3.791t/t，正常料焦比 850kg/t Fe，正常料堿度 0.95。
1.4.1 生鐵成分的選擇
爐身下部[Si]=3%，爐身中部[Si]= 2.5%，爐身上部[Si]= 2%，[Mn]=0.8%，[Fe]=92%。
1.4.2 爐渣堿度的選擇
全爐爐渣堿度 0.81，空焦爐渣堿度為 0.90、正常料爐渣堿度為 0.95。
1.4.3 元素分配系數
Fe 的回收率為 99.5%，Mn 的回收率為 60%。
1.4.4 爐料壓縮率
凈焦段 14%，空焦段 12%，負荷段 6%~10%。
1.4.5 高爐填充容積
高爐總填充容積為 1718m3，其中：爐身 1228 m3，爐腰 197m3，爐腹 293 m3。
1.4.6 開爐原燃料質量要求焦炭
CSR≥ 65%，CRI ≤ 25%，M40 逸 83%，M10 ≤ 7.5%，干熄焦配比 100%。燒結礦：轉鼓強度≥ 77.5%， 小于 10mm 的粒度≤ 2 %。
1.4.7 開爐料組成
（1）正常料組成：爐身下部礦批 31t，爐身中部礦批 33t，爐身上部礦批 35 噸，錳礦配比 3%，加白云石，硅石及石灰石調整爐渣成分。（2）空焦組成：焦炭 16.27t，石灰石 1.4t，白云石 1.9t，硅石 0.5t。
1.4.8 開爐爐料結構
此次開爐爐料結構為［燒結礦 82% +球團 8% + Pb 塊 7% + 錳礦 3%］，開爐焦炭為干熄焦 100%，另加白云石、石灰石、硅石調整爐渣堿度、爐渣成分、渣鐵比和改善爐渣流動性。爐料自爐腹向上為［凈焦+空焦+（正常料+空焦）］自下向上逐步增加負荷。于 3 月 16 日 9:00 裝料完畢。開爐料計算原料成分見表 1，高爐開爐實際入爐料組成見表 2。
1.5 開爐風口面積選擇
28 個風口采用 囟120 風口小套，總風口面積為0.3165m2，送風開 16 個風口，總風口面積 0.1809 m2。
送風開風口號為：1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、14#、15#、16#、17#、18#、19#、20#、21#、28#，如表 3 所示。
2 開爐過程
天鋼 1# 高爐于 3 月 16 日 16：16 點火送風，送風風量 1200m3/min，風溫 400益，風壓 31kPa。10min后 16 個送風風口全亮。16：33 風量加至 1800m3/min，17：25 第一次取煤氣，18：00 第二次取煤氣，18：43 引煤氣。19：27 下第一批料，布料矩陣為
22：58 加風至 2500m3/min，熱壓 228kPa，頂壓100kPa。23：30開始風口，捅開27# 和 13# 兩個對稱的風口。1：20 3# 鐵口見渣后拔氧槍后立即堵口；1：27 2# 鐵口見渣拔氧槍后立即堵口；1：58 3# 鐵口開口出第一次鐵，鐵流較大，2：09 堵口；2：20 拔 1# 鐵口氧槍后立即堵口；2：40 捅開 8# 和 22# 兩個對稱的風口。于 2：53 打開 3# 鐵口出第二次鐵，3：57 堵口，出鐵150t，出渣233t。4:10 捅開12#和26# 兩個風口，加風到3200m3/min，頂壓145kPa。到 3 月 17 日晚 19：00 風量加到 3700m3/min，21：42開始噴煤，3 月18日上午9：00風口全部捅開，風量加到3900m3/min，參數基本恢復正常，并于 10：05 開始富氧。捅風口情況見表 4。
3 強化冶煉
1# 高爐整個開爐期間基本順行，各種技術操作參數的選定比較符合實際 ，爐內、爐前操作穩妥有序，爐況恢復進度合理高效。在開爐之前 5 天，由于開爐前爐缸內有殘余未清理的渣鐵，導致實際爐缸容積相對變小，出鐵對爐況有一定影響。出鐵過程中風壓穩定，但鐵口堵口后熱壓直線上升，導致風量加減頻繁，后采取小礦批和疏松邊緣的裝料制度，無間隔出鐵，收到一定的效果。殘余渣鐵熔化之后，開始上風量。由于熔化爐缸內殘余渣鐵，前兩天爐溫較高，硅在 3.5%左右，18 日中班燃料比降到530kg/t，19 號爐溫降到 1.0%左右，21 日焦比降到447kg/tFe，爐溫降到 0.65 控制；22 日焦比降到389kg/tFe，燃料比 520kg/t，風量加到 4200m3/min，恢 復到停爐前狀態；23 日開始爐溫按正常操作，焦比降到 378kg/tFe，燃料比 513kg/t，[Si]降到 0.45，產量達到 5000t，利用系數達到 2.5，至此天鋼 2000m3 高爐實現了快速達產。隨著冶煉強度的提高，到 26 日焦比降到 358kg/tFe，煤比達到 122kg/t；到 30 號后焦比降到 306kg/tFe，煤比達到了 124kg/t，風溫用到了 1153益，頂壓 195kPa，產量達到了5587t，利用系數 2.79；天鋼 2000m3 高爐在開爐15天內實現了強化冶煉，各項技術經濟指標均達到了同行業先進水平。開爐后主要技術經濟指標見表 5。
4 結語
天鋼 1# 高爐此次成功開爐并快速實現達產，主要總結以下幾點經驗：
（1）開爐前的各項準備工作非常充分，同時設備運行狀態良好，為順利開爐創造了良好條件。
（2）鐵口預埋氧槍相比以往的煤氣導出管使鐵口區域的爐缸持續加熱，能在短時間內活躍爐缸，保證了順利出鐵，同時大幅度降低了爐前的勞動強度。
（3）開爐前期維持高爐溫，使爐缸有充足的熱量熔化殘余渣鐵，加速了爐況的穩定恢復。
（4）堵風口數量選擇合理，保證了開爐初期的鼓風動能，因此本次開爐過程中沒有發生懸料現象，有力地促進了順利開爐。
參考文獻
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