聞一帆，劉 曉

（萊蕪鋼鐵集團銀山型鋼有限公司，山東 萊蕪 271104）

摘 要：萊鋼2#1 880 m³高爐于2018年7月12日點火投產，從選擇開爐料及其填充方式、提高烘爐效果、開爐初始制度和加風節奏以及送風過程中的爐熱爐況調整等方面優化開爐過程中的爐溫平衡，取得了良好的效果。開爐第6次鐵水溫度達到1 500 ℃，后續的降硅過程平穩進行，第13次出鐵時鐵水硅降至1.0％以下。從開爐準備和點火送風2個階段介紹了萊鋼2# 1 880 m³高爐開爐過程中的爐溫平衡操作和實際效果。

關鍵詞：高爐；爐溫；布料制度；風溫

1  前 言

萊鋼 2#1 880 m³ 高爐于 2018 年 3 月 15 日實施18 h 計劃檢修，期間為加強對碳磚侵蝕情況的監控，在爐底加裝電偶，發現溫度達到930 ℃，經研究決定實施高爐大修。原計劃 122 d，實際 119 d，于2018 年 7 月 12 日 18：16 點火開爐。開爐后 50 h 風量4 000 m3 /min，實現全風作業，3 d實現日達產，利用系數2.27，產量4 270.16 t。開爐期間的爐溫平衡控制出色，為高爐快速達產奠定了良好的基礎。

2 開爐準備階段

開爐準備階段主要有開爐料的選擇、烘爐、開爐料的填充以及高爐初始制度的選擇等，開爐料需要保證開爐后爐內充分升溫，保證初渣鐵的溫度和流動性。制定正確的高爐填充料裝入方案和高爐初始制度，是在高爐送風初期形成合理的軟熔帶保持良好爐況的基礎，是高爐順利開爐的關鍵^［1］。烘爐的目的是緩慢蒸發高爐內耐火材料砌體內的水分，提高砌體整體強度，烘爐的效果一定程度上影響開爐初期的熱量平衡。

2.1 開爐料選擇

本次開爐借鑒1#1 880 m³ 開爐經驗，開爐料分9段裝入，開爐料的總焦比3.5 t/t。第1段裝干渣、鋪底焦和硬雜木；第2段裝凈焦；第3段裝空焦；第4～9段裝正常料，礦焦比平穩過渡。第6段金屬料負荷分配按照由下到上0.6、0.8、1.2、1.6、2.0、2.2，九段負荷料焦比 2 780～758 kg/t，全爐渣比＞800 kg/tFe，正常料爐渣堿度為1.05，空焦堿度1.1，全爐堿度 0.8。本次開爐料結構為：燒結礦 75％，球團礦25％。填充料在爐內落下距離長，易粉化，為此對開爐填充料的質量有一定的要求，同時要求篩分干凈，入爐粉末少，稱量時礦石的排出速度控制在合適范圍。開爐前提前將燒結礦倉1#～4# 全部更換為單層篩，焦炭15#、16# 更換為30 mm振篩。

2.2 烘爐效果

萊鋼2#1 880 m³ 高爐本次大修爐缸爐底為濕砌超微孔碳磚，采用美固美特澆注料整體澆筑代替原陶瓷杯墊，本次烘爐重點是爐缸、爐底的澆筑料及碳泥里的水分。由于沒有烘爐經驗可以借鑒，按照升溫、恒溫、再升溫、再恒溫和降溫幾個階段的烘爐模式，同時根據本次爐缸砌筑與澆筑情況，延長150 ℃恒溫段至60 h，后因煉鋼檢修滯后，600 ℃恒溫段由72 h延長至102 h，總烘爐時間由8.75 d延長至10 d19 h。烘爐結束時廢氣取樣結果烘爐水分與大氣水分差值在1 g/m³ 之內，達到烘爐要求^［2］。

本次烘爐嚴格按照烘爐曲線進行烘爐，烘爐結束后檢查爐缸澆筑情況，沒有發現裂紋，也沒有發現料子脫落現象；烘爐期間進行灌漿作業，灌漿結束后，在封板以上（標高5.8 m）及4層冷卻壁中部各開 4 個排水排汽孔，防止灌漿料糊堵排氣孔，烘爐期間水汽有效排除，開爐后風口帶仍有水流排出；開爐后爐底封板四周及附近排水排汽孔有煤氣火，鑒于本次烘爐排水排汽情況，如有類似澆筑爐缸烘爐可以磚襯表面埋設的熱電偶溫度為準，風溫為參照，烘爐時送風比不能超過0.6。

2.3 開爐料填充

萊鋼 2#1 880 m³ 高爐在爐料填充初期，為保證裝入爐料不碰撞爐墻，凈焦按16°、空焦按22°進行固定傾角旋轉布料。為了填平中心，保證料面平整，中心略高，最后1批凈焦（即第25批凈焦）按照10°布在中心位置；最后1批空焦（即第18批空焦）改為凈焦按照10°布在中心位置。凈焦和空焦布完后，為了得到較好的料面形狀，采用多角度多環布料裝入焦炭，把爐料鋪開，調節料流閥開度控制布料圈數在10～12圈，當料線到6 m時，根據實際料面情況調整布料檔位，逐漸形成最終理想的料面形狀。本次裝料為確保布料均勻、料面平整，按要求凈焦、空焦每6罐倒1次β正反轉，金屬料每2批倒1次β正反轉，從最終料面形狀來看，料面均勻，東北方向料線相差最深不超過1 m。

2.4 開爐初始制度的選擇

萊鋼2#1 880 m³ 高爐開爐復風堵10個風口，18個風口送風，風口面積0.217 m²，初始風量為1 800 m³/ min，風溫為850 ℃，結合布料測試結果，并參照萊鋼1#1 880 m³ 高爐開爐的布料制度設定初始布料制度。

3 送風過程中的爐溫平衡

送風后最重要的是盡快提高爐缸溫度，使初渣具有相當高的溫度及良好的流動性，易于排出。送風初期爐內蓄熱不充分，考慮到可能發生突發事故引起高爐休風，要根據蓄熱情況慎重增加負荷，鐵水溫度高低是爐內蓄熱狀況的最可靠表征。萊鋼2#1 880 m³ 高爐通過控制加風節奏、調節風溫、調整負荷平衡送風后的爐溫，同時嚴格管控送風過程中的爐況，有變化及時調整，確保爐況的穩定運行。

3.1 加風節奏

軟熔帶形成之前，該過程主要進行硬雜木燃燒，爐內物料預熱，高爐可以接受較快速度加風。但是考慮到硬雜木的均勻燃燒，為保證料面均勻下降，避免燃燒過快造成下部空間騰出過快導致崩滑料不斷，對軟熔帶形成出現不利影響，該階段有一個適當的加風速度。軟熔帶一般在送風后8～12 h形成，在軟熔帶形成過程中，煤氣中CO含量出現急劇升高，利用率上升，高爐的壓差不斷升高，易出現連續崩滑，該階段需減緩加風速度或不進行加風操作。萊鋼 2#1 880 m³ 高爐送風后在引煤氣之前風量維持1 800 m³ /min不變，引煤氣后開始開風口加風，原則上每次加風不超過200 m³ /min。優先開鐵口附近的風口，開風口以實際風速為依據，實際風速為220～ 260 m/s。開爐期間風量頂壓的變化趨勢見表1。

在送風后13 h，風壓開始逐漸上行，透指由24降低至 21.5，最低 21.3，期間未有崩料現象發生，為過渡軟熔帶形成，減風 200 m³ /min 過渡。軟熔帶形成之后主要根據高爐爐況進行加風，同時平衡好爐熱狀態。當高爐順行、風壓在合適的水平、下料均勻、無管道或懸料等異常情況，可適當加快加風節奏。出首次鐵后的加風速度需結合爐前作業情況進行。本次軟熔帶形成后爐內透指持續偏低，開風口加風減慢進行。送風后 19 h 透氣性改善，開始逐步開風口加風，送風后 20 h，開風口 4個，風量最大 2 700 m3 /min，至首次鐵前共 22 個風口送風。

萊鋼2#1 880 m³ 高爐在軟熔帶形成后平均每小時風量增加200 m³ /min。從開爐實績看，本次開爐加風速度在軟熔帶形成之前偏快，造成高爐風壓高，在今后的開爐加風時可放緩前期加風速度，根據爐溫實際情況可加快20 h后的加風速度。

3.2 風溫的調整

開爐初期風溫的使用有利于快速加熱爐缸，萊鋼 2#1 880 m³ 高爐開爐時初始風溫為 850 ℃，之后按照一定節奏提高風溫。在軟熔帶形成期間，風溫暫時維持；確認爐況穩定順行后，按照計劃速度逐步增加風溫 ；開爐 3 d 后風溫穩定到（1 150±10）℃，5 d后風溫達到（1 200±10）℃，風溫穩定后有利于綜合負荷的穩定，保證鐵水熱量。開爐期間風口數量和風量、風溫對應情況見表2。

3.3 負荷及布料制度調整

7月13日引煤氣后第8批料焦比由758 kg/t調整為665 kg/t，金屬料負荷2.6 kg/tFe；第23批將焦比調整為580 kg/t；第29批開始每批配加錳礦500 kg；56批料后停配錳礦。14日第16批焦比調整為530kg/t，33批開始每批配加錳礦500 kg 。14日夜班風溫1 000～1 050 ℃，燃料比按643 kg/t進行平衡；白班風溫 1 000～1 045 ℃，燃料比按 590 kg/t 進行平衡，火焰溫度2 200～2 250 ℃，風速220～240 m/s。7月13日第10批，期間為疏導中心氣流，將中心圈焦炭加到7圈。14日33批為控制邊緣氣流，繼續疏導中心氣流將料制調整為：C。第 116 批焦比調整為 420 kg/t，配料堿度 1.29，配料 Si 0.7%，燃料比530 kg/t，基本接近正常生產水平。開爐期間 12— 15日詳細裝料情況見表3。

3.4 爐況調整

送風過程中沒有進行大幅度的氣流調整，說明本次開爐的初始制度選擇合理，但開爐過程中仍出現了風壓高的現象，送風過程中主要出現兩次持續高風壓：第一次是送風初期軟熔帶形成過程中的透氣性變差導致壓差逐漸上升。通過控制風量和調整料制，待軟熔帶形成后，風壓逐漸降低。第二次是爐前作業不理想、爐缸儲渣鐵量多導致。西鐵口深，東鐵口淺，時間持續2 d，2場出鐵量不均勻，西鐵口出鐵速度偏低，有鐵后憋風現象。開爐初期因爐溫高、渣量大，給渣處理系統帶來較大壓力，因渣處理故障埋皮帶造成未噴堵口一次。

4 開爐爐溫平衡效果

7月13日11：40東鐵口煤氣火逐漸減小，渣糊堵，累計風量158 萬m³。12：28東鐵口燒開后噴鐵花、噴渣，堵口。13：35西鐵口渣糊堵后燒開，噴渣鐵和焦炭，堵口。15：10-15：17西場出第1爐鐵，出鐵約3 t，出渣約6 t，爐溫3.647%，累計風量202.9 萬m³，渣鐵量少放火渣。17：00-18：02西場出第2爐鐵，出鐵約30 t，出渣約50 t，爐溫4.189%，熱量最高1 421 ℃。19：36-20：02東場出第3爐鐵，投用撇渣器，出鐵約 80 t，渣50（t 粒化），爐溫3.798%，鐵水熱量1 405 ℃，渣鐵流動較好。本次開爐爐溫在控制范圍內，與配料計算爐溫相適應，由于硫磺稍高鐵水熱量不足，隨金屬料堿度逐漸作用，鐵水硫磺降低，熱量逐步升高。14日8：25西場第7次開口鐵水溫度維持在1 510 ℃ 以上。東場第9次開口后，爐溫基本穩定在1.2%以下，開始計算爐次，高爐進入爐溫調整階段。

5 結 語

高爐開爐的爐溫水平是爐料結構和品質、實際烘爐效果、爐料填充方式、合理的開爐操作制度和開爐過程爐熱平衡以及送風過程中爐況順行的綜合結果，出鐵后的降硅過程則根據實際爐溫情況，通過提高產量和負荷，用風溫和噴煤進行平衡。萊鋼2#1 880 m³ 高爐開爐首次鐵水溫度和降硅過程表明，在開爐過程中爐溫平衡各環節均得到有效控制，配合良好，可供此類型高爐開爐參考和借鑒。

參考文獻：

［1］ 朱勇軍.寶鋼4號高爐（二代）開爐爐溫平衡實踐［J］.寶鋼技術，2016（1）：36-40.

［2］ 劉振均.寶鋼大型高爐的開爐操作［J］.煉鐵，2005（9）：50-53.