閆 軍
（河北鋼鐵集團宣鋼公司）
摘要：對宣鋼1#高爐中修開爐、達產(chǎn)進行了總結(jié)。 通過制定詳細(xì)周密的開爐方案以及合理準(zhǔn)確的操作制度，嚴(yán)格 控制烘爐、試壓檢漏、配料及裝料等各項操作，爐況調(diào)劑準(zhǔn)確得當(dāng)，實現(xiàn)了高爐順利開爐和快速達產(chǎn)。
關(guān)鍵詞：高爐；開爐；實踐
0 前言
宣鋼 1#高爐（2500 m3 ）于 2008 年 3 月 15 日開爐，高爐爐體采用軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)，全冷卻壁設(shè)備，從爐底到爐喉鋼磚下沿共設(shè) 14段冷卻壁，爐腹、爐腰、爐身下部區(qū)域采用 4 段銅冷卻壁，其余均為鑄鐵冷卻壁。 高爐內(nèi)襯采用陶瓷杯大炭磚水冷爐底，小碳磚爐缸結(jié)構(gòu)。 設(shè)置30個風(fēng)口，3個鐵口。
至 2012年 8月，爐身下部冷卻壁水管陸續(xù)出現(xiàn)剪切、漏水。 大量漏水嚴(yán)重影響到高爐的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，也給高爐安全生產(chǎn)帶來威脅，公司決定對高爐停爐中修，更換漏水冷卻壁。 2012年 9 月11 日停爐中修，更換了8段全部銅冷卻壁以及9 段 23 塊鑄鐵冷卻壁，2013 年 3 月 21日 18：00 點火送風(fēng)，此次開爐順利，7天達產(chǎn)，達產(chǎn)后爐況一直處于穩(wěn)定順行狀態(tài)，為后續(xù)強化冶煉及指標(biāo)優(yōu)化創(chuàng)造了條件。
1 開爐前的準(zhǔn)備工作
1.1 爐缸清理
1#高爐停爐后，組織人員進行了扒爐工作，爐缸清理至鐵口中心線以下，其中3個鐵口方向清理至鐵口中心線以下 500mm， 共計清理爐缸堆料400m3 ，約230t。 爐缸渣皮厚 70 ～80cm，渣皮未清理，爐缸實際直徑為9.8～10m。
1.2 熱風(fēng)爐保溫
采用“熱風(fēng)爐逆送風(fēng)保溫法”，將高爐倒流休風(fēng)的原理運用到熱風(fēng)爐“倒流送風(fēng)”上，解決熱風(fēng)爐保溫過程中煙道溫度較高的難題，最終實現(xiàn)了硅磚熱風(fēng)爐長期保溫，同時也為高爐及時開爐創(chuàng)造了條件。
2 烘爐及試壓檢漏
2.1 烘爐
高爐烘爐時間長短與好壞，對高爐一代爐役有著重要影響。 2013 年 3月11日 8：00 ～ 3 月 17 日8：30，計劃烘爐148h，實際烘爐 144．5h。 具體烘爐過程及溫度控制如圖1 所示。
2.2 試壓檢漏
3 月 11日 10：17 ～ 12：25 進行第一次試壓檢漏，發(fā)現(xiàn) 284 處跑煤氣點；3月 15日 8：25～9：45 高爐進行第二次試壓檢漏，發(fā)現(xiàn)371 處跑煤氣點；3月 16 日8：25～9：25高爐進行第三次試壓檢漏，發(fā)現(xiàn) 116處跑煤氣點。 期間對所有煤氣漏點進行了補焊，3月17 日10：15～15：00，爐內(nèi)開始拆蓋板、支架和烘爐導(dǎo)管。
2.3 安裝煤氣導(dǎo)出管
高爐開爐安裝煤氣導(dǎo)出管有利于爐底及鐵口區(qū)干燥，爐缸下部加熱，液態(tài)渣鐵下滲及出第一爐鐵，也可根據(jù)送風(fēng)后經(jīng)煤氣導(dǎo)出管吹出或流出物的情況，估計爐內(nèi)熔煉進程。 從鐵口由外向內(nèi)打入 Φ76×6 mm無縫鋼管，末端與爐內(nèi)環(huán)管連通，鋼管伸出爐外 1～1.5 m，作為鐵口煤氣導(dǎo)出管。 出鐵選擇 1#、3#兩個相對方向鐵口，用 Φ120 mm鉆頭鉆開鐵口孔道，鐵口角度 10°。
3 裝開爐料
3.1 枕木填充
2013 年 3月 19 日 12：20 爐內(nèi)開始裝木材，在裝木材前鋪底焦25 t（導(dǎo)管下方裝長 1 m 方木材 80 根），至 21：30 爐內(nèi)裝入 220m3 方木柴，1至 7層無間隙擺放，8 層開始留縫隙共計15層，距風(fēng)口中心線 1.3 m，8 至 14 層有騎馬釘，中心堆尖10 層，平臺寬 3m，長 3m，高 1.8m 。
3.2 開爐前堵風(fēng)口情況
19 日 21：00 至 20 日 3：40 上小套、二套、直吹管。同時堵 11#、12#、17#、18#、19#、20#、21#、22#、23#、24#、25#、29#風(fēng)口 12個，堵風(fēng)口示意圖如圖 2所示。
3.3 開爐料裝入
在裝開爐料的過程中，用爐頂機械探尺對每段裝爐料進行料線探測，然后與理論計算進行比對，確保每段開爐料與實際裝入位置基本一致。 在裝料過程中由北科大技術(shù)人員對布料進行了測試。全爐焦比2.8t，開爐料焦批 10.25 t ／ 批，負(fù)荷料：礦批 22．0t，燒結(jié)礦 75％，球團礦17％，塊礦8％， 全爐爐渣堿度按0.95控制，每批固定螢石 0.4 t，用 硅石調(diào)爐渣堿度，每批硅石用量 1.1 t。 開爐料重量 和容積統(tǒng)計數(shù)據(jù)見表 1。
3.4 開爐料料制選擇
各段開爐料裝料制度選擇見表2。
4 開爐操作
3 月 21日 13：40 開啟風(fēng)機，17：45 送風(fēng)至排風(fēng)閥，18：00送風(fēng)定風(fēng)壓 100kPa， 送風(fēng)面積為0.2000 m2 ，風(fēng)溫混風(fēng)全關(guān)。 19：12 第一個風(fēng)口見亮，20：28 送風(fēng)風(fēng)口全部見亮，爐內(nèi)根據(jù)用風(fēng)計劃用風(fēng)。
1#高爐送風(fēng)后風(fēng)壓偏高，風(fēng)量水平低，風(fēng)溫低，風(fēng)口見亮晚。 高爐點火9h 后在軟融帶形成時期，高爐壓量關(guān)系走緊、 料尺動作不好，2： 53 崩料3.5 m／ 6.1m，風(fēng)量最低減至1600 m3／ min 左右。
軟融帶形成后，煤氣流分布通路基本形成，爐內(nèi)按計劃繼續(xù)上用風(fēng)量。 開爐采用 2#鐵口向爐內(nèi)鼓風(fēng)，1#、 3# 鐵口空吹的方式， 1# 鐵口空吹時間13h 23min，3#鐵口空吹時間 14h 4min。 高爐于點火后20h 45min 出第一爐鐵。 22 日14：45，理論計算爐缸內(nèi)形成鐵量100t，爐前打開 2#鐵口鼓風(fēng)管路末端球閥，鐵水隨即順利流出，由于爐缸中殘渣殘鐵較多，大量消耗開爐料凈焦，爐缸熱儲備未能提高至計劃水平，導(dǎo)致開爐初期爐溫、鐵溫水平低。
第一爐鐵鐵水含Si 量達到 0.67％，鐵溫達到1416 ℃ ，出鐵量大，累計出鐵 425t。 后續(xù)達產(chǎn)過程經(jīng)歷了提爐溫補充爐缸熱量、降爐溫和強化冶煉3個階段。
4.1 提爐溫過程
22 日第一爐鐵后至 23 日白班中期，由于開爐初期爐溫、鐵溫水平低于計劃水平，風(fēng)量水平達到 2300～2600m3／min，出完第一爐鐵后，組織爐前工捅開 2個風(fēng)口，維持風(fēng)口面積 0.220 8m2 。 22 日 20：00開始噴煤，燃料比最高提至900kg ／ tFe，并采取加焦方式提爐溫。 23 日 14： 45， 鐵溫達到1462 ℃ ，18：10 鐵溫達到 1519 ℃ 。 該階段風(fēng)量小、動能低、礦批小、料速慢，造成爐煤氣利用差，煤氣中的 CO2 保持在 12％ ～13.4％之間。
4.2 降爐溫過程
23日白班后期至 25日白班后期，相繼捅開6 個風(fēng)口上用風(fēng)量，風(fēng)口面積達到 0.2868 m2 ，風(fēng)量水平加至3600 m3／min，爐溫降至1.4％水平，保持良好的物理熱和渣鐵流動性。 隨著冶煉強度的提高，逐步擴礦批至45t，加重焦炭負(fù)荷至3.54 倍，計算焦比降至487 kg ／ tFe。 在裝料制度上，采取礦、焦角揚2°等措施抑制邊緣氣流。 該階段煤氣利用率仍然偏低，保持在10％ ～14％之間。 由于爐溫高，風(fēng)量水平低，造成爐缸活躍程度差，24 日夜班相繼燒漏3個風(fēng)口，于 24 日 5：28～7：08 休風(fēng)更換。
4.3 強化冶煉階段
25 日白班后期至 28 日，高爐工藝組于 25 日修正了《開爐7天達產(chǎn)計劃》，結(jié)合當(dāng)時爐況進程排定了新的達產(chǎn)步驟和階段目標(biāo)。 在確保物理熱充足、渣鐵流動性良好的基礎(chǔ)上，鐵水含 Si 量由 1.4％逐步降低至 0.40％。 鐵水分析、鐵水溫度及 R2 變化見表3。
隨著爐溫的下行，相繼捅開剩余的4個風(fēng)口，逐 步加風(fēng)至 4750m3 ／ min，并投用富氧。 25日中班投 用 3#鐵口雙場出鐵。 隨著冶煉強度的提高，上部制度積極采取擴礦批、加重焦炭負(fù)荷措施，并配吃小焦，同時調(diào)整原料結(jié)構(gòu)，配吃賈球，停配硅石，減配錳礦。 為盡快改善前階段低鐵溫、高爐溫及慢風(fēng)對爐缸工作狀態(tài)的影響，該階段控制鼓風(fēng)動能較高，同時上部采取適當(dāng)開放中心、控制邊緣的裝料制度，以強化中心氣流，穩(wěn)定爐內(nèi)煤氣流分布［1］。 隨著礦批、 料速及裝料制度的逐步變化，該階段中期煤氣利用 率開始上升，煤氣中的CO2 含量逐步達到 19.0％。 至3 月28 日，高爐日產(chǎn)達到 5546t，利用系數(shù)達到2.219 t ／m3 ，完成了開爐達產(chǎn)任務(wù)。 達產(chǎn)期間的主要 技術(shù)指標(biāo)見表4。
5 開爐過程中的幾點認(rèn)識
通過這次開爐實踐，總結(jié)出以下幾點認(rèn)識：
（1）此次開爐前的準(zhǔn)備工作到位，特別是爐缸清理比較到位，為開爐第一爐鐵水的順利流出創(chuàng)造了條件。
（2）開爐料和開爐參數(shù)的選擇直接關(guān)系到高爐開爐后爐況恢復(fù)的進程，擇合適的風(fēng)口面積，保證了送風(fēng)后具有合適的風(fēng)速和鼓風(fēng)動能，為后續(xù)生產(chǎn)穩(wěn)定及較快達產(chǎn)創(chuàng)造了良好的條件。
（3）開爐前期爐溫低，熱量不足，特別是第一爐鐵因爐溫低、鐵量大，造成爐缸熱量損失大，爐內(nèi)被迫重新提熱，延緩了開爐進程。 此次高爐開爐因爐缸未徹底清理，爐缸中殘渣殘鐵較多，大量消耗了開爐料凈焦，所以后續(xù)類似開爐可考慮適當(dāng)提高開爐焦比。
6 結(jié)束語
本次開爐制定了操作性較強的開爐方案，選擇了合適的開爐料和開爐參數(shù)，為順利開爐提供了強有力的技術(shù)支持，外圍的組織也提供了強有力的保證。
7 參考文獻
［1］周傳典．高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)手冊［M］．北京：冶金工業(yè)出版社，2003：242．