河北敬業(yè)集團(tuán)新1#1080m3高爐開爐達(dá)產(chǎn)實(shí)踐

曹立東  馬建軍  李剛

（河北敬業(yè)集團(tuán)鐵前管理中心  河北  石家莊  050400）

摘  要：系統(tǒng)總結(jié)1080m3高爐開爐達(dá)產(chǎn)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過調(diào)整優(yōu)化開爐料和開爐操作制度,實(shí)現(xiàn)了順利開爐、快速達(dá)產(chǎn)的目標(biāo)，開爐第3天日產(chǎn)量達(dá)到2200t以上，達(dá)到了正常生產(chǎn)水平。

關(guān)鍵詞：高爐；開爐；達(dá)產(chǎn)

1 概況

河北敬業(yè)集團(tuán)新1#1080m3高爐，由于爐缸侵蝕，爐缸側(cè)壁溫度升高，爐體冷卻設(shè)備破損，于2016年10月24日停爐進(jìn)行大修，更換了爐體破損的冷卻壁及爐缸重新砌筑。于2017年1月21日高爐送風(fēng)開爐，歷時88天。開爐后恢復(fù)順利，爐況穩(wěn)定順行，快速達(dá)產(chǎn)，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)提高較快。新1#高爐開爐初期的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如表1。

表1  新1#高爐開爐初期的操作指標(biāo)（2017年）

2 高爐開爐配料計算

2.1 開爐料成分



表3  焦炭成分%

2.2 開爐主要參數(shù)：

1）正常料配比：燒結(jié)礦70%  球團(tuán)礦30%

2）正常料焦比：0.8 /t        

3）正常料堿度：0.97

4）空焦堿度：0.97

5）全爐總焦比：2.8t/t        

6）礦批：9.0t

7）空焦段以上：渣中MgO 11.5%

8）生鐵成分：Fe 92% 、Si 3.5%、S 0.035%、Mn 0.8%

9）Fe、Mn還原率：Fe 99.5% 、Mn 60%

10）壓縮率：凈焦、空焦12.5%、正常料 12%

11）死鐵層、爐缸、1/2爐腹裝凈焦，1/2爐腹、爐腰裝空焦，爐身、爐喉裝空焦和正常料

2.3 配料計算：

（1）正常料組成：

表4 正常料組成

正常料R2 :0.97  焦比：802kg   MgO:11.5%  Al2O3:15.6%

批鐵：5501kg   渣量: 2593kg/批   渣鐵比：471kg/tFe

（2）空焦組成：

表5 空焦組成

空焦  R₂：0.97    MgO:16.9%   Al₂O₃:22%  

渣量：954kg/批

（3）全爐爐料用量表：

表6 全爐爐料用量表

3 高爐開爐實(shí)踐

3.1 開爐準(zhǔn)備

（1）設(shè)備調(diào)試

1）各系統(tǒng)設(shè)備安裝完畢后，先進(jìn)行單體試車，然后進(jìn)行聯(lián)合試車，做到分區(qū)域負(fù)責(zé)，責(zé)任到人，做到萬無一失。

試壓步驟：第一步試至50kPa，大的漏點(diǎn)及時處理；第二步嚴(yán)密性試漏，頂壓最高試到170kPa，穩(wěn)定20min，在試壓前制訂了詳細(xì)的試壓規(guī)程。冷卻系統(tǒng)試壓按照設(shè)計要求將各部分水量調(diào)到設(shè)計要求，確認(rèn)所有閥門、冷卻設(shè)備靈活好用、進(jìn)出水通暢。

2）熱風(fēng)爐、高爐烘爐

新1#高爐有3座仿卡魯金頂燃式熱風(fēng)爐，停爐前蓄熱室格子磚粉化、塌落嚴(yán)重，嚴(yán)重影響風(fēng)溫。此次大修對所有格子磚進(jìn)行了更換。根據(jù)熱風(fēng)爐的特點(diǎn)，制訂了詳細(xì)的烘爐規(guī)程。采用高爐煤氣對熱風(fēng)爐進(jìn)行烘爐，熱風(fēng)爐烘爐自16年10月25日開始，至2017年10月9日結(jié)束。

  熱風(fēng)爐烘爐結(jié)束，具備送風(fēng)條件以后。采用熱風(fēng)對高爐進(jìn)行烘爐，為了保證烘好爐底、爐缸，在風(fēng)口共安裝了16根烘爐導(dǎo)管，烘爐嚴(yán)格按照烘爐曲線進(jìn)行，歷經(jīng)12天高爐烘爐結(jié)束。

（2）裝料

開爐總焦比為2.8t/t。堿度為0.97。為了使高爐下部能夠獲得充沛的熱量，使?fàn)t缸有足夠的熱量儲備，開爐料的分配為：死鐵層、爐缸、1/2爐腹裝凈焦，1/2爐腹、爐腰裝空焦，爐身、爐喉裝空焦和正常料。本次開爐采用帶風(fēng)裝料法，裝凈焦、空焦、負(fù)荷料時，均采用同角單環(huán)，凈焦、空焦18°同角布料，負(fù)荷料20°同角布料。裝料開始，測出焦炭落點(diǎn)軌跡及α、β、γ等參數(shù)，并校對α角，最后裝料料線在4.0米時停止裝料。料制：OO↓CC↓

（3）開爐參數(shù)的確定

送風(fēng)風(fēng)口Φ110ｘ8+Ф115ｘ3進(jìn)風(fēng)總面積0.1072m2，間隔堵5個風(fēng)口，風(fēng)量1000～1200m3/min,風(fēng)壓60kPa，風(fēng)溫900℃。采用單環(huán)布料，料線1.5m。礦石批重10t，焦碳批重4500t。入爐料為燒結(jié)礦70%，球團(tuán)礦30%。

3.2 開爐操作

   2017年1月21日10:00開始裝料，17:00日裝料完畢（包括料面形狀的測定），18:18點(diǎn)火，點(diǎn)火溫度880℃，風(fēng)量930 m3/min，風(fēng)壓50kPa。點(diǎn)火后，，風(fēng)量、風(fēng)壓平穩(wěn)對稱，隨著料柱的逐漸加熱，風(fēng)壓逐漸上升到70kPa，4小時后開始下料。此后爐況一直比較正常，22日5：24出第一爐鐵。開鐵口較容易，基本上用開口機(jī)鉆開見鐵，（鐵水成分：[Si]4.05%,[S]0.015%,[P]0.199%,[Mn]0.42%）來少量渣，走干渣坑（爐渣成分：CaO36.39%,SiO232.4%,Al2O316.89%,MgO10.23%,二元堿度1.12），鐵水溫度1410℃，鐵水約50t，出鐵時間29min。6:34出第二爐鐵，來少量渣，仍走干渣坑（爐渣成分：CaO37.86%, SiO232.22%, Al2O316.17%, MgO10.37%,二元堿度1.18）鐵水溫度上升至1430℃（鐵水[Si]4.22%,[S]0.018%,[P]0.196%,[Mn]0.39%），鐵水約40t。隨著爐前出鐵的好轉(zhuǎn)，逐漸開風(fēng)口加風(fēng)。16:00開始噴煤，16:20開始富氧，至22日22：00風(fēng)量1650m3/min，風(fēng)壓275kPa，風(fēng)溫1080℃，風(fēng)口全開，風(fēng)口面積0.1556m2。在開風(fēng)口的同時逐漸擴(kuò)大礦石批重，增加焦炭負(fù)荷，批重已擴(kuò)至21.0t，焦炭負(fù)荷4.24。

本次開爐爐溫稍高高，爐渣堿度偏高，視實(shí)際爐渣堿度及時進(jìn)行了調(diào)整。開爐第三天將爐溫降至0.80%以下，極大降低了爐前的勞動強(qiáng)度。由于正確處理了爐溫與堿度的對稱關(guān)系，保證了渣鐵足夠的物理熱和生鐵的質(zhì)量。

隨著工作風(fēng)口和風(fēng)量的增加，逐漸采取發(fā)展中心和適當(dāng)抑制邊緣氣流的措施，開爐裝料制度為礦、焦單環(huán)布料。當(dāng)全風(fēng)口送風(fēng)，風(fēng)壓、風(fēng)量關(guān)系平穩(wěn)，高爐順行狀況較好時， 裝料制度調(diào)整為多環(huán)布料，礦：35/4  32/4  29/4 焦：34/4  31/4  28/4采用多環(huán)布料后，爐料分布明顯改善，中心發(fā)展，邊緣適當(dāng)加重煤氣利用明顯改善，說明采用上述裝料制度是合適的。

新開高爐爐溫控制是中心，在采用陶瓷杯綜合爐底情況下，冶煉高硅鑄造鐵的時間可適當(dāng)縮短，在保證一定的爐缸溫度基礎(chǔ)上，及時降低[Si]，盡快渡過高[Si]鐵水期，既有利于爐況順行，又有利于大幅減輕爐前勞動強(qiáng)度，減輕粘結(jié)鐵水罐造成的生產(chǎn)組織困難。開爐初期燃料比的變化如圖1。操作中正確處理[S]與爐渣堿度的關(guān)系，開爐時因爐溫高，通過適當(dāng)?shù)乇３州^低的爐渣堿度，改善渣鐵的流動性，隨著爐溫下降，逐步提高堿度，保證生鐵質(zhì)量。這樣，既大大降低了爐前的勞動強(qiáng)度，又為高爐加風(fēng)創(chuàng)造了條件，實(shí)現(xiàn)了高爐在短期內(nèi)達(dá)產(chǎn)的目的。

圖1 新1號高爐開爐初期燃料比的變化

4 開爐幾點(diǎn)體會

（1）開爐前的設(shè)備調(diào)試與人員培訓(xùn)相當(dāng)重要，通過開爐前的設(shè)備安裝調(diào)試和人員培訓(xùn)，加強(qiáng)崗位操作工人對各崗位設(shè)備工藝及性能的熟悉及掌握，提高操作技能和迅速處理問題的能力，是高爐順利開爐的關(guān)鍵，大大減少了因設(shè)備故障引起的休、慢風(fēng)。

（2）高爐開爐時進(jìn)行裝料測量是一代爐役中盡有的一次機(jī)會，利用它可以找到高爐自身的裝料規(guī)律，可以為正確建立高爐上部布料制度提供依據(jù)。

（3）本次開爐相當(dāng)成功，重負(fù)荷料比較靠上，鐵口來渣鐵時爐缸和鐵口得到了充分加熱，出鐵比較順利。開爐后渣鐵物理熱充沛，渣鐵排放相當(dāng)順暢，大大減輕了爐前工人的勞動強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了安全、高效、順利開爐。

（4）開爐總焦比和堿度的選擇相當(dāng)重要。既要保證爐缸積蓄足夠的熱量，又要保證渣鐵流動性好。

（5）摒棄了開爐用錳礦的傳統(tǒng)開爐方法，不但簡化了裝料程序，節(jié)省了寶貴的錳礦資源，而且有利于保護(hù)爐體耐火材料，延長高爐壽命。　　

（6）本次開爐原燃料準(zhǔn)備充分、成分穩(wěn)定，為順利開爐打下了基礎(chǔ)。

5 結(jié)語                    

新1#高爐的開爐工作準(zhǔn)備充分，開爐前后制定的基本操作制度及工藝方案等都比較合適，保證了開爐的順利和開爐后爐況的穩(wěn)定順行。從開爐轉(zhuǎn)向正常生產(chǎn)水平的降硅過程是一個綜合因素和冶煉技術(shù)兼顧的結(jié)果，并非降硅速度越快冶煉水平就越高。應(yīng)該是因爐制宜，合理取值。能夠?qū)崿F(xiàn)開爐快速達(dá)產(chǎn)體現(xiàn)了高爐冶煉綜合技術(shù)能力。