張慧超  王凱  鄧衛(wèi)鵬  劉占偉

（河南舞陽鋼鐵有限責(zé)任公司）

摘  要：舞鋼高爐自2021年3月開始爐缸標(biāo)高7.5m熱電偶溫度超過1130℃，為保證生產(chǎn)安全，避免出現(xiàn)重大安全生產(chǎn)事故，公司于2021年4月15日停爐大修。本文介紹了舞鋼高爐的一些開爐技術(shù)準(zhǔn)備內(nèi)容，包括開爐裝料技術(shù)，鐵口埋氧槍技術(shù)，快速降硅高效提產(chǎn)技術(shù)等，同時(shí)通過制定詳細(xì)的開爐方案，實(shí)現(xiàn)了快速引煤氣、快速達(dá)產(chǎn)、快速降低焦比等，為舞鋼高爐今后開爐技術(shù)的進(jìn)步及經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)改善提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。日產(chǎn)量由大修前4250t提高至目前4600t以上，利用系數(shù)由3.37t/(m3·d)提高至3.66 t/(m3·d)，入爐焦比降至370kg/tFe以內(nèi)，燃料比降至520kg以內(nèi)。

關(guān)鍵詞：高爐；大修；開爐；達(dá)產(chǎn)

1  前言

舞鋼1260m3高爐于2014年3月投產(chǎn)，設(shè)計(jì)2個(gè)鐵口、22個(gè)風(fēng)口，計(jì)劃年產(chǎn)生鐵120萬t。高爐冷卻壁采用軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)，在第5～8段高熱負(fù)荷區(qū)域爐腹、爐腰和爐身下部使用四段銅冷卻壁，2016年開始先后出現(xiàn)四次爐缸側(cè)壁溫度高的情況，期間多次采取護(hù)爐措施，實(shí)現(xiàn)了安全高產(chǎn)，自2021年3月開始爐缸標(biāo)高7.5m側(cè)壁溫度超過1130℃，為保證生產(chǎn)安全，于2021年4月15日停爐大修，期間主要進(jìn)行了放殘鐵、爐缸清理、爐缸爐底澆注、損壞冷卻壁更換、爐體噴補(bǔ)造襯等一系列工程，于2021年5月7日點(diǎn)火生產(chǎn)，開爐后各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)快速優(yōu)化。

2  開爐方案的制定

2.1 前期準(zhǔn)備工作

（1）高爐本體烘爐、試壓完畢，爐缸內(nèi)廢物清凈。

（2）熱風(fēng)爐燒好，具備提供900℃以上風(fēng)溫的能力。

（3）對(duì)上料系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、爐頂設(shè)備、送風(fēng)系統(tǒng)、煤氣系統(tǒng)和爐前系統(tǒng)的各類設(shè)備進(jìn)行全面認(rèn)真檢查，試車運(yùn)轉(zhuǎn)正常，確認(rèn)無誤。

2.2 原燃料的準(zhǔn)備及質(zhì)量要求

（1）焦炭：反應(yīng)后強(qiáng)度CSR≥68%，反應(yīng)性CRI≤27%，抗碎強(qiáng)度M40≥85%，耐磨強(qiáng)度M10≤6.5%，水分含量Mt≤0.5%。

（2）燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度≥78%，小于5mm的粒度≤5%，小于10mm的粒度≤20%。

（3）球團(tuán)使用中加球團(tuán)，保證前期用量≥1000t。

（3）螢石：CaF2含量≥75%，粒度范圍10~40mm。

（4）錳礦：Mn含量≥30%，粒度范圍10~40mm。

（5）白云石：MgO含量≥20%，CaO含量≥30%，粒度范圍10~40mm。

2.3 開爐配料原則及爐渣性能控制

開爐料經(jīng)過技術(shù)人員討論，借鑒外單位先進(jìn)開爐經(jīng)驗(yàn)，為了減少裝料時(shí)間實(shí)現(xiàn)快速開爐達(dá)產(chǎn)，最終決定不使用雜木，全部使用焦炭開爐[1]。為了降低軟熔帶形成時(shí)期對(duì)透氣性的影響同時(shí)有利于初期蓄積爐缸熱量，正常料采取固定焦批，逐步增加礦批的分段加負(fù)荷裝料技術(shù)。

（1）全爐焦比2.6 t/t，正常料焦比0.5t/t。

（2）正常料堿度1.0，空焦堿度0.96。

（3）正常料壓縮率按14%，凈、空焦壓縮率按14%。

（4）全爐料配置采用五段式過渡

死鐵層、爐缸、爐腹、爐腰、爐身下部1m裝凈焦。爐身下部1m以上裝2m空焦。負(fù)荷2.7、3.1兩段正常料裝至料線3m處。負(fù)荷3.55正常料裝到料線1.3m位置。

3   開爐快速達(dá)產(chǎn)實(shí)踐

3.1 送風(fēng)制度選擇

本次開爐全部采用φ115mm×470mm的風(fēng)口，總進(jìn)風(fēng)面積0.2285m2，采用圓周均勻化方式堵6個(gè)風(fēng)口(堵1#、3#、8#、10#、12#、20#)，保證堵嚴(yán)不自開，以18個(gè)風(fēng)口送風(fēng)，進(jìn)風(fēng)面積0.1662m2。

3.2 點(diǎn)火送風(fēng)

5月7日11:16點(diǎn)火送風(fēng)，風(fēng)量1000m3/min，風(fēng)壓100kPa，風(fēng)溫750℃，同時(shí)鐵口氧槍送氧，送風(fēng)后壓量關(guān)系穩(wěn)定。11:33風(fēng)口前焦炭全部點(diǎn)燃，隨即加風(fēng)至1400m3/min，12:16煤氣成分合格，12:20全引煤氣。12:40加風(fēng)至1900m3/min，頂壓加至135kPa，開始高壓操作。15:00風(fēng)口開始出現(xiàn)輕微掛渣現(xiàn)象，CO2百分含量持續(xù)上漲，至16:00煤氣利用率上漲至35%，CO2百分含量上漲至14.75%，軟熔帶基本形成。

3.3 快速達(dá)產(chǎn)措施

（1）選擇合理布料矩陣

本次1#高爐開爐采用“平臺(tái)+漏斗”的裝料制度，考慮到本次開爐干焦質(zhì)量好，透氣骨架作用強(qiáng)、透氣性好操作制度上選擇有利于中心發(fā)展，邊緣穩(wěn)定的大角度布料矩陣：，料線1.30m，送風(fēng)后下料穩(wěn)定，未出現(xiàn)崩料、懸料現(xiàn)象。

（2）鐵渣成分控制

爐溫控制前快后慢，提堿度前慢后快。以鐵水物理熱變化作為降硅標(biāo)準(zhǔn)，保證爐缸熱能儲(chǔ)備充分。第一次鐵后經(jīng)過1-2個(gè)冶煉周期從鑄造鐵過渡到煉鋼鐵，將[Si]控制到1.0%以下。根據(jù)爐缸熱量（鐵水物理溫度不低于1480℃）狀況降低[Si]控制水平，[Si]控制區(qū)間的制定應(yīng)滿足鐵水物理熱要求，渣鐵成分控制見下表。

（3）開爐出鐵安排

開爐首次出鐵是否順利是開爐過程的關(guān)鍵，本次開爐采用的技術(shù)手段有：鐵口埋氧槍富氧鼓風(fēng)技術(shù)[2]，通過預(yù)埋氧槍有利于快速加熱爐缸，操作上通過爐缸鐵量計(jì)算，控制好首次出鐵時(shí)間，避免出現(xiàn)先見渣后見鐵的情況出現(xiàn)，增加爐前工作難度。

鐵口富氧鼓風(fēng)管系統(tǒng)由三部分組成：分別是爐外管路連接段、鐵口孔道埋設(shè)管路段、和爐內(nèi)管路段。烘爐前保證爐內(nèi)管、預(yù)埋管安裝完畢，爐外管保證球閥可靠，關(guān)閉。鐵口氧槍如圖所示：

后續(xù)出鐵根據(jù)爐內(nèi)跑料狀況，初始以出鐵量達(dá)到60t以上確定鐵間隔和出鐵時(shí)間；鐵后立即組織清理渣鐵溝，準(zhǔn)備下次出鐵。爐缸熱量充沛、渣鐵流動(dòng)性改善后，出鐵量控制進(jìn)一步提高；隨著冶強(qiáng)逐步提高，出鐵間隔時(shí)間會(huì)逐步縮短至30min以內(nèi)。

4  總結(jié)

（1）開爐前的準(zhǔn)備工作相當(dāng)重要，各項(xiàng)工作要設(shè)立專門負(fù)責(zé)人，此次開爐前相關(guān)設(shè)備做了多次試車，達(dá)到了人機(jī)結(jié)合的良好狀態(tài)，為順利開爐奠定了基礎(chǔ)。

（2）本次裝料采用了頂風(fēng)裝料技術(shù)，送風(fēng)量300m3/min,有利于改善料柱透氣性，為快速恢復(fù)爐況提供了保障。

（3）開爐采用全部干熄焦，為料柱提供了良好的骨架作用，改善了料柱透氣性，有利于前期快速加風(fēng)，避免了軟熔帶形成過程中透氣性變差造成的爐況波動(dòng)。

（4）本次開爐僅1h就完成了引煤氣操作，促使高爐能夠快速恢復(fù)正常風(fēng)量等操作參數(shù)，有利于活躍爐缸，加快爐況恢復(fù)進(jìn)程，為快速達(dá)產(chǎn)達(dá)效提供了了基礎(chǔ)保障。

（5）鐵口埋氧槍富氧鼓風(fēng)技術(shù)，通過預(yù)埋氧槍有利于快速加熱爐缸，操作上通過爐缸鐵量計(jì)算，控制好首次出鐵時(shí)間，避免出現(xiàn)先見渣后見鐵的情況出現(xiàn)，增加爐前工作難度。

（6）開爐后組織好渣鐵排放，把握好開風(fēng)口加風(fēng)節(jié)奏，選擇合理的開爐焦比、礦批有利于爐缸蓄熱后實(shí)現(xiàn)快速降硅、快速噴煤富氧、提升負(fù)荷、強(qiáng)化冶煉。有效縮短了達(dá)產(chǎn)時(shí)間，開爐兩天就實(shí)現(xiàn)達(dá)產(chǎn)4000t以上。

參考文獻(xiàn)

[1]劉云彩，現(xiàn)代高爐操作[M]．北京：冶金工業(yè)出版社,2016．

[2]周傳典．高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)手冊(cè)[M]．北京：冶金工業(yè)出版社，2005．