通才1 860 m3 高爐開爐快速達產實踐

馬全強，高 勝，趙高峰

（山西建邦集團有限公司，山西 曲沃 043400）

0 引言

通才2 號1 860 m3高爐設東西兩個鐵口，24 個風口，采用串罐無料鐘爐頂，2022 年11 月15 日根據公司整體安排停爐中修，進行了熱風爐檢修、礦槽襯板改造、風口澆筑、鐵口修復、爐體噴涂等工作。根據公司計劃于2023 年3 月1 日點火開爐，通才1 860 m3高爐開爐前制定了科學合理的開爐達產方案，采用爐缸填充枕木開爐，重點抓好烘爐、打壓試漏、人員培訓、料流軌跡測量、設備試車、開爐料裝料等工作，確保高爐安全開爐、快速達產。

1 開爐準備階段

1.1 高爐烘爐

高爐中修開爐前必須進行烘爐操作，通才1 860 m3高爐中修時進行了風口澆筑、鐵口修復、爐體噴涂等工作，在高爐烘爐過程中，參考澆注料的烘爐曲線及工期進度制定了高爐的烘爐曲線，本次高爐烘爐時間為158 h。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，避免開爐升溫過快，水分快速蒸發會影響噴涂料使用效果，烘爐的重點是爐底和爐缸[1]。烘爐效果在一定程度上影響開爐初期的熱量平衡和合理爐型，對高爐達產和后期煤氣流的合理分布有重要作用。烘爐前，在東鐵口埋入氧槍，在西鐵口安裝煤氣導出管，使用自流澆筑料填充導管與鐵口間隙，通才1 860 m3高爐嚴格按照烘爐曲線烘干鐵口澆注料、風口澆筑料、爐身噴涂料等水分。圖1 為高爐烘爐曲線控制溫度和實際溫度。

圖1 高爐烘爐曲線

1.2 打壓試漏

烘爐結束后，高爐本體和熱風系統需要打壓試漏，各區域安排專人檢查記錄，發現問題做好標記，在試漏結束后統一進行處理。高爐本體、熱風系統試漏分氣密性試漏和強度性試壓兩步。進行氣密性試漏時，將冷風壓力加至200 kPa，查找漏點，做好標記。進行強度性試壓時，將風壓加至250 kPa，查找漏點，進行標記。提前制訂詳細的打壓試漏方案，各區域均需落實責任人，加強工藝工與機修工的檢查和記錄工作監督，打壓試漏結束后，在高爐休風時進行漏點處理，拆除爐內烘爐導管和隔板，開始在爐缸裝填枕木，同時在爐頂開始安裝料流軌跡測量設備。

1.3 設備聯動試車

設備穩定運行是高爐順利開爐和快速達產的基礎，開爐前，對高爐設備進行了充分試運轉，在各區域劃分了包機責任人，對設備進行專業檢查和保養，充分記錄設備試運轉期間的運行參數，將設備性能調整到最佳狀態；在開爐達產過程中，設備穩定運行，沒有因設備故障造成高爐慢風、休風，為高爐快速開爐達產打下了基礎。

1.4 開爐配料計算

為確保開爐安全順暢，快速達產達效，煉鐵廠組織技術骨干制訂了詳細的開爐達產方案（見表1），本次開爐爐頂要進行料流軌跡測量，為便于快速開爐達產，采用木柴填充爐缸開爐，風口下部300 mm 以下全部填充枕木（1 300 根），風口小套用枕木保護，爐腹以下全部裝凈焦，爐腰至爐身35%容積填充空焦（焦炭+白云石+螢石），爐身中下部加輕負荷料，爐身上部裝正常料，全爐焦比2.32 t/t。

表1 開爐料參數

本次開爐裝料階段由北京神網公司進行了料流軌跡測量，由于準備工作充分，裝料測量計劃周密，各方配合密切，整個裝料過程和測量工作有序進行，順利地完成了爐料填充及裝料測量的預定任務。裝料測試原則：一方面滿足高爐料面測量的需要，另一方面為達產過程中裝料制度調整提供依據[2]。開爐裝料測量工作從2023 年2 月26 日22：00 開始，至2023 年2 月27 日15：00 結束，裝料測量共用時17 h，為高爐順利開爐和快速達產提供了有利條件。

2 開爐操作

2.1 送風制度選擇

通才1 860 m3高爐開爐送風堵8 個風口，16 個風口送風，采取間隔堵風口方式，風口面積0.155 6 m2，初始風量為1 800 m3/min，風溫為850 ℃。使用耐火泥和輕質耐火磚堵風口，安排專人負責，確保開爐過程中不被吹開。開爐風口布局如表2 所示。

表2 開爐風口布局

2.2 點火送風

通才1 860 m3高爐于3 月1 日21：18 點火送風，送風后約8 min 風口點亮，22：16（送風后約1 h）高爐引煤氣至管網，之后采取高壓操作，22：30 時將風量加至2 400 m3/min 左右，送風后需要盡快提高爐缸溫度，使初渣具有較高的溫度及良好的流動性。通過控制加風節奏、調節風溫及裝料制度，同時嚴格控制壓差，確保爐況的穩定運行。出鐵前按風壓操作，出完第一次鐵后，按風量操作。04：06 時根據爐內理論鐵量的計算，開氧槍氧氣出第一次鐵，渣鐵熱量充足，流動性良好，出鐵70 min。表3、表4 分別為第一爐鐵水、爐渣成分，鐵水w（Si）=1.76%，比實際預計值偏低；爐渣鎂鋁質量比為0.69，二元堿度0.87。

表3 第1 爐鐵水成分

表4 第1 爐爐渣成分

隨著出鐵的好轉，逐步開風口加風（見表5），擴大礦批，增加焦炭負荷，根據生鐵成分和爐渣堿度，適當調整配比，做好爐溫和堿度的平衡，減少爐前勞動強度，保證渣鐵足夠的物理熱和生鐵質量。高爐于05：32 開始噴煤，07：00 開始富氧，氧量1 700 m3/h，3 月3 日09：20 風口全開，高爐操作恢復正常參數，實現了快速開爐達產。隨著工作風口和風量增加，在爐況順行度較好時，調整多環布料制度，使得爐料分布趨于合理，爐頂溫度曲線平穩波動，提高煤氣利用率，降低燃料比。

表5 開風口情況

2.3 裝料制度調整

高爐引煤氣后礦批加至25 t，風量由初期的1 800 m3/min 逐步加至2 200 m3/min，根據料線深度和煤氣利用率，附加凈焦補熱；隨著風量增加，提高料線，焦比從638 kg/t 降至580 kg/t，料制由礦2 環、焦4環向礦3 環、焦5 環過渡，料線逐步提至2 m，逐步外擴角度，提高煤氣利用率，降低消耗；第一爐鐵過后，焦比逐漸降至480 kg/t，后續根據爐溫、料速和煤氣利用率調整煤量，快速降低鐵水w（Si）至0.8%，降低爐前勞動強度。裝料制度調整情況如表6 所示。

表6 裝料制度調整

2.4 爐況調整

本次開爐過程中沒有大幅度氣流波動，爐況平穩順行，但受爐前出鐵影響，仍出現了持續高壓差現象，通過控制風量和調整料制，加快爐前出鐵節奏，風壓逐漸降低，開爐初期因爐溫高、渣量大，給渣處理系統帶來較大壓力，通過快速上負荷降硅，減輕了爐前出鐵壓力。此外開爐過程中各系統密切配合，沒有出現因設備故障造成的高爐減風、慢風，高爐實現4 d 達產，高爐利用系數、煤比、燃料比等指標穩步優化，實現了安全開爐和快速達產。開爐達產指標如表7 所示。

3 結論

1）通才1 860 m3高爐開爐實現送風1 h 快速引煤氣、7 h 出鐵、40 h 全風操作和4 d 達產，高爐利用系數、煤比、燃料比等指標穩步優化，實現了安全開爐和快速達產。

2）本次開爐受客觀條件的制約，高爐使用全落地燒結恢復爐況，經過精心組織上料，槽下嚴控篩分，制訂詳細的開爐達產方案，保證了開爐達產過程中爐況的穩定順行。

3）使用木柴開爐具有點火快、引煤氣快、探尺動作快的特點，極大地加快了開爐進程。裝料過程中北京神網公司技術人員對高爐爐型、溜槽角度和料流軌跡進行了精確測量，為后續優化調整、快速達產創造了有利條件。

4）本次開爐達產速度快，燃料消耗降低明顯，得益于整個開爐團隊的密切配合，特別是全程設備未發生故障，爐前能及時出凈渣鐵，為爐內加風和高爐快速達產提供保障。