摘要  最近十幾年我國(guó)鋼鐵工業(yè)飛速發(fā)展，大型及超大型高爐成批建設(shè)（2000～5500㎡），裝備水平大幅度提升。而我國(guó)的開(kāi)爐技術(shù)水平已進(jìn)入世界先進(jìn)行列，相當(dāng)多的高爐實(shí)現(xiàn)開(kāi)爐順利、快速達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)?？v觀各單位的開(kāi)爐及達(dá)產(chǎn)過(guò)程均不同程度存在一定的不合理性，開(kāi)爐效果、開(kāi)爐成本、人力物力投入相差之大，令人矚目。本文根據(jù)漣鋼五次開(kāi)爐的總結(jié)、分析，談?wù)勎覀兊捏w會(huì)，與同仁們探討。

關(guān)鍵詞  高爐開(kāi)爐 準(zhǔn)備充分 合理達(dá)產(chǎn)

1鐵口泥包制作及鐵口煤氣導(dǎo)出管安裝

(1)一般大型高爐爐缸內(nèi)襯到爐殼間的距離在2米左右，但鐵口深度要求往往超過(guò)3米，因此必須搗制或澆鑄泥包才能滿足要求。

(2)安裝鐵口煤氣導(dǎo)出管的目的是加熱鐵口以及引導(dǎo)高溫煤氣快速加熱爐缸。

合理安裝鐵口煤氣導(dǎo)出管有利于提高第一爐鐵水的物理熱，降低開(kāi)爐焦比，為降低爐前強(qiáng)度、安全、順利出好渣鐵創(chuàng)造條件。目前鐵口煤氣導(dǎo)出管的安裝形式有三種：

①直管式埋入，由于大型高爐死鐵層厚、爐缸直徑大，高溫煤氣很難到達(dá)爐底、爐缸下部，爐底、爐缸加熱效果差，不能滿足要求。

②內(nèi)錐尖直管式埋入，這種方式效果不太好，一般只在中小高爐使用（死鐵層薄、爐缸直徑?。?。

③爐缸內(nèi)安裝兩環(huán)或多環(huán)鋼管、環(huán)管朝下一方按一定間距開(kāi)直徑約10mm的小孔、內(nèi)外環(huán)用管道聯(lián)接、外環(huán)與鐵口導(dǎo)出管相聯(lián)。

這種設(shè)置可以將高溫煤氣均衡引至爐底、經(jīng)環(huán)管導(dǎo)向鐵口。與前兩種方式相比它有兩個(gè)有利的方面。一是均衡快速加熱爐缸，二是阻止高溫煤氣流快速通過(guò)爐缸從鐵口排出、同時(shí)迫使煤氣向上運(yùn)動(dòng)預(yù)熱爐料，還原礦石，更好的利用了初始高溫煤氣（同等條件較①、②種方式可提高爐缸溫度50-100℃，開(kāi)爐進(jìn)程提前4-6小時(shí)）。另外要提出的一點(diǎn)是關(guān)于所謂的鐵口埋管鼓風(fēng)技術(shù)并不可取。它的優(yōu)點(diǎn)僅僅是第一爐鐵鐵口好開(kāi)，但相對(duì)于其它未采用鐵口埋管鼓風(fēng)技術(shù)的鐵口出鐵時(shí)明顯長(zhǎng)時(shí)間的嚴(yán)重噴濺，這是由于該鐵口未通過(guò)高溫煤氣烘烤所至，它有可能導(dǎo)至今后該鐵口的維護(hù)困難。

2開(kāi)爐裝料

高爐裝料一般采取傳統(tǒng)的靜態(tài)裝料方式。爐底加入部分墊底焦碳，死鐵層、爐缸采用枕木進(jìn)行填充，爐腹裝入凈焦，爐腰、爐身下部裝入空焦，爐身中部和上部為空焦及正常料。根據(jù)資料報(bào)道：

⑴有的高爐爐底加水渣或干渣，其目的是増加第一爐鐵的液態(tài)量。

⑵有的高爐死鐵層、爐缸采用枕木（木材）進(jìn)行填充，爐缸中心采用人工擺放的（枕木或木材）堆包。其理由風(fēng)口部位的枕木能夠保護(hù)風(fēng)口、有利于高爐初期送風(fēng)，枕木堆包有利于中心氣流通過(guò)、能夠促進(jìn)合理軟熔帶形成，枕木易于點(diǎn)燃, 送風(fēng)后枕木燃燒快,使焦炭盡快下達(dá)到爐缸, 有利于開(kāi)爐爐況順行。

⑶空焦配料中在加石灰石、白云石的同時(shí)加有硅石、螢石。

⑷在正常料中加錳礦、螢石。

⑸有的甚至提出取消空料段用平衡料段代替，其理由是在爐腹、爐腰、爐身中下部要裝入一定批數(shù)的空料段，空料=凈焦+石灰石，主要是考慮高爐下部燃燒大量?jī)艚梗固炕曳种兄饕煞质荢iO2，為平衡堿度，在凈焦批中加入一定量的石灰石組成空料批。

平衡料段是指把石灰石的用量折算成高堿度燒結(jié)礦，不再加石灰石而加高堿度燒結(jié)礦。認(rèn)為這樣既平衡了爐內(nèi)的堿度也增加了開(kāi)爐的鐵水產(chǎn)量，有利于開(kāi)爐，開(kāi)爐配料中的平衡料段也可與正常料批合并。對(duì)于以上5點(diǎn)我們不敢茍同。我們分析：

⑴熔化水渣或干渣是需要熱量的并且是直接消耗爐缸熱量，它是造成爐缸物理熱不足的原因之一。至于増加第一爐鐵的液態(tài)量，我們可以通過(guò)控制第一爐鐵的出鐵時(shí)間來(lái)滿足。開(kāi)爐料渣比遠(yuǎn)比正常料渣比高得多，如果爐缸溫度不足、加之高爐鐵口的噴濺反而造成液態(tài)渣難于完全排出、對(duì)爐況的恢復(fù)帶來(lái)影響。

⑵爐缸的加熱、爐料的松動(dòng)下降和枕木（木材）的使用沒(méi)有必然的聯(lián)系，風(fēng)口小套以及冷卻壁的維護(hù)也不是難題。反而有其不利的方面：①使用枕木（木材）開(kāi)爐，填充的是風(fēng)口以下?tīng)t缸、死鐵層區(qū)域，由于填充間隙大、高溫煤氣在爐缸、爐底滯流時(shí)間短，不利于爐缸、爐底的加熱，反之爐缸以上的區(qū)域是由焦炭、礦石填充的，較之爐缸、死鐵層初始高溫煤氣難于通過(guò)，對(duì)爐料的預(yù)熱、礦石的還原有較大的影響。同時(shí)使用枕木（木材）開(kāi)爐的高爐、開(kāi)爐焦比比較高、使得爐渣中Al2O3比較高（爐渣中的Al2O3大部分是焦碳帶入的）、使得爐渣粘稠，流動(dòng)性差。為平衡渣中Al2O3加入大量的石灰石、硅石、錳礦、螢石等。②枕木易于燃燒、但不是引導(dǎo)爐料均衡緩慢下降，反而是垮塌性的下降、相當(dāng)于崩料，對(duì)爐況順行不利。具備熱風(fēng)點(diǎn)火的高爐是不需要木材開(kāi)爐的。

⑶空焦中配加硅石完全沒(méi)有必要。空焦中已加有石灰石、白云石，為了平衡堿度，少加即可滿足要求。

⑷在正常料中加錳礦、螢石在渣中AL2O3不高的情況下也沒(méi)有必要，因?yàn)殚_(kāi)爐的爐渣堿度是比較低的（R2≤1.05），只要爐缸溫度足、爐渣的流動(dòng)性是沒(méi)有問(wèn)題的。

⑸如果用平衡料段取代空料段，那么會(huì)有含鐵原料處在爐腰及爐身下部位置，會(huì)影響到含鐵原料的預(yù)熱和還原。但可考慮用凈焦代替、同時(shí)將正常料的堿度適當(dāng)提高、正常料的焦比適當(dāng)降低。

3開(kāi)爐重點(diǎn)參數(shù)選擇：

3.1開(kāi)爐總焦比。

開(kāi)爐配料焦比一般根據(jù)爐容大小、原燃料條件、風(fēng)溫高低、設(shè)備狀況及技術(shù)水平等因素確定。容積大的高爐開(kāi)爐焦比較低，因?yàn)槿莘e越大、高爐熱量越集中，熱量損失相對(duì)減少。反之容積小的高爐焦比適當(dāng)高一點(diǎn)。目前開(kāi)爐總焦比低的2.1噸/tFe、高的達(dá)到3.6噸/tFe不等（這與爐缸鐵口所裝煤氣導(dǎo)出管方式及開(kāi)爐方式有關(guān)，采用第三種鐵口煤氣導(dǎo)出管方式及全焦開(kāi)爐的焦比一般低于2.8噸/tFe，根據(jù)報(bào)道開(kāi)爐總焦比達(dá)到2.1噸/tFe的就是以這種方式開(kāi)爐的）。開(kāi)爐焦比偏高，爐溫做的太高，既浪費(fèi)燃料，又增加爐前及后道工序的勞動(dòng)強(qiáng)度，也不利于快速達(dá)產(chǎn)。開(kāi)爐焦比偏低，爐缸溫度不足，輕者導(dǎo)致較長(zhǎng)時(shí)間鐵水質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、爐前勞動(dòng)強(qiáng)度大、達(dá)產(chǎn)達(dá)效時(shí)間長(zhǎng)，重者導(dǎo)致?tīng)t缸凍結(jié)和開(kāi)爐失敗。合理的開(kāi)爐焦比選擇取決于原燃料條件、風(fēng)溫高低、設(shè)備狀況及技術(shù)水平。開(kāi)爐第一爐鐵水硅做到2.5%，物理溫度高于1450℃比較合適。但建議新建高爐開(kāi)爐因有許多不確定性，開(kāi)爐焦比可適當(dāng)高點(diǎn)。

3.2開(kāi)爐配料的渣堿度。

傳統(tǒng)的高爐開(kāi)爐為保證生鐵質(zhì)量合格，配料計(jì)算中CaO／SiO2做得稍高，一般控制在1.0～1.05左右。這在南方的高爐開(kāi)爐中比較常見(jiàn)，取決于南方的原燃料條件相對(duì)于北方的差（南方缺煤少礦、焦炭灰份、硫份及礦石含硫較北方高）的緣故，從而盡量減少開(kāi)爐過(guò)程的出格鐵量。北方有部分單位的高爐有條件把CaO／SiO：降到0.9～0.95，同樣能滿足要求。開(kāi)爐的第一次渣鐵分離很好，紅渣走水沖渣，鐵水走鐵水罐（魚(yú)雷罐），為快速達(dá)產(chǎn)創(chuàng)造了良好的條件。            

3.3 開(kāi)爐料總渣比的確定。

20世紀(jì)50—80年代，入爐鐵礦石的綜合品位低，開(kāi)爐配料計(jì)算中渣比較高。隨著精料水平的提高，2000年后，綜合入爐品位一般都在57％以上，開(kāi)爐配料中總鐵量增加，相應(yīng)渣比在降低。一般開(kāi)爐總渣比為570～650 kg／t，不會(huì)影響高爐開(kāi)爐順利?？傊灰?yàn)闉樘岣吒郀t開(kāi)爐渣比，把一些沒(méi)有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的東西放到開(kāi)爐料中。如爐底加的水渣或干渣，空料和正常料中的硅石等把渣比提到1000kg／t以上，有的高爐為平衡渣中A1203，又加入大量的石灰石、硅石、白云石，有的甚至加了一定量的螢石來(lái)稀釋高AI2O3，應(yīng)該說(shuō)完全沒(méi)有必要。這部分非鐵礦石在爐內(nèi)分解要耗大量熱量，而且開(kāi)爐裝料時(shí)不容易一次用凈，留在雜礦槽內(nèi)長(zhǎng)期占用礦槽很不經(jīng)濟(jì)。如果改為用燒結(jié)礦和球團(tuán)礦或天然塊礦開(kāi)爐，只要保證總的液態(tài)產(chǎn)物量，開(kāi)爐是可以順利的。

4關(guān)于全焦炭開(kāi)爐

動(dòng)、靜結(jié)合裝料，熱風(fēng)點(diǎn)火，全焦炭開(kāi)爐。近20年來(lái)已有數(shù)百次以上大小高爐采用全焦開(kāi)爐，不再用枕木開(kāi)爐，操作技術(shù)已完全成熟。但近幾年很多新建大型高爐選用沒(méi)浸過(guò)瀝青油的枕木開(kāi)爐，有的對(duì)木材材質(zhì)還提出更高的要求，這樣做是一種浪費(fèi)和倒退，是對(duì)生物資源的一種破壞。能做鐵路枕木的木材是硬雜木，一般長(zhǎng)成枕木大小的樹(shù)大約要生長(zhǎng)50—80年，一座2000m3的高爐一次開(kāi)爐要用掉2500—3500根枕木，等于聳立一座高爐，毀壞了一片森林。這不應(yīng)是高爐工作者的作為，我們應(yīng)當(dāng)傳承先輩們創(chuàng)立的全焦炭開(kāi)爐技術(shù)。實(shí)際上只要具備熱風(fēng)點(diǎn)火條件就具備全焦開(kāi)爐條件。(1)關(guān)于動(dòng)、靜結(jié)合裝料 全焦開(kāi)爐：對(duì)于新建和大修擴(kuò)容的大型高爐，由于要對(duì)布料參數(shù)、料流軌跡及料面形狀進(jìn)行測(cè)試，只有在靜態(tài)裝料方式下才能進(jìn)行，為保護(hù)爐底、爐缸及風(fēng)口小套，風(fēng)口小套上沿以下采用冷風(fēng)頂風(fēng)裝料、以上采用靜態(tài)裝料的混合模式。(2) 關(guān)于頂風(fēng)裝料 全焦開(kāi)爐：對(duì)于大修或中修高爐的開(kāi)爐，由于不要進(jìn)行布料測(cè)試，可采用頂風(fēng)裝料 全焦開(kāi)爐的模式。

5送風(fēng)參數(shù)的選擇 

高爐開(kāi)爐裝料完成后，就進(jìn)入點(diǎn)火開(kāi)爐程序。                5.1 送風(fēng)面積的選擇：

大修或新建高爐開(kāi)爐，送風(fēng)風(fēng)口可選擇全部風(fēng)口送風(fēng)點(diǎn)火，均勻花開(kāi)風(fēng)口點(diǎn)火送風(fēng)，也可改變部分風(fēng)口進(jìn)風(fēng)面積的方式點(diǎn)火送風(fēng)，送風(fēng)面積可在60%-100%全風(fēng)口面積中選擇。這要與選擇的鐵口出鐵聯(lián)系起來(lái)。但要強(qiáng)調(diào)的是不應(yīng)集中開(kāi)風(fēng)口送風(fēng)，這樣易造成一開(kāi)爐高爐就出現(xiàn)爐料偏行，集中開(kāi)風(fēng)口送風(fēng)主要用在年修悶爐或爐缸未出殘鐵檢修后的開(kāi)爐。

5.2風(fēng)溫的使用：

以往的操作方式是使用最高風(fēng)溫點(diǎn)火、待送風(fēng)風(fēng)口完全明亮后將風(fēng)溫撤至800-900℃水平，大多數(shù)高爐也是采用這種方式。對(duì)此我們有不同看法。①現(xiàn)在熱風(fēng)爐提供的風(fēng)溫能力在1150℃以上，這部分熱能幾乎不要多花錢(qián)，不使用也是一種浪費(fèi)。②風(fēng)溫的使用在高爐開(kāi)爐初期到軟熔帶形成初期不會(huì)對(duì)爐況的順行造成影響，多使用風(fēng)溫對(duì)爐缸加熱、爐料預(yù)熱有更好的效果，有利于降低開(kāi)爐焦比、也有利于布袋干法除塵的煤氣回收。

5.3風(fēng)量掌握及開(kāi)風(fēng)口速度：

①初始送風(fēng)點(diǎn)火風(fēng)量可根據(jù)送風(fēng)風(fēng)口面積在全風(fēng)量的30-50%之間選擇，待所有風(fēng)口全部點(diǎn)燃后適當(dāng)提高風(fēng)量。但加風(fēng)幅度宜小、時(shí)間間隔宜長(zhǎng)。②軟熔帶形成前后、料柱透氣性會(huì)出現(xiàn)較明顯變化，此時(shí)宜穩(wěn)、不可隨意加減風(fēng)量，軟熔帶完全形成后，料柱透氣性會(huì)逐步好轉(zhuǎn)，可適當(dāng)提高風(fēng)量。此時(shí)風(fēng)量可達(dá)到全風(fēng)風(fēng)量的60%左右。③在鐵口噴渣鐵前、出現(xiàn)不能上料較長(zhǎng)時(shí)間，可大幅減風(fēng)甚至休風(fēng)。很多高爐出現(xiàn)這種情況時(shí)往往舍不得休風(fēng)，造成深達(dá)10米以上的低料線，反而造成高爐不好操作。④加風(fēng)與開(kāi)風(fēng)口配合進(jìn)行，以保證風(fēng)速接近正常風(fēng)速。

5.4關(guān)于加濕：

北方空氣濕度小，高爐采用加濕鼓風(fēng)調(diào)劑爐況，這也許是北方高爐區(qū)別于南方高爐的操作特點(diǎn)之一。在南方高爐普遍噴煤之前也曾間斷的使用加濕鼓風(fēng)來(lái)調(diào)劑爐況，但不作為長(zhǎng)期的操作手段，近10年來(lái)又有部分高爐采用了脫濕鼓風(fēng)技術(shù)?？傊戏礁郀t開(kāi)爐是不需要加濕鼓風(fēng)這種手段，據(jù)資料報(bào)導(dǎo)北方有部分高爐開(kāi)爐采用了加濕鼓風(fēng)，既然只是部分、而它又是一種增加消耗的手段，那么是完全沒(méi)有必要的。

5.5第一次出鐵時(shí)間的掌握：

一般是在鐵口煤氣引出管由噴吹煤氣轉(zhuǎn)到自動(dòng)噴渣鐵，將其堵住后3—4h打開(kāi)鐵口出第一次鐵。實(shí)際上這是不科學(xué)的。高爐過(guò)去開(kāi)爐的習(xí)慣是急于第一次開(kāi)鐵口，噴渣鐵堵口后2—3 h就打開(kāi)，結(jié)果渣鐵量少。出來(lái)的渣鐵都黏在鐵溝上，增加爐前的勞動(dòng)強(qiáng)度?？茖W(xué)的做法是經(jīng)過(guò)計(jì)算保證第一爐鐵量在200 t以上，以保證主溝的加熱和保溫，為第二次鐵贏得充足的時(shí)間。首先要考慮到打開(kāi)鐵口前鐵液面達(dá)到鐵口中心線以上，再根據(jù)當(dāng)時(shí)風(fēng)量、跑料速度及出鐵時(shí)間來(lái)決定第一次鐵開(kāi)鐵口時(shí)間。使得第一次鐵出來(lái)渣鐵較多。這樣第一次鐵就走撇渣器，渣鐵分離良好，爐渣可走水沖渣。                                                       (6)合理的噴煤和富氧：高爐開(kāi)爐過(guò)程是一個(gè)相對(duì)緩慢的過(guò)程。它必須經(jīng)歷風(fēng)量的恢復(fù)、操作制度的調(diào)整及爐溫的調(diào)整的過(guò)程，有相當(dāng)一部分高爐為了場(chǎng)面上好看，在風(fēng)量低于全風(fēng)70%就要求富氧、生鐵硅高于2.0%就開(kāi)始噴煤，這完全是一種浪費(fèi)、是不科學(xué)的。

6關(guān)于達(dá)產(chǎn)及達(dá)產(chǎn)速度

首先以什么標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量達(dá)產(chǎn)，我們認(rèn)為不能單單以2.0的利用系數(shù)作為達(dá)產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。要考慮以下幾方面因素：①風(fēng)機(jī)能力，現(xiàn)在大型高爐有的風(fēng)機(jī)能力配置過(guò)大，加之富氧量及入爐原燃料條件的不確定性，部分大型高爐生產(chǎn)的正常利用系數(shù)可以達(dá)到2.7甚至超過(guò)2.9tFe/米3.日。②全風(fēng)口面積送風(fēng)，風(fēng)量達(dá)到全風(fēng)的90%以上。③噴煤量達(dá)到正常煤量的80%以上。④有富氧能力的高爐富氧率達(dá)到2%以上。以往高爐開(kāi)爐要控制達(dá)產(chǎn)速度不能太快，且要冶煉一段時(shí)間的鑄造鐵，爐溫高一點(diǎn)，生成部分石墨碳沉積，以保護(hù)爐缸。但近些年開(kāi)爐都要求快速達(dá)產(chǎn)，在對(duì)標(biāo)或要產(chǎn)量的利益驅(qū)動(dòng)下，開(kāi)爐3天就達(dá)到2．0的利用系數(shù)，新聞上也在大肆報(bào)道。我們認(rèn)為，傳統(tǒng)做法過(guò)于四平八穩(wěn)，現(xiàn)在做法又有點(diǎn)急功近利。高爐爐體高溫冶煉與冷卻保護(hù)，達(dá)到熱平衡是要一定時(shí)間的，新建高爐各種應(yīng)力消除速度都應(yīng)是緩慢一些為好，開(kāi)爐速度過(guò)快不利于渣皮形成與穩(wěn)定，對(duì)高爐爐襯壽命最終會(huì)帶來(lái)影響的，建議還是緩慢一點(diǎn)好，做到lO—15天達(dá)產(chǎn)就好。

7結(jié)語(yǔ)

(1)高爐開(kāi)爐是一個(gè)系統(tǒng)工程，準(zhǔn)備工作一定要充分。特別是首座大型高爐的開(kāi)爐更要做好系列準(zhǔn)備工作。

(2)每次的開(kāi)爐不可能做到十全十美，但每次都必須作好分析、總結(jié)，只有這樣我們才能在下一次開(kāi)爐中有所進(jìn)步、有所提高。沒(méi)有最好、只有更好。