摘  要  總結(jié)柳鋼6號(hào)高爐的開爐措施，介紹富氧槍加熱爐缸技術(shù)、控制首爐出鐵時(shí)間、控制充足的爐缸溫度等操作技術(shù)，以及快速降硅、富氧噴煤等強(qiáng)化冶煉手段，實(shí)現(xiàn)了開爐后指標(biāo)快速提升。

關(guān)鍵詞  高爐  烘爐  開爐  強(qiáng)化冶煉

1  概述

柳鋼6號(hào)高爐于2008-12開爐投產(chǎn)，設(shè)計(jì)爐容1500 m3，設(shè)22個(gè)風(fēng)口，2個(gè)鐵口，采用了國產(chǎn)PW緊湊型串罐式無料鐘爐頂，銅冷卻壁薄內(nèi)襯結(jié)構(gòu)，爐底采用陶瓷杯+碳磚爐底和爐缸結(jié)構(gòu)，軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)，氣脫軸流壓縮機(jī)鼓風(fēng)，4座球式熱風(fēng)爐，煤氣系統(tǒng)采用重力+全干法布袋除塵結(jié)合TRT余壓發(fā)電系統(tǒng)。2017-04-17至2017-06-27停爐進(jìn)行性能恢復(fù)檢修，更換了4座熱風(fēng)爐耐火球，更換了漏水的冷卻壁和爐喉鋼磚，清空爐缸鐵口水平面以上殘?jiān)鼩堣F，并對高爐風(fēng)口至鋼磚下沿內(nèi)襯進(jìn)行噴注造襯修復(fù)。檢修完成后于2017-06-27送風(fēng)復(fù)產(chǎn)，通過開爐前精心準(zhǔn)備，不斷優(yōu)化開爐方案，本次開爐僅用3天達(dá)產(chǎn)3 700 t/d，實(shí)現(xiàn)了安全快速的預(yù)期目標(biāo)。

2  開爐措施

2.1  開爐前準(zhǔn)備

開爐前組織模擬事故狀態(tài)制定多項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案，同時(shí)，對設(shè)備進(jìn)行充分地單試、聯(lián)試。高爐烘爐方案和開爐方案應(yīng)符合本高爐特點(diǎn)，吸取其它高爐經(jīng)驗(yàn)，注重操作性。

2.1.1  設(shè)備試車和爐前準(zhǔn)備

（1）設(shè)備試車。高爐冷卻系統(tǒng)，包括冷卻設(shè)備、風(fēng)口、管道、熱風(fēng)爐的熱風(fēng)閥、煙道閥等要按正常生產(chǎn)的用水量、水壓進(jìn)行連續(xù)8 h以上通水試驗(yàn)。保證設(shè)備不漏水、閥門開關(guān)靈活、管道通暢、給水系統(tǒng)沒有問題時(shí)，再進(jìn)行驗(yàn)收。高爐試水時(shí)，要進(jìn)爐內(nèi)檢查是否有漏水現(xiàn)象。出現(xiàn)跑冒滴漏，要及時(shí)處理。爐頂設(shè)備、煤氣系統(tǒng)要進(jìn)行試壓，要求不漏氣、閥門開關(guān)靈活、壓力達(dá)標(biāo)準(zhǔn)、管路有保溫。上料系統(tǒng)（爐頂設(shè)備、卷揚(yáng)機(jī)、探尺、布料溜槽、皮帶、稱量設(shè)備）要進(jìn)行8 h以上連續(xù)運(yùn)行。爐前設(shè)備（開口機(jī)、液壓炮、行車）要進(jìn)行試車。

（2）爐前準(zhǔn)備。西出鐵場大溝墊好干溝并烘干，用西鐵口開爐；東出鐵場烘干大溝、渣溝、殘鐵溝,烘至發(fā)紅備用，干渣池清理干凈，確保放紅渣安全。高爐送風(fēng)前8 h，西面鐵口鉆深3.5 m后埋入鐵口氧槍，并將煤氧槍周圍塞嚴(yán)，通入壓縮空氣、氧氣，確保吹氧槍前端著火，有利于爐缸下部充分加熱，液態(tài)渣鐵下行最終便于開鐵口。埋入后注意檢查確保鐵口吹氧槍埋入到位，防止在取出吹氧槍后因其前端有凝固的渣鐵而使鐵口重新凝結(jié)。東面鐵口鉆深3.5 m后用氧管通氧氣使氧管前端著火。

2.1.2  烘爐

烘爐的目的是在低溫區(qū)烘干熱風(fēng)總管、送風(fēng)圍管水分，逐步加熱本體爐墻、去除本體水分，防止耐材急劇膨脹、變形；高溫區(qū)烘干爐缸耐材水分，固化不定形耐材，6號(hào)高爐烘爐于2017-06-18進(jìn)行，用時(shí)120 h，其中包括初始升溫、低溫保溫、再升溫、高溫保溫、降溫涼爐等5個(gè)階段，要求爐頂廢氣濕度與大氣濕度相同才能降溫，降溫涼爐期間高爐進(jìn)行氣密性耐壓試驗(yàn)。6號(hào)高爐烘爐曲線見圖1。

2.1.3  熱風(fēng)爐、高爐檢漏耐壓試驗(yàn)

熱風(fēng)爐、高爐檢漏耐壓試驗(yàn)的目的是查出漏風(fēng)點(diǎn)，進(jìn)行補(bǔ)焊堵漏；檢查高爐本體各焊接點(diǎn)、送風(fēng)系統(tǒng)和煤氣處理系統(tǒng)工程工況，進(jìn)行一次整個(gè)系統(tǒng)高強(qiáng)度耐壓試驗(yàn)；保證高爐本體達(dá)到安全生產(chǎn)要求，確保人身、設(shè)備安全。2017-06-22對高爐送風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了檢漏耐壓試驗(yàn)，試壓操作分5步完成。（1）高爐值班室通知風(fēng)機(jī)房把風(fēng)壓分幾個(gè)不同壓力梯度：0.05～0.10～0.15～0.20～0.25（MPa）進(jìn)行加壓，分步緩慢進(jìn)行提壓；（2）每步升壓后穩(wěn)定 5 min，逐步提壓到規(guī)定壓力（0.25MPa）后， 要保壓≥20 min。此時(shí)檢漏人員方可進(jìn)行檢漏；（3）用手感、目視、耳聽及刷肥皂水等方法檢查漏點(diǎn)，作好記錄，并畫好標(biāo)志；（4）檢查完畢后，通知風(fēng)機(jī)減風(fēng)到0.05 MPa，開爐頂大放散，放風(fēng)閥放風(fēng)，隨后通知熱風(fēng)爐和風(fēng)機(jī)房進(jìn)行休風(fēng)操作，高爐休風(fēng)；（5）對查出的漏點(diǎn)進(jìn)行焊補(bǔ)并確認(rèn)。

2.1.4  開爐料的填充

（1）竹排填充：裝滿整個(gè)爐缸的竹排。裝竹排作用：①有利于通過鐵口導(dǎo)出的高溫煤氣加熱爐缸；②送風(fēng)點(diǎn)火后無論竹排是被碳化還是被燃燒，均能在較短時(shí)間內(nèi)騰出一定空間，有利于上部高溫爐料進(jìn)入爐缸。

（2）開爐料：全爐焦比2.71 t/t，全爐理論堿度0.80，爐溫按3.5%控制。裝料原則: 爐缸、爐腹全裝凈焦，爐腰1/2裝凈焦、爐腹上部1/2至爐身下部1/5裝焦比為2.74 t/t過渡料，爐身下部1/5至爐身中部裝焦比為1.77 t/t輕負(fù)荷料，爐身上部裝焦比為0.86 t/t輕負(fù)荷料，按上述裝料至6～8 m料線停止裝料（裝料過滿送風(fēng)料柱不透氣）。開爐料使用高堿度燒結(jié)礦、球團(tuán)、生礦（10%）和錳礦，焦炭使用干熄焦樓焦，每批料加錳礦300 kg，加至爐中心。全爐料理論出鐵量300 t。用料見表1。開爐布料制度：第一段料用單環(huán)最低角度；第二段料按；第三段料按；第四段料按。

2.2  開爐

2.2.1  送風(fēng)點(diǎn)火

（1）點(diǎn)火參數(shù)確定：①送風(fēng)面積。開爐前采用無水炮泥堵死需封堵的風(fēng)口，既能確保復(fù)風(fēng)后不會(huì)自動(dòng)吹開，又能實(shí)現(xiàn)不休風(fēng)捅風(fēng)口，為工藝調(diào)整爭取時(shí)間，降低風(fēng)口各套燒損的機(jī)率。使用無水炮泥堵6個(gè)風(fēng)口（4號(hào)、5號(hào)、6號(hào)、7號(hào)、8號(hào)、9號(hào)），全開16個(gè)風(fēng)口，送風(fēng)面積為0.175 m2。②風(fēng)量。點(diǎn)火時(shí)風(fēng)量確定為約1 050 m3/min。要充分注意到點(diǎn)火后8～18 h軟融帶形成時(shí)期和初渣、鐵排出前，爐內(nèi)因儲(chǔ)渣鐵量增多而導(dǎo)致透氣性變差，可能引起減風(fēng)。因此，要組織好爐前出渣鐵工作，為爐內(nèi)積極加風(fēng)創(chuàng)造條件。③風(fēng)溫。風(fēng)溫大于800 ℃點(diǎn)火，熱風(fēng)爐采用3燒1送，確保盡量提高送風(fēng)風(fēng)溫。

（2）送風(fēng)點(diǎn)火。6號(hào)高爐于2017-06-27T20：57送風(fēng)點(diǎn)火，2017-06-27T22：00送風(fēng)的風(fēng)口全部點(diǎn)著，爐頂成像儀見中心氣流，因送風(fēng)后爐頂溫度一直較低（40 ℃～55 ℃），料不動(dòng)，無法引煤氣操作。后于2017-06-27T23：00、2017-06-28T1：00、2017-06-28T3：00分3次放風(fēng)坐料，料線至5 m，2017-06-29T5：00爐頂溫度至110 ℃，下料順暢，逐步具備引煤氣條件。

2.2.2  引煤氣

（1）引煤氣條件：①所開風(fēng)口明亮，下料正常，頂溫大于80 ℃；②煤氣成分合格，ω（O）＜0.4%；③風(fēng)壓＞0.05 MPa，頂壓＞0.015 MPa；④引煤氣前爐頂、重力除塵器通蒸汽或氮?dú)?，重力除塵器至公司煤氣總管用氮?dú)獯祾?，確保正壓，并全面檢查煤氣系統(tǒng)，高爐煤氣達(dá)到送氣條件，干法箱體倒凈煤氣進(jìn)14個(gè)箱體。

（2）引煤氣操作：6號(hào)高爐經(jīng)確認(rèn)具備引煤氣條件后與2017-06-28T5：15引煤氣，投入除塵箱體和調(diào)壓閥組，向煤氣管網(wǎng)送煤氣。    

2.2.3  引煤氣后的操作

（1）送風(fēng)操作。2017-06-28T5：15引煤氣后，此時(shí)是軟融帶形成期間料柱透氣性變差，6號(hào)高爐送風(fēng)后 10 h，表面爐內(nèi)軟融帶基本形成，此時(shí)風(fēng)量2 605 m3/min，頂壓90 KPa ［1］。2017-06-28T6：00難行放風(fēng)坐料1次，坐料后壓量關(guān)系對稱，透氣性良好，逐步加風(fēng)至2 500 m3/mni，風(fēng)壓0.200 MPa，爐前燒通鐵口出第一爐鐵，用有水炮泥堵口后2017-06-28T8：00退炮，鐵水跟出，高爐減風(fēng)壓至0.08 MPa處理，至2017-06-28T8：30再次堵口后才加回風(fēng)量。2017-06-28T13：35高爐塌料，出現(xiàn)管道，頂壓瞬時(shí)從130 KPa升高至180 KPa，此時(shí)熱風(fēng)爐煤氣預(yù)熱器發(fā)生爆炸，高爐不明原因以為是熱風(fēng)管道爆炸，為了防止事故擴(kuò)大化，及時(shí)放風(fēng)至0.1 MPa，經(jīng)與熱風(fēng)爐操作工確認(rèn)可以正常送風(fēng)后，逐步加回風(fēng)量。由于要處理熱風(fēng)爐煤氣預(yù)熱器，風(fēng)量大會(huì)造成熱風(fēng)爐拱頂溫度低點(diǎn)不著火，2017-06-28T14：00至2017-06-29T1：00高爐維持風(fēng)量2 500 m3/mni冶煉。軟熔帶形成后高爐要繼續(xù)穩(wěn)步送風(fēng)，送風(fēng)后30 ｈ風(fēng)量加到3 500 m3/min，頂壓175 KPa，配合風(fēng)溫調(diào)整，關(guān)鍵是盡快提高爐缸溫度，提高渣鐵熱量，使渣鐵具有相當(dāng)?shù)臏囟群土己玫牧鲃?dòng)性，為爐前出鐵創(chuàng)造條件。送風(fēng)制度主要是把握好開風(fēng)口時(shí)機(jī)，增加風(fēng)量， 提高冶強(qiáng)。開風(fēng)口條件：①渣鐵能及時(shí)排出，流動(dòng)性好；②爐況順行；③風(fēng)口明亮，不掛渣，不涌渣；④風(fēng)量、風(fēng)壓、頂壓加到位、對稱；⑤出渣鐵量與風(fēng)量一致。東鐵口出鐵正常后，2017-06-29T5：00開4號(hào)風(fēng)口、2017-06-29T6：00開9號(hào)風(fēng)口、2017-06-29T8：00開5號(hào)和8號(hào)風(fēng)口。開風(fēng)口后壓量關(guān)系對稱，下料順暢，2017-06-29T11：00再開6號(hào)風(fēng)口，留一個(gè)7號(hào)風(fēng)口不開，維持標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速250～263 m/s，隨風(fēng)量增加逐步提高頂壓，確保下料順暢。2017-06-30T11：50至T12：47高爐因8號(hào)風(fēng)口漏風(fēng)大，休風(fēng)處理。復(fù)風(fēng)后恢復(fù)順利，2017-6-30T16：00開7號(hào)風(fēng)口，全風(fēng)口送風(fēng)操作。

（2）渣鐵排放。送風(fēng)時(shí)西鐵口埋氧槍，并將煤氧槍周圍塞嚴(yán)，通入壓縮空氣、氧氣（壓縮空氣：氧氣=1：4），確保吹氧槍前端著火，加熱爐缸下部，東鐵口打開讓其空噴，讓高溫煤氣通過爐缸底部加熱爐缸，東鐵口在送風(fēng)2 h見渣后用無水炮泥堵上。西鐵口在送風(fēng)6 h后有渣流出，撤走氧槍，讓其排完少量渣鐵后空噴鐵口1 h再次見渣后用有水炮泥堵上。2017-06-28T7：00在送風(fēng)10 h后，高爐燒開東鐵口，流出渣鐵混合物，流動(dòng)性尚可，高爐將渣鐵放至干渣池約8 t。2017-06-28T7：30西鐵口堵上。0.5 h后西面退炮鐵水跟出，高爐減風(fēng)至0.08 MPa，爐前用勾機(jī)將鐵口窩渣鐵扒開后裝無水炮泥將鐵口堵上。堵口后爐內(nèi)加回風(fēng)量，爐前清渣用了3.5 h，2017-06-29T12：00再次燒開西鐵口，渣鐵流動(dòng)性好，渣鐵放干渣池2017-06-29T12：06將鐵口堵上，待爐內(nèi)儲(chǔ)存夠一定的渣鐵量后，下爐鐵讓鐵水過撇渣器。第二次堵口后爐前清完渣鐵后，干渣溝改存鐵溝，于2017-06-29T14：30用開口機(jī)鉆出鐵口。第三次鐵因鐵口淺，跑大流，2017-06-27T14：36堵口保安全，鐵水過撇渣器，出鐵量30 t。2017-06-28T14：50第四次開鐵口，此次鐵口深度正常，出鐵量200 t，當(dāng)時(shí)計(jì)劃鐵后休風(fēng)處理熱風(fēng)爐煤氣預(yù)熱器，2017-06-28T17：00西鐵口噴口未堵口，爐內(nèi)計(jì)劃減風(fēng)鐵出盡再休風(fēng)。至2017-06-28T17：30改變計(jì)劃，熱風(fēng)爐煤氣預(yù)熱器不休風(fēng)處理，此時(shí)爐前堵口。因鐵口大噴，西出鐵場大溝堆滿渣，爐前清渣用了3 h，待清完大溝的渣鐵后，發(fā)現(xiàn)撇渣器不通。后來決定改東鐵口出鐵，東出鐵場在做好出鐵準(zhǔn)備后于2017-06-29T2：00開出鐵口，因初次鐵口泥包未形成，鐵口淺跑大流，爐內(nèi)減風(fēng)至0.1 MPa出鐵。東鐵口第二次出鐵鐵口深度正常，出鐵穩(wěn)定。爐內(nèi)將ω鐵水（Si）降至1.0%，鐵水流動(dòng)性好轉(zhuǎn)無結(jié)撇渣器的風(fēng)險(xiǎn)后，于2017-06-29T16：00再次開出西鐵口。至此，兩邊鐵口情況正常。

（3）送風(fēng)裝料制度（見表2）。開爐送風(fēng)后料面形狀和料層結(jié)構(gòu)至關(guān)重要，中心和邊緣焦炭量大，礦石則集中在中間環(huán)帶，使點(diǎn)火后產(chǎn)生的煤氣形成邊緣與中心兩條通道，保證高爐順行，便于快速加風(fēng) [2］。上部裝料制度前期采取同時(shí)發(fā)展邊緣、中心煤氣流，操作爐型逐漸形成后，適當(dāng)穩(wěn)定邊緣煤氣流，發(fā)展中心煤氣流，避免爐況出行走料不穩(wěn)甚至難行等現(xiàn)象，同時(shí)逐步提高煤氣利用，達(dá)到節(jié)焦、增鐵。

2.3  開爐強(qiáng)化冶煉

以渣鐵物理熱為基礎(chǔ)，確定捅風(fēng)口、加風(fēng)速度。合理控制煤氣分布以及用好風(fēng)溫逐步加負(fù)荷、噴煤、降低生鐵Si含量等措施。至2017-06-30產(chǎn)鐵達(dá) 3 700 t/d，煤比131 kg/t，燃料比543 kg/t，實(shí)現(xiàn)了開爐快速達(dá)產(chǎn)達(dá)效。下部調(diào)劑，捅風(fēng)口、加風(fēng)進(jìn)度以渣鐵物理熱充足和爐況順行為基礎(chǔ)。2017-06-29爐前出鐵正常后，逐步捅開5個(gè)風(fēng)口，風(fēng)口面積0.230 m2，風(fēng)量逐步加至3 500 m3/min。2017-06-30T16：00爐缸工作活躍均勻、初始煤氣流分布合理，打開最后一個(gè)在堵風(fēng)口，風(fēng)口面積0.241 m2，全風(fēng)口送風(fēng)操作。隨著爐況進(jìn)一步轉(zhuǎn)好，壓量關(guān)系偏松，走料平穩(wěn)，渣鐵物理熱充足，盡快降硅以滿足轉(zhuǎn)爐對鐵水的要求，2017-06-29T10：00將焦炭負(fù)荷O/C加至3.1，2017-06-29T11：00開始噴煤，此時(shí)離高爐送風(fēng)只有38 h，2017-06-29T16：00開始富氧。隨后進(jìn)一步提高焦炭負(fù)荷O/C到3.99，噴煤比為100 kg/t， 鐵水硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)快速下降到1.25%以下，為轉(zhuǎn)爐提前對鐵水和魚雷罐車周轉(zhuǎn)創(chuàng)造了條件。上部調(diào)劑，在爐況恢復(fù)達(dá)產(chǎn)過程中，通過上部裝料制度調(diào)整、礦批大小、焦炭負(fù)荷等手段來對煤氣流進(jìn)行調(diào)整。開爐第2爐渣鐵物理熱充足，走料順暢，逐步將礦石與焦炭平臺(tái)外移，2017-06-29爐況穩(wěn)定，透氣性指數(shù)好，逐步上礦批至每批34 t，同時(shí)礦石與焦炭平臺(tái)外移。操作爐型逐漸形成后，通過整體外移布料平臺(tái)來壓住邊緣氣流，使邊緣形成穩(wěn)定渣皮，穩(wěn)定操作爐型。

2.4  經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)

（1）送風(fēng)前料線6.5 m，開爐料裝得過滿，另外爐缸填充物為竹排搭橋效果沒有木片效果好，導(dǎo)致開爐后料柱透氣性差，送風(fēng)8 h坐料3次后才開始正常走料。

（2）煤氣預(yù)熱器設(shè)備陳舊老化，停爐檢修時(shí)預(yù)熱器箱體其它部位及熱管的焊縫未進(jìn)行徹底檢查，處理完后只用4 kPa的壓力進(jìn)行試壓和測漏（正常使用時(shí)的壓力有10 kPa左右），因此，2017-06-28T13：35高爐爐內(nèi)塌料引起煤氣總管壓力劇烈波動(dòng)后造成煤氣預(yù)熱器箱體南面薄弱處的脹裂。造成高爐大減風(fēng)和長時(shí)間慢風(fēng)，不利于開爐進(jìn)程。

（3）開爐第四次出鐵噴口時(shí)間較長，西溝堆渣過多，堵口后清渣時(shí)間過長，導(dǎo)致西面撇渣器結(jié)死，高爐短時(shí)間內(nèi)爐前無法出鐵。

（4）開爐前對送風(fēng)裝置點(diǎn)檢不到位，8號(hào)吹管墊片因移位，在高爐送風(fēng)第三天漏風(fēng)擴(kuò)大，高爐被迫休風(fēng)處理。

（5）開爐期間，高爐在加重焦炭負(fù)荷時(shí)，提燒結(jié)比過慢，另外提高風(fēng)溫未及時(shí)，導(dǎo)致生鐵含硫高，鐵水不合格較多。

3  結(jié)語

（1）開爐料的計(jì)算、裝料方式、布料矩陣的計(jì)算及選擇是整個(gè)開爐工作順利進(jìn)行和快速達(dá)產(chǎn)的核心和關(guān)鍵。

（2）及時(shí)降鐵水含Si、調(diào)整爐渣堿度、改善渣鐵流動(dòng)性可以為爐況順行、及時(shí)加風(fēng)、開風(fēng)口創(chuàng)造條件。 

（3）加強(qiáng)焦炭預(yù)篩分、原燃料篩分管理，減少入爐料粉末，改善料柱透氣性，同時(shí)加強(qiáng)爐前管理，爐內(nèi)及時(shí)出凈渣鐵，為爐況順行提供了基礎(chǔ)。 

（4）及時(shí)合理調(diào)整裝料制度、增加風(fēng)口面積，有利于高爐的順行。

（5）設(shè)備的提前試車工作，為高爐順利開爐提 供了堅(jiān)實(shí)的保障。

（6）送風(fēng)前爐缸要清理干凈，鐵口位置加導(dǎo)風(fēng)管，鐵口氧槍位置合適，控制好供氧參數(shù)，有利于順利出第一爐鐵。

（7）開爐送風(fēng)后空噴鐵口，使高溫煤氣加熱爐缸，液態(tài)渣鐵下行最終便于開鐵口。

4  參考文獻(xiàn)

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