李  楊  王德軍  趙  晗  高哲龍  宋小龍

（通化鋼鐵公司煉鐵事業(yè)部）

摘  要  1號高爐采用了爐缸填充枕木方式開爐，開爐后5天順利達產(chǎn)。本次1號高爐開爐， 從烘爐、試車、試漏、試壓、裝料、爐頂料面測試直至開爐、達產(chǎn)，做到了安全、有序、科學(xué)、高效，高爐利用系數(shù)在4天后達到了設(shè)計水平。

關(guān)鍵詞  高爐  大修  擴容改造   達產(chǎn)

1  概述

通鋼1號高爐于2004年12月20日建成投產(chǎn)，高爐設(shè)計爐容為810m3，為適應(yīng)全國高爐大型化改造的發(fā)展趨勢，2012年8月28日1號高爐停爐進行第1次改造性大修，于2 0 13 年6月1 0日點火開爐。本次大修主要對高爐本體進行了改造，同時增加了1個出鐵場。改造后高爐的有效容積為950m3，雙鐵口設(shè)計、18個風(fēng)口。開爐過程中，按照確保安全、出鐵順暢、爐況順行和快速轉(zhuǎn)入正常生產(chǎn)的要求，對高爐風(fēng)壓、風(fēng)量、裝料制度等關(guān)鍵參數(shù)進行了準(zhǔn)確的計算、驗證，保證了開爐工作的圓滿完成，并快速達產(chǎn)。

2  開爐前的準(zhǔn)備工作

2.1  制訂科學(xué)合理的開爐方案

在開爐的前一個月里，煉鐵事業(yè)部以開爐安全順利，盡快達產(chǎn)達效為此次開爐的指導(dǎo)思想，成立了以部長為組長、各主管部長為副組長、各專業(yè)科室科長及作業(yè)長任為組員的開爐領(lǐng)導(dǎo)小組，小組通過多次會議討論，編寫形成了《煉鐵事業(yè)部1號高爐開爐方案》、《煉鐵事業(yè)部1號高爐本體布袋除塵系統(tǒng)試壓方案》、《煉鐵事業(yè)部1號高爐熱風(fēng)爐試水方案》、《煉鐵事業(yè)部1號高爐水冷系統(tǒng)試水方案》。

2.2  完善設(shè)備試運轉(zhuǎn)

高爐煉鐵是一個復(fù)雜的工藝過程，設(shè)備運行的穩(wěn)定性也是高爐開爐能否成功的關(guān)鍵。把高爐設(shè)備試運轉(zhuǎn)分為10個區(qū)域：原料系統(tǒng)、爐頂系統(tǒng)、熱風(fēng)爐系統(tǒng)、煤氣處理系統(tǒng)、高爐本體系統(tǒng)、出鐵場及爐前設(shè)備系統(tǒng)、渣處理系統(tǒng)、噴吹制粉系統(tǒng)、儀表計量系統(tǒng)、外圍輔助系統(tǒng)。每個系統(tǒng)都設(shè)了負責(zé)人，按照開爐方案的要求，對高爐設(shè)備進行了充分的試運轉(zhuǎn)，保障了高爐的順利投產(chǎn)。

2.3  熱風(fēng)爐烘爐

1號高爐一共是4座頂燃式熱風(fēng)爐。本次大修熱風(fēng)爐系統(tǒng)沒有進行大修， 烘爐主要目的是：a、驅(qū)趕砌體內(nèi)自然凝結(jié)的水分；b使耐火磚均勻緩慢而又充分膨脹，避免砌體因熱應(yīng)力集中或晶格轉(zhuǎn)變造成損壞；c、使熱風(fēng)爐內(nèi)逐漸蓄積足夠的熱量，保證高爐烘爐和開爐所需風(fēng)溫。

此次熱風(fēng)爐烘爐先烘1#熱風(fēng)爐和3#熱風(fēng)爐，熱風(fēng)爐在常溫下開始烘爐，升溫速度為10℃/h至300℃時，時間20小時，300℃恒溫25小時。300℃-600℃之間升溫速度為10℃/h，時間30小時，600℃時恒溫25小時，600℃-900℃之間以15℃/h升溫，時間20小時，總計120小時，即熱風(fēng)爐烘爐共計5天時間。當(dāng)拱頂溫度升至900℃以上時封烘爐孔，改用燒嘴烘爐。通過調(diào)節(jié)煤氣量于與空氣量的配比，在保證廢氣溫度不超過380℃前提下，使實際的拱頂溫度曲線盡量接近既定的烘爐曲線。經(jīng)過5天的連續(xù)烘烤最終達成了熱風(fēng)爐烘爐的目的，熱風(fēng)爐具備了正常燒爐條件，高爐送風(fēng)前，具備900℃以上的風(fēng)溫條件。

2.4  高爐烘爐

此次高爐大修為擴容改造，爐缸直徑由7000mm改為7360mm，爐腰直徑由8000mm改為8600mm，死鉄層厚度由原來的900mm加厚至1500mm。高爐的烘爐目的是排凈磚襯和磚縫灰漿中的水分，重點部位是爐底和爐缸，從而使整個爐體設(shè)備在烘爐過程中逐漸地加熱到接近生產(chǎn)狀態(tài)，避免生產(chǎn)后劇烈膨脹損壞設(shè)備。

2013年5月31日高爐使用熱風(fēng)爐烘爐，烘爐曲線的溫度控制以熱風(fēng)溫度準(zhǔn)，以風(fēng)量為調(diào)劑手段，以爐頂溫度相制約，按烘爐曲線進行烘爐。烘爐風(fēng)量控制在500-1000m3/min，烘爐期間要求熱風(fēng)爐換爐風(fēng)溫波動不大于20℃，風(fēng)壓波動不大于10kKa。高爐烘爐到6月8日結(jié)束，共用時168h。高爐烘爐曲線如圖1。

高爐涼爐至100℃左右臨近冷風(fēng)溫度值時，組織高爐立即休風(fēng)進行裝料。

3  開爐料及開爐參數(shù)的選擇

3.1  開爐料選擇

本次開爐爐缸采用廢舊枕木進行填充，爐缸底部枕木填充至風(fēng)口下沿0.3m處。死鐵層裝枕木容積36m3，采取散裝法，枕木通過輥道裝入填充枕木數(shù)量為1000根。

開爐用爐料結(jié)構(gòu)為廢舊枕木、凈焦、全燒結(jié)正常料、正常料。

原燃料采用自產(chǎn)焦、大燒結(jié)礦、板石球團礦以及錳礦，原燃料成份見表1、表2。此次開爐配加了錳礦，以改善爐渣流動性，降低爐前的勞動強度。開爐料的主要參數(shù)：①全爐焦比2.70t/t，正常料焦比0.705t/t。②正常料爐渣堿度1.0。③焦批6000kg，正常料礦批13.35t，品位58%。

3.2  裝料制度的選擇

裝料制度通過布料測試后確定為KK363343322183+PP362343324，料線1500mm。

3.3  送風(fēng)制度的選擇 

送風(fēng)風(fēng)口14×φ115mm×450mm（1#、2#、4#、5#、6#、7#、9#、10#、12#、13#、14#、15#、17#、18#）其余4個風(fēng)口用炮泥和輕質(zhì)磚堵實，送風(fēng)面積S=0.145m2，開爐送風(fēng)風(fēng)量1100-1150m3/min，標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速130m/s。

4  開爐操作及快速達產(chǎn)

4.1  開爐操作

1號高爐于2013年6月10日6:06點火送風(fēng)。采用14個風(fēng)口送風(fēng)(共18個風(fēng)口)，風(fēng)量1100m3／min，風(fēng)壓125kPa，風(fēng)溫900℃。6:40 7#、8#風(fēng)口點燃，至7:20 14個風(fēng)口全部點燃，隨著風(fēng)口前焦炭的燃燒，爐料開始預(yù)熱，9:00開始風(fēng)量逐漸下降，風(fēng)壓逐漸升高，通過調(diào)整風(fēng)壓穩(wěn)定在130kPa，風(fēng)量500 m3/min， 12:20崩料一次，13:40開始正常下料，爐頂溫度逐漸上升，煤氣中H2＜3%，O2＜0.6%，煤氣爆發(fā)實驗合格。16:10引煤氣。16:50鐵口見渣堵鐵口。22:00高爐出第一次鐵，鐵量約20噸，生鐵含硅量為6.67％，S含量為0.015％。渣鐵物理熱充沛，流動性良好，開爐成功。

4.2  快速達產(chǎn)過程

通過增加送風(fēng)面積，增加風(fēng)量，合理控制煤氣流以及快速增加負荷、降低焦比等措施，送風(fēng)后3天內(nèi)風(fēng)口全開，風(fēng)量加到1972m3/min。至6月14日利用系數(shù)達到了2.133 t/（m3·d），順利實現(xiàn)了快速達產(chǎn)（見表3）。

開爐及達產(chǎn)期間操作制度調(diào)整如下：

（1）送風(fēng)制度的調(diào)整

隨著渣鐵的正常排放，6月11日7:15開第一個12#風(fēng)口、8:20開3#風(fēng)口，6月12日15:40開15#風(fēng)口、17:50開6#風(fēng)口，爐內(nèi)按計劃加風(fēng)。至6月13日1:00風(fēng)量加至1883m3/min，風(fēng)壓209 kPa，頂壓90 kPa，3:00開始噴煤，16:00投TRT，14日0:00風(fēng)量加至2000m3/min，風(fēng)壓226 kPa，頂壓120 kPa，爐內(nèi)各項參數(shù)基本恢復(fù)正常。

（2）熱制度的調(diào)整

由于開爐前期爐溫較高，鐵水粘度高，高爐溫不利于渣鐵分離，同時給爐前工作帶來極大難度。開爐前六次鐵生鐵含硅量依次為：6.67%、5.97%、5.97%、5.72%、5.95%、5.42%，爐溫較開爐方案中擬定的爐溫偏高，11日零點班開始增加礦石批重，加重焦炭負荷，焦炭負荷從2.34t/t調(diào)整到2.98t/t，至6月13日焦炭負荷增加至3.75t/t，[Si]降至1.0%，爐缸的工作狀態(tài)改善，高爐穩(wěn)定順行。

5  結(jié)語

此次開爐比較順利，各項技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)也達到了較好水平，總結(jié)主要有以下幾點：

（1）開爐料的計算、裝料方式是整個開爐過程的核心技術(shù)，是順利開爐和快速達產(chǎn)的關(guān)鍵。   

（2）做好開爐的前期準(zhǔn)備工作，減少設(shè)備系統(tǒng)事故，保證開爐達產(chǎn)的進度。

（3）開爐成功后，優(yōu)化高爐操作，及時調(diào)整各項操作制度，使煤氣流分布合理，穩(wěn)定爐況，分階段降低燃料比，控制爐渣堿度及生鐵的[Si]在適宜范圍，為高爐快速達產(chǎn)創(chuàng)造有利的條件。

（4）此次開爐選用廢舊枕木替代焦炭開爐，節(jié)省了焦炭，降低了開爐成本。