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前言： 高炉开炉问题虽是一个老生常谈的问题，但有时旧瓶装新酒或腾笼换鸟时，却也总能发现一些不同东西，奏出一点点新的篇章。下面结合最近一次高炉开炉的具体过程，以及开炉初期操作中遇到的一些问题，简要总结，与同行交流分享一下。 一、开炉前的延伸准备工作 高炉的停炉大修及开炉，是一项复杂、繁琐的系统工作，开炉只是整个系统工作中的一个重要环节，做好前后延伸管理十分必要。又因为本次大修是所在公司首次组织，大部分人没有经验，所以加强事前控制更尤为重要。结合此前经验，大修开始前就做足了方案，停炉前就已经把开炉的各个细节的方案详细做了出来，有120多页，提前做好系统培训。另外，厂部人员同德同心，与施工人员，无障碍沟通和协调，齐抓共管，注重加强事中控制和过程管控。从降料面、放残铁、扒炉、砌筑碳砖陶瓷杯等，工期节点29天，时间很紧张，插曲也较多，死盯过程节点，促使了大修阶段的完美收官和最终落地。后续有序完成了设备调试、联动试车、烘炉、打压试漏及原燃料准备等一切工作，择良辰等待装料点火。 二、全焦全风口送风带热风装料 1、装料容积及装料方式见下表
2、装配料方式 （1）死铁层到炉腹1/3装净焦 净焦组成：干基焦炭9000 kg/批，湿基9045kg /批（焦炭水分0.5%），共23批。（为减少上料时间，焦批按照料罐最大能力上料） （2）炉腹1/3以上至炉身下沿以上1米装空焦 空焦组成：干基焦炭9000 kg/批，湿基9045 kg /批（焦炭水分0.5%），白云石1800kg/批，共18批。空焦R2=0.91， （3）炉身下沿以上1米至4米料线装三段正常料（具体配料参数见图1） 3、参数计算 装料总体积1026.41m3，总铁量212.37t，总渣量128.86t，总焦炭528.31t（干基），湿基530.96kg /批（焦炭水分0.5%）。 全炉总焦比（剔除熔剂）2.30t/t，负荷0.67，全炉炉渣R2为0.79，全炉渣铁比697.62 kg/t。 正常料焦比（剔除熔剂）697.62kg/t，负荷2.25，正常料炉渣R2为1.0，正常料渣铁比435.22 kg/t。 4、装料要求 （1）按装料表装炉，上料系统、装料系统按照开炉方案要求试重车，装料过程中出现问题及时处理。 （2）本次开炉采用全焦带风装料方式，为减少物料偏析，并使炉料得到充分预热，装料前期通过全开混风阀带风装料，后期适当开部分热风阀和冷风均压阀，控制送风温度在350～400℃左右。装料时风量根据料线位置控制，最大风量约1200m3/min左右。 （3）为保证第一炉铁有足够风量，并利于后续加风。从加含铁物料开始，布料应创造两条煤气通路，以保证煤气上升顺畅，加风快。装料时布料矩阵根据料线深度，逐步扩大角度，增加布料环数，拉宽平台。布料矩阵等见图2。 （4）料线至4m左右时，继续送热风，等待通知改点火开炉。
图1 全焦开炉配料参数
图2 带风装料参数 三、点火送风后参数调整 1、风口配置 本次开炉的高炉共20个风口，本次开炉全部选用直径Φ115mm，送风前全部加装直径Φ90mm的砖套，全风口送风,进风面积0.1272m2,为全风口面积的61.77%。 2、点火送风情况 4月9日下午带风装料完成后，继续送热风，20:00左右全开冷风阀和热风阀，20:30实现全部风口成功点火，风量1200m3/min，风温800℃左右。风口全部着火后，视料动情况适度加风至1500m3/min，送风5小时左右引煤气至管网。在点火6～12小时是软熔带形成时期,这段时间采取了守风量、不加风甚至减风的方法进行过渡。实际冶炼进程在9～10小时出现很明显的憋压，采取控制料线，慎重下料应对，出现自动塌料后，气流转顺，随后逐步加风，赶料线，见图3。
图3 开炉加风赶料线进程 3、出铁操作 （1）预埋氧枪 为保证快速顺利的打开第一炉铁的铁口和提高炉缸热量，加快开炉进程，在烘炉前，北铁口使用直径Φ108mm的铁口导出管，南铁口预埋直径Φ60mm氧枪。高炉点火后，南铁口通入压缩空气和氧气，并根据开炉进程通过控制压力调整风氧量。这样能从下而上加热炉缸，热量散失少，热效率更高，达到快速提高炉缸温度的目的。 （2）出铁情况 南铁口于4月10日2:40见渣后堵上（大约送风后接近10小时），根据风量和实际下料批数计算，约送风14小时左右从南铁口出第一炉铁，实际控制在7:45，与理论计算时间基本一致。铁口打开后，渣铁流动性良好，直接过避渣器走水渣，第一炉铁物理热1480℃以上，铁水中[Si]5.12％，[S]0.022％，炉渣(Al2O3)20.01%,(MgO)9.38%,(R2)为1.22（第一炉铁硅和物理热超出预期，分析与使用氧枪及装料后期带热风预热炉料有很大关系）。此后按开口间隔时间25～30分钟左右，在南场连出两炉铁后，投用北场。第一炉铁见图4。 图4 第一次铁过避渣器 4快速降硅及提产 （1）负荷调整 快速降硅是实现高炉快速达产的重要措施，核心是保证渣铁流动性的同时提高煤气利用率，控制好降焦比节奏。本次开炉料第三段正常料焦比为660 kg/t（剔除熔剂后，下同），干焦负荷2.28。送风后随料线提高和煤气利用率变化情况，逐步重负荷。为利于控制调剂炉温，第一炉铁后焦比降至520 kg/t，并根据冶炼周期计算，适时迎负荷。后续逐步捅掉风口砖套，扩大风口面积加风，扩矿批，重负荷，富氧。第三炉铁铁水中降至[Si]1.5％，物理热1500℃，此后逐步降[Si]至0.6%～0.8％。开炉原方案计划48小时实现全风，见图5，图6，实际进程在送风29小时左右，出完第一炉铁16小时内，已捅掉所有砖套，实现全风口面积送风，富氧3000m3/h，煤比120 kg/t，开炉初期工作基本结束。 （2）强化冶炼 受炼钢铁水消化能力影响，风量加全后，放慢加氧节奏，逐步优化布料参数，提高煤气利用率和炉况稳定性。在点火第3天产量至3800吨/天（有效容积1060m3）。随着下游产量释放，开炉第6天加氧提产，产量至4000吨/天，大约半月后按4150～4200吨/天组织生产，燃料比515 kg/t左右。
图5 原开炉方案第一天点火后参数调整进程
图6原开炉方案第二天点火后参数调整进程 （3）开炉初期遇到的一些问题 开炉后随着加氧提产，初期易出现铁口过深，压量关系大开大合现象，铁前憋压严重，下渣后又非常宽松。憋压严重时，炉腹炉腰部位渣皮容易脱落。在开炉一个月以后，上述现象能有一定缓解。另外，操作燃料比较炉役后期同口径比较低5～10kg/t，不太接受角度过大的布料矩阵。分析出现上述现象的原因，出现憋压主要是开炉初期本身炉缸容积小，又因为初期存在黏土保护砖，可容纳渣铁的能力受到限制，操作中缩短出铁间隔时间，并保证一定的出铁时间，将渣铁及时排净，能有很大改善。另外，随着冶炼时间增长，炉缸容纳渣铁量变大，很多症状能消失。建议确定产量目标时，要与炉役周期的不同阶段特点相匹配。 四、总结及建议 1、本次开炉的简要总结。本次开炉采用全焦带风装料（后期热风预热）、加砖套全风口送风、氧枪开炉、快速降硅等技术手段。整个开炉过程算是比较顺畅，一气呵成，只在软融带形成阶段有点憋压，出现塌料一次。第一炉铁实现物理热1480度以上，直接走水渣。顺其自然状态下，送风点火29小时，第一炉铁后16小时内，已实现风口面积全开，风量加全，富氧3000m3/h，煤比120 kg/t，结束开炉初期工作。放慢节奏情况下，3天内也基本达到了接近正常生产水平。 2、本次开炉技术特点。（1）开炉料的计算是开炉过程的基础，空焦段以上正常料分段装料方式更有利于适应炉内热量变化需求。（2）全焦带风装料可减少炉料碰撞产生的粉料，疏松料柱；热风装料能挥发掉部分开炉料中的水分，减少点火后水分蒸发对料柱透气性影响，同时有利顶温回升，和提高前期炉料蓄热量，降低开炉焦比。（3）全风口加砖套送风，相对堵风口送风方式，气流分布均匀，有利于活跃炉缸，同时降低了开风口劳动强度。（4）氧枪开炉能够保证及时打开第一炉铁口，迅速提高炉缸热量，改善渣铁流动性，减轻炉前劳动强度，为快速达产达效奠定了基础。（5）通过快速降硅技术，能够尽快过渡到正常生产状态，加速开炉达产进程。 3、道和术的问题。有道无术，术尚可求。有术无道，止于术。由术入道，以道驭术。我们常说大炉子和小炉子的问题，但麻雀虽小五脏俱全。搞清楚原理，知其然并知其所以然后，就能很快适应不同原燃料条件及不同炉型及炉容高炉的管理及操作。本次开炉顺利，得益于将开炉方案尽最大可能做细，形成模式。炼铁就是炼参数，参数不匹配时，退一步海阔天空。参数具备条件后，不攻就是过。就类似于在地图上走迷宫，跳出来，以高维打低维，达到事半功倍的效果。 4、新技术的推广及应用问题。理论源自于实践，实践内容又有待升级为理论。书本上的知识，只是针对一定时期内特定条件下的经验总结。而经验本身就是一组模糊的数据。作为高炉从业者而言，因时间和所处单位原燃料特点的限定，只能从一个层面展开对高炉的研究。高炉操作的方法没有绝对的对与错，只有相对的合理性问题。所以对高炉进行管理和操作时，应具体到与各自所在单位的实际原燃料条件、综合管理能力及技术团队整体水平相适应，“择其善者而从之，其不善者而改之”。要想快速进步，一方面以高人为峰，只有吸收前辈的基础上，才能百尺竿头更进一步。平心而论，本次开炉应用的很多技术得益于在连云港亚新钢铁工作期间，跟姜永龙先生及其团队的学习有很大关系。另一方面要学会吐故纳新，输出是最好的学习方式。写一篇文章或论文之时，既可以对自己进行总结，同时还能参考吸收别人的成熟经验。 作者简介：杨成，，联系电话1866129 |
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