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苏玉峰黄得才

（禹钢公司）

总结了玉钢3号高炉的操作实践。 通过开炉前精心细致的准备工作，合理选择炉料和参数，开炉后组织排渣出铁，准确把握风口和加风节奏，合理选择扩矿批次和加负荷时机，快速降硅、快速喷煤和富氧，实现开炉后快速生产。

关键词：高炉、烘箱、开工、达产

1 简介

玉钢3号高炉有效炉容1 080 m3。 2011年5月28日投产，热风炉系统配置3台卡鲁金顶燃式热风炉。 在生产过程中，热风管道热风在出口和三岔口处出现了衬砖变形、掉砖甚至塌方，导致热风管网产生漏风、局部过热、发红等隐患。 在一些基础上，新建了热风炉。 2018年12月23日14时14分，3号高炉热风系统技改出钢头和高炉喷淋空料线按计划停产，仅用10.93小时完成全降区一种安全、高效和环保的方式。 在此过程中，全系统设备为期28天的检修工作顺利完成后，于2019年1月20日20时20分点火，1月21日15时33分放出第一炉铁。由于开炉前准备工作充分，开炉配料计算准确，加风、拨风口、扩矿批、起荷时机合理. 通气后第3天日产量达到3 011 t，利用率为2.79 t /m3·d，实现了快速生产。

2 开炉前准备

开工计划是高炉整个开工过程的基础，科学合理的开工计划是顺利开工、快速生产的重要因素。 为确保开炉安全顺利，快速实现达产增效，炼铁厂组织炼铁厂技术骨干制定了开炉方案。 开炉计划的主要内容包括：①原料准备、开炉配料计算； ②供给能量介质凝聚力； ③各系统单机实践、联动调试及检验确认方案； ④高炉烘箱方案； ⑤高炉、热风炉试压及检漏方案； 装料及料位测量、高炉点火及送风方案、高炉出渣出铁、高炉竣工方案等； ⑦开炉应急预案；

2.1 高炉烘箱

烘箱的主要目的是使已降到100℃以下的热风道温度逐渐升高，以保证耐火材料的安全使用； 炉膛与炉膛过渡段找平喷漆，炉顶煤气盖新喷漆耐火材料烘烤； 通过烘箱对热风炉进行充分换热，促使热风炉风温在炉初尽可能高； 通过烘箱的实施，对相关设备系统进行热负荷试车，使高炉点火安全稳定生产。 主要工作包括：①铁口泥袋的制作及铁口煤气管的安装。 ②燃气导管采用无缝管，孔径Φ140mm，圆周方向钻20个Φ30mm的孔，两排，夹角60°，管长8m，长度为从铁口入炉4.5m； 将出水管与铁嘴之间的捣打料缝隙密封严实。 ③准备10个烤箱风道。 内径Φ120mm的无缝管为“Γ”型，两端带喇叭口，水平长度：1.0m 10根，垂直高度约3m。 炉口与小套之间的缝隙用石棉绳密封严密，炉底离地约800毫米，用支架支撑。 ④安装两个烘箱热电偶，分别位于炉内两个出铁口前200mm处，测量范围0-800℃，温度显示在中控室。 ⑤ 在顶压一次取样口安装废气湿度取样管（φ25×300钢管、DN25截止阀1个、0-120KPa压力表1个）； 烘箱的风量控制除了保证出风温度稳定、最高温度可控（齿轮箱温度低于60℃）外，还兼顾了风速，最高温度控制在300℃以内，并且进炉风量保持在1000m3/min，最大不能超过1200m3/min，炉顶温度超过规定要求后，应逐渐减少风量。 保温期间炉进风温度保持在400℃时，若炉顶温度长期低于300℃，可适当提高炉进风温度（每次提高风温范围不超过50℃），但炉膛进风最高温度不应高于600℃。

2.2 高炉热风炉试压及检漏

检漏试压是最接近高炉开炉前整个系统实际工况的试验，也是对检修质量的考验。 工作要精心准备，严密组织，合理分工。

2.3 设备联动试运行

设备稳定性强，设备状态对高炉生产组织十分重要，良好的设备性能是高炉快速达产的物质基础。 在设备安装调试过程中，No.开炉前对设备进行了全面测试，将性能调整到最佳状态，既保证了设备的性能，又培训了生产人员的操作技能和事故发生处理能力，增强了设备维修的针对性和有效性。

2.4 开炉批量计算

开炉配料计算是整个开炉过程的基础和关键。 熔炉启动材料会影响熔炉条件。 合理的起炉材料可以保证渣铁的流动性和料柱的透气性。 合适的渣成分也有利于渣皮的形成，保护高炉炉衬。 炉子配料计算的基本条件是：全炉焦比2.7t/t，普通料焦比0.8t/t，生铁含硅量预定为4.0%，矿批12t，空焦，正料碱度1.0，以白云石为溶剂，干熄焦与世宗焦1：1，烧结矿，昆明钢球，红山块为矿石，原料情况见表1。经计算，焦批次为5.82 t沙缸压力表，装料总数为100批次，其中精焦43批次，空焦27批次，和30批正常材料。 矿石成分为：62%烧结矿+22%昆明钢球+16%红山块。

2.5 高炉装料及料位测量

结合玉钢以往的开炉经验，炉膛底部先安装旧枕木，安装好旧枕木后再使用其他木材。 柴火堆放在风口下沿后，用水枪泥将需要堵住的小风口挡在炉外，然后用小径木立在炉膛圆周上保护小风口. 第1~38批装净焦，第39~48批装1批空焦和1批净料，第49~63批装空焦，其余7批空焦每隔1装两批空焦，由一批普通料装两批，第75～93批装普通料，第93批装料线7.2m，其余7批顶温正常材料的批次受到控制。 装料实际料线与计算一致。 在装料过程中，采用激光栅格法测量焦炭和矿石的物料流动轨迹，采用激光扫描仪测量物料表面形状。 物料流动轨迹和物料表面形状的确定为开炉后的上调提供了有效的参考[1]。

2.6 确定送风口

玉钢三号高炉共有20个风口。 年检前，直径115mm风口15个，直径110mm风口5个。 年检时全部更换为直径115mm的风口。 考虑到风速、鼓风动能、物料表面形状、较好的初始气流分布和送风初期的安全性等因素，本次炉口选用2#、12#、4#、14#、5#。 、16#、7#、17#、9#、19#共10个出风口，开3#、6#、8#、13#、15#、18#和1#、20以上东和西铁门#、10#、11#共设10个进风口，进风口面积0.104m2。

3 炉操作

3.1 点火气源

点火供气条件具备，按计划于1月20日20时20分点火供气。 送风量700m3/min，风压0.074MPa，初风温度478℃。 送风25分钟后，所有打开的风口都亮了。 逐渐加气，使风量保持在1 250 m3/min左右，逐渐增加气压至0.154 MPa。 21日0时00分，风温由478℃逐渐升至800℃，0时59分落料一次，料线塌陷7.2米至10.0米，2时空料加料32 至 11.64 吨，材料于 2:40 移动。 压缩空气量逐渐稳定，炉况趋于平稳平稳，为进一步补风创造条件。 风量逐渐增加至1 548 m3/min，风压为0.118 MPa。 4时00分，引入煤气，5时34分，西铁口岸有少量渣铁流出。 推测是炉膛内未清理干净的残铁熔化流出。 西出水口用少量堵漏泥封堵。 7:15升温至830℃，9:14降压，降风量1 101 m3 /min，风压0.153 MPa，送风后部分送风参数变化为如图1所示，10时47分塌料，料线由5.2m塌至9.0m，空料结焦至11.64m，13时07分料线暂停。 料线6.5米，13时42分料线塌至8.3米。

3.2 渣铁排放

炉膛内渣铁量根据进炉空气量和出料批数计算。 西铁门于21日13时20分开启。 铁门打开后，无渣铁和焦炭喷出。 判断为年检过程中未清理。 残铁熔化后产生的低温渣铁在泥包周围流动，再次凝结，在铁孔通道上方形成夹层，渣铁不能顺利流出。 通过反复烧氧，使铁门通道上方的夹层沸腾。 由于铁门沟道过大，新浇的主沟较浅沙缸压力表，14时13分，铁水涌出，漫过主沟。 为避免事态扩大，及时堵住铁门。 加固加高主沟。 东口打开时，情况与西口差不多。 出铁口打开后无渣、铁和焦炭喷出，夹层也因烧氧而沸腾。 15时33分，西铁门再次打开，铁渣顺利流出，[Si]6.36%，物理热1 479℃，[Al2O3]15.98%，[MgO]11.95%，铁渣流动性好，第一炉铁压风量稳定，风能静止，加料逐渐均匀顺畅。 从二炉到六炉，铁炉温度持续偏高，炉渣中[Al2O3]含量不断升高，[MgO]含量降低，炉渣与铁的流动性变差. 前8炉炉渣成分如表2所示。为防止因渣铁流动性差、渣铁量小、出铁时间间隔长等原因造成撇渣器铸死，主沟和在熔炉开始之前，在主沟槽水位以下 20 厘米的位置用红砂填充小井。 铁口打开后，铁水从浇口板经铁沟、摆动水口流入铁槽。 出渣后，通过控制砂坝的高度实现渣铁分离。 渣铁正常排出后，撇渣器装满黄砂，既减轻了炉前工作量，又有效保护了新浇主沟和撇渣器。 从6号铁炉开始，随着炉温的下降，炉渣中[Al2O3]含量逐渐降低，出渣转铁顺畅。 8号铁炉后，横穿东西龙头。

3.3 快速硅还原

视炉温是否足够，出铁口排渣出铁顺畅，风口处无涌渣、挂渣现象，风压、风量稳定。 多措并举，戳出风口，加大风量，循序渐进。 前8座铁炉采用西铁口出铁，拨风口顺序由西铁口向东铁口扩大。 一炉后期开9#风口、12#风口，风量增至2 076 m3/min。 一炉出铁后，矿石批次由12.0t扩大到16.0t，矿石焦负荷由2.06提高到2.30。 打开二炉铁的7#风口和14#风口，增加风量至2 328 m3/min。 打开三炉铁16#风口，增加风量至2 682 m3/min。 四号铁炉焦炭负荷由2.30提高到2.76，五号炉矿石批次由16.0t扩大到22.0t，矿石焦负荷由2.76提高到3.06。 为兼顾炉渣碱度和生铁质量，同时调整矿石配比，7号炉铁（22日8：00）开19#风口，[Si] 7号炉铁含量降至1.55%。 10炉开启17#风口，风量增至3 071 m3/min，其余4#和17#风口分别于23日1时46分和15时开启，实现全风口操作。

3.4 快速喷煤与富氧

在降硅和改善炉况过程中，为衔接炉温，逐渐升温至1 150 ℃，送风40 h后开始喷煤，送风74 h后，开始喷煤。比达到131.51 kg/t。 吹风后57小时开始富氧，吹风后88小时富氧率达到2.55%。 通气后第三天利用系数达到2.79t/m3·d，实现了快速生产。

4 结语

(1)精心细致的开炉前准备工作，为高炉开炉提供了良好的基础条件。 (2)高炉开炉料的计算、装料方式和炉料分配是整个开炉过程的基础和核心[2]，是高炉顺利开炉、快速投产的关键高炉。 (3)开炉后优化高炉操作，根据炉况进展及时调整各项操作参数，为高炉快速投产创造有利条件。 (4)组织开炉后排渣排铁，准确把握开风口和加风节奏，合理选择扩矿批次和负荷增加时机，快速降硅，快速注煤富集氧气，大大缩短了炉子的启动过程。 之后的第三天，产能就达到了。

5 参考文献

[1] 付曙光, 罗明． 新钢10号高炉开生产实践[J]． 炼铁2010.29(4)：35-38。

[2]白德春,王水文,等.韶关钢铁8号高炉快速达产的经验[J]. 炼铁2010.29(6)：55-58。