韶钢8号高炉开炉实践

彭 厅，陈生利

（广东省韶关钢铁集团有限公司炼铁厂，广东 韶关 512123）

广东省韶关钢铁集团有限公司（全文简称韶钢）8号高炉于2009年投产，有效容积3 200 m3，由于冷却壁大量破损，于2022年停炉检修，采用整体浇注方式对炉缸系统修复，炉腹炉腰新换冷却壁浇注预挂渣皮，另对内衬进行喷注修补，重新造衬，检修工作顺利完成。通过对开炉投产前充分的准备工作，开炉时通过对填充料的合理配料，使焦炭负荷缓慢而稳步上升，保障开炉过程中炉缸热量充沛，炉况稳步向好，风量逐渐接受，为正常负荷料的加入奠定基础。并通过大幅度提高填充料装入完毕后的第一批正常料的焦炭负荷，实现快速喷煤、富氧以迎接负荷料。从而避免长时间全焦冶炼，有利于高炉气流稳定和灵活调剂炉温，使铁水[Si]平稳下降，减轻炉前工作量。之后按每个冶炼周期提高0.2～0.3的调整力度继续提高焦炭负荷，提升幅度稳步均匀，以利于实现高炉开炉顺行、快速达产，取得了良好的经济效益，实现了安全、高效、科学的开炉。

1 开炉前的准备工作

1.1 烘炉工作

烘炉的目的是使高炉耐火材料砌体和喷涂料内的水分蒸发，并得到充分加热；检查整个高炉系统和煤气系统流程工况。高炉烘炉以风温为依据，以风量调剂为手段，以炉顶温度相制约，按烘炉曲线进行烘炉。烘炉气流的通路：风机→冷风总管→热风炉→热风总管→高炉→高炉炉顶放散阀→排入大气。烘炉期间，顶压维持0.015～0.020 MPa，用放散阀控制顶压，炉顶三放散阀交替工作，原则上开一个，特殊情况现场商定，2 h交替一次。从高炉炉顶排除的废气含水量与大气湿度接近；炉底排气孔无明显水汽时，开始凉炉。高炉烘炉温度时间曲线见图1。

图1 烘炉曲线

1.2 试压检漏

高炉、热风炉的试压工作，是整个高炉工艺系统进行严密性试验的一种有效方式，属于负荷联动试车范围。试压的目的是为了检查设备泄漏情况，通过试压，查出泄漏点后进行堵漏[2]。高炉、热风炉的试压方法，是在热风炉烘炉完毕、高炉烘炉后期，使用高炉鼓风机向高炉、热风炉进行送风充压，然后经过眼看、耳听、手摸、涂肥皂水等方法，对工艺设备或管道进行泄漏检查，在消除泄漏点后为合格。高炉及煤气系统缓慢升压经三个不同梯度的升压试验，并分别进行处理，最高压力不超过0.25 MPa。调整压力分别为：→0.10 MPa→0.15 MPa→0.20 MPa。每个阶段升压后，均要稳压一段时间，全面检查并处理。查漏共查出多处漏点。

1.3 开炉前联动试车

较强的设备稳定性，设备状态对高炉生产组织至关重要，良好的设备性能是高炉顺利开炉，快速达产的物质基础，在设备安装调试过程中,组织生产设备人员动态跟踪管理,并在开炉前对设备进行了充分试运转,将设备性能调整到最佳状态,不仅保证了设备性能，而且锻炼的生产人员操作技能和事故处理能力，增强了设备维护的针对性与有效性。

2 合理的高炉开炉配料及装料方案

开炉采用枕木填充炉缸开炉，装枕木的目的在于易点火，有利于开炉煤气安全[1]；送风后易于炉料下降，有利于开炉顺行；便于均匀加热炉缸，铁口好开。将填充料分成多段装入。死铁层装入底焦＋枕木，底焦以上炉缸至风口中心线以下0.8 m处用枕木填充，炉腹加入净焦，炉腰+炉身下部加入空料，炉身中上部加入空料+正料，炉喉加入正料。焦批重量保持一致，均按21 t加入。空料焦批按负荷料焦批加入，空料碱度R2=0.866计算，配加适量白云石、石灰石、硅石。正料矿批42 t，锰矿1 700 kg/批，焦比796 kg/t，配加适量白云石、硅石、石灰石，碱度R2=0.987，全炉开炉料二元碱度：R2=0.808。高炉各段炉料填充方式见表1。

表1 高炉各段炉料填充方式

开炉料布料角度原则：焦碳偏于中心布入；矿石偏于边缘布入；空料不能布于边缘，尽量布在中间区域[3]；前期采用单环布料，后期料线6.0 m以上采用多环布料。具体开炉料的布料角度见表2。

表2 开炉料布料角度

3 开炉料

烧结矿：w（TFe）=57.0%±0.5%，w（Al2O3）≤1.85%，二元碱度R2=1.9，波动±0.05%，w（SiO2）=5.2%±0.2%，强度要高，转鼓指数≥78%，成分稳定，粉末少，粒度＜5 mm＜5.0%。焦炭：M40＞88%，M10＜5.5%，CSR≥69%，CRI≤23%，灰分＜12.5%，水分≤0.5%，w（S）＜0.75%。中信球团矿：w（TFe）≥62.0%。过筛PB矿：w（TFe）＞62%，粒度＜5 mm≤5%。锰矿：w（Mn）≥20.0%，粒度为10～50 mm。要求必须在装炉前一天将矿槽储满各原燃料。

4 富氧喷煤

2021年2月7日10：16复风开炉，11：39全部风口点亮，其后安排做炉顶煤气爆发试验合格，12：34成功引煤气。其后对2号和4号铁口埋氧枪，使用氧枪插入铁口内，对炉缸进行加热，以利于后续出铁时，铁口顺利打开，改善渣铁流动性。开炉复风7 h后（开炉复风后第8批）第1次变料：矿批47 t/批，焦批21 t/批，负荷2.24 t/t，R2=0.994；18：25软熔带开始形成，压差升高。第24批开始第二次变料：矿批50 t/批，焦批21 t/批，负荷2.38 t/t，R2=0.99；8日00：58风量加至3 300 m3/h，01：40 4号铁口拔氧枪出渣，渣温足。06：28打开2号铁口，出第一炉铁，出铁102 min，渣铁流动性良好，出铁共103 t，铁水温度1 477℃，铁水w[Si]=5.76%、w[S]=0.012%，炉渣成分R2＝1.17。第58批开始第三次变料：矿批57 t/批，焦批21 t/批。负荷2.71 t/t，R2=1.022；第69批第四次变料：矿批70 t/批，焦批21 t/批，负荷3.2 t/t，R2=1.08；第4次变料后，14：45（开炉复风28.5 h）开始喷煤10 t，15：32开始富氧4 000 m3/h。2月9日03：00富氧加至10 000 m3/h，喷煤逐步加至40 t，煤比150 t/批。第89批第5次变料：矿批70 t/批，焦批21 t/批，负荷3.5 t/t，R2=1.08。2月9日矿批逐步加至82 t，负荷4.4 t/t，R2=1.154，富氧加至15 000 m3/h，喷煤51 t，煤比170 kg/t。图2为开炉喷煤量和氧量趋势图。07：40铁水w[Si]降至0.95%，炉渣实际碱度1.16，风量加至正常风量5 800 m3/min。炉前出铁顺畅，炉况顺行较好。表3为开炉前8 d指标统计情况。

图2 开炉喷煤量和氧量趋势图

表3 开炉期间指标统计

5 结论

1）合理的开炉方案是开炉快速富氧喷煤的主要因素。本次开炉，制定了详细的开炉方案，具体分工责任到人，在开炉前进行了讨论，统一思路，并在开炉过程中严格按方案执行。

2）合理的开炉操业选择和高炉各项参数调剂的科学性，保证了铁水热量充沛，对高炉及时出净渣出铁，减少炉前劳动强度，高炉实现快速富氧喷煤提供了重要保证。充足的炉温基础，保证了渣铁流动性良好，加风达产提供了热量保证。

3）本次开炉预先对铁口埋氧枪，使用氧枪插入铁口内，对炉缸进行加热，以利于后续出铁时，铁口顺利打开，改善渣铁流动性。促进了高炉顺行，为加风加负荷，尽早富氧喷煤创造了条件。

4）本次开炉搞好设备的保驾护航工作，在开炉期间保证设备运行正常，未有出现因设备原因影响到开炉的进程。精心组织好炉前出铁工作，做到炉外不影响炉内，炉外配合好炉内的思路，加快了炉况恢复进程，也为快速富氧喷煤创造了条件。

5）本次开炉过程顺利，快速点火，1 h 20 min全部风口点亮，整个开炉的煤气流安全可控，开炉炉料下降顺畅，开炉2 h 18 min引煤气。第一次铁出铁安全顺畅，渣铁成分符合预期，渣铁流动性较好。第二次铁物理热达1 501℃，渣铁物理热充足。开炉复风28.5 h开始喷煤富氧，早喷煤能活跃炉缸、尽快降低焦比、便于顶温控制、减少布袋和炉顶设备压力、丰富调剂手段，减少操作对风温和负荷的依赖，达到全国同类型高炉开炉快速富氧喷煤的领先水平。