通才1 860 m3 高炉开炉快速达产实践

2024-01-07马全强赵高峰

山西冶金 2023年11期

马全强，高胜，赵高峰

（山西建邦集团有限公司，山西曲沃 043400）

0 引言

通才2 号1 860 m3高炉设东西两个铁口，24 个风口，采用串罐无料钟炉顶，2022 年11 月15 日根据公司整体安排停炉中修，进行了热风炉检修、矿槽衬板改造、风口浇筑、铁口修复、炉体喷涂等工作。根据公司计划于2023 年3 月1 日点火开炉，通才1 860 m3高炉开炉前制定了科学合理的开炉达产方案，采用炉缸填充枕木开炉，重点抓好烘炉、打压试漏、人员培训、料流轨迹测量、设备试车、开炉料装料等工作，确保高炉安全开炉、快速达产。

1 开炉准备阶段

1.1 高炉烘炉

高炉中修开炉前必须进行烘炉操作，通才1 860 m3高炉中修时进行了风口浇筑、铁口修复、炉体喷涂等工作，在高炉烘炉过程中，参考浇注料的烘炉曲线及工期进度制定了高炉的烘炉曲线，本次高炉烘炉时间为158 h。烘炉的目的是缓慢蒸发高炉内耐火材料砌体内的水分，提高砌体整体强度，避免开炉升温过快，水分快速蒸发会影响喷涂料使用效果，烘炉的重点是炉底和炉缸[1]。烘炉效果在一定程度上影响开炉初期的热量平衡和合理炉型，对高炉达产和后期煤气流的合理分布有重要作用。烘炉前，在东铁口埋入氧枪，在西铁口安装煤气导出管，使用自流浇筑料填充导管与铁口间隙，通才1 860 m3高炉严格按照烘炉曲线烘干铁口浇注料、风口浇筑料、炉身喷涂料等水分。图1 为高炉烘炉曲线控制温度和实际温度。

图1 高炉烘炉曲线

1.2 打压试漏

烘炉结束后，高炉本体和热风系统需要打压试漏，各区域安排专人检查记录，发现问题做好标记，在试漏结束后统一进行处理。高炉本体、热风系统试漏分气密性试漏和强度性试压两步。进行气密性试漏时，将冷风压力加至200 kPa，查找漏点，做好标记。进行强度性试压时，将风压加至250 kPa，查找漏点，进行标记。提前制订详细的打压试漏方案，各区域均需落实责任人，加强工艺工与机修工的检查和记录工作监督，打压试漏结束后，在高炉休风时进行漏点处理，拆除炉内烘炉导管和隔板，开始在炉缸装填枕木，同时在炉顶开始安装料流轨迹测量设备。

1.3 设备联动试车

设备稳定运行是高炉顺利开炉和快速达产的基础，开炉前，对高炉设备进行了充分试运转，在各区域划分了包机责任人，对设备进行专业检查和保养，充分记录设备试运转期间的运行参数，将设备性能调整到最佳状态；在开炉达产过程中，设备稳定运行，没有因设备故障造成高炉慢风、休风，为高炉快速开炉达产打下了基础。

1.4 开炉配料计算

为确保开炉安全顺畅，快速达产达效，炼铁厂组织技术骨干制订了详细的开炉达产方案（见表1），本次开炉炉顶要进行料流轨迹测量，为便于快速开炉达产，采用木柴填充炉缸开炉，风口下部300 mm 以下全部填充枕木（1 300 根），风口小套用枕木保护，炉腹以下全部装净焦，炉腰至炉身35%容积填充空焦（焦炭+白云石+萤石），炉身中下部加轻负荷料，炉身上部装正常料，全炉焦比2.32 t/t。

表1 开炉料参数

本次开炉装料阶段由北京神网公司进行了料流轨迹测量，由于准备工作充分，装料测量计划周密，各方配合密切，整个装料过程和测量工作有序进行，顺利地完成了炉料填充及装料测量的预定任务。装料测试原则：一方面满足高炉料面测量的需要，另一方面为达产过程中装料制度调整提供依据[2]。开炉装料测量工作从2023 年2 月26 日22：00 开始，至2023 年2 月27 日15：00 结束，装料测量共用时17 h，为高炉顺利开炉和快速达产提供了有利条件。

2 开炉操作

2.1 送风制度选择

通才1 860 m3高炉开炉送风堵8 个风口，16 个风口送风，采取间隔堵风口方式，风口面积0.155 6 m2，初始风量为1 800 m3/min，风温为850 ℃。使用耐火泥和轻质耐火砖堵风口，安排专人负责，确保开炉过程中不被吹开。开炉风口布局如表2 所示。

表2 开炉风口布局

2.2 点火送风

通才1 860 m3高炉于3 月1 日21：18 点火送风，送风后约8 min 风口点亮，22：16（送风后约1 h）高炉引煤气至管网，之后采取高压操作，22：30 时将风量加至2 400 m3/min 左右，送风后需要尽快提高炉缸温度，使初渣具有较高的温度及良好的流动性。通过控制加风节奏、调节风温及装料制度，同时严格控制压差，确保炉况的稳定运行。出铁前按风压操作，出完第一次铁后，按风量操作。04：06 时根据炉内理论铁量的计算，开氧枪氧气出第一次铁，渣铁热量充足，流动性良好，出铁70 min。表3、表4 分别为第一炉铁水、炉渣成分，铁水w（Si）=1.76%，比实际预计值偏低；炉渣镁铝质量比为0.69，二元碱度0.87。

表3 第1 炉铁水成分

表4 第1 炉炉渣成分

随着出铁的好转，逐步开风口加风（见表5），扩大矿批，增加焦炭负荷，根据生铁成分和炉渣碱度，适当调整配比，做好炉温和碱度的平衡，减少炉前劳动强度，保证渣铁足够的物理热和生铁质量。高炉于05：32 开始喷煤，07：00 开始富氧，氧量1 700 m3/h，3 月3 日09：20 风口全开，高炉操作恢复正常参数，实现了快速开炉达产。随着工作风口和风量增加，在炉况顺行度较好时，调整多环布料制度，使得炉料分布趋于合理，炉顶温度曲线平稳波动，提高煤气利用率，降低燃料比。

表5 开风口情况

2.3 装料制度调整

高炉引煤气后矿批加至25 t，风量由初期的1 800 m3/min 逐步加至2 200 m3/min，根据料线深度和煤气利用率，附加净焦补热；随着风量增加，提高料线，焦比从638 kg/t 降至580 kg/t，料制由矿2 环、焦4环向矿3 环、焦5 环过渡，料线逐步提至2 m，逐步外扩角度，提高煤气利用率，降低消耗；第一炉铁过后，焦比逐渐降至480 kg/t，后续根据炉温、料速和煤气利用率调整煤量，快速降低铁水w（Si）至0.8%，降低炉前劳动强度。装料制度调整情况如表6 所示。

表6 装料制度调整

2.4 炉况调整

本次开炉过程中没有大幅度气流波动，炉况平稳顺行，但受炉前出铁影响，仍出现了持续高压差现象，通过控制风量和调整料制，加快炉前出铁节奏，风压逐渐降低，开炉初期因炉温高、渣量大，给渣处理系统带来较大压力，通过快速上负荷降硅，减轻了炉前出铁压力。此外开炉过程中各系统密切配合，没有出现因设备故障造成的高炉减风、慢风，高炉实现4 d 达产，高炉利用系数、煤比、燃料比等指标稳步优化，实现了安全开炉和快速达产。开炉达产指标如表7 所示。