萊鋼1#1 880 m3高爐大修開爐實踐

回全平，郭新超，李　明

（萊蕪鋼鐵集團銀山型鋼有限公司 煉鐵廠，山東 萊蕪271104）

1　前　言

萊鋼1#1 880 m3高爐從2004年6月18日開爐投產(chǎn)，于2017年9月27日停爐大修，安全運行13.5 a多，累計出鐵量達到2 117.6萬t，單位爐容產(chǎn)鐵量為11 264 t，屬于長壽高爐。因設(shè)備安全與環(huán)保因素，決定對高爐進行大修，于大修116 d后順利開爐，爐況恢復(fù)順利，恢復(fù)時間較短，開爐3 d實現(xiàn)了日達產(chǎn)，煤比達到130 kg/t，于2018年2月21日實現(xiàn)月達產(chǎn)4 750 t/d，日均鐵量較大修前有較大提升，為萊鋼大修停爐開爐積累了寶貴的經(jīng)驗。

2　開爐前準備

2.1　設(shè)備檢修

本次大修更換了大量老舊設(shè)備，本體包括爐頂煤氣風罩、4個煤氣上升管膨脹節(jié)、爐體冷卻管道，爐底至風口冷卻壁全部更換，部分損壞冷卻壁更換，爐缸碳磚重新砌筑；出鐵場開口機、泥炮換新，除塵系統(tǒng)改造，主溝重新砌筑；渣處理整體更換等。所有檢修均按照計劃進行，并在開爐前進行反復(fù)聯(lián)動調(diào)試，為大修后順利開爐提供了有力保障。

2.2　爐缸填充

風口以下空間全部用優(yōu)質(zhì)硬雜木進行填充，未選用昂貴的枕木。為保證爐缸填充密實，裝料過程由人工進入爐內(nèi)進行交叉擺放。期間對風口小套前端進行特殊遮擋，防止裝料損壞小套。

2.3　原料準備

開爐原料由主要原料干熄焦、燒結(jié)礦、球團礦與熔劑石灰石、硅石、螢石、錳礦組成。并由專人跟蹤運輸上料入倉，確保開爐原燃料質(zhì)量達到要求。各原料成分見表1。

表1　萊鋼1#1 880 m3高爐開爐原料成分

2.4　烘爐過程

2018年1月10日20：00，高爐送風烘爐，除3#和15#風口留出為工作人員進出爐缸以外，其余26個風口均安裝導(dǎo)風管至爐底保護磚500 mm處，并在保護磚表面用鐵皮進行保護，防止將爐底保護磚吹壞。在爐缸底部安裝熱電偶進行升溫監(jiān)控，烘爐時間確定為8.5 d，最高溫度600℃。冷卻壁與風口各套水量按正常生產(chǎn)控制。送風時按正常復(fù)風程序送風。烘爐時間與溫度控制如表2所示。

表2　萊鋼1#1 880 m3高爐烘爐控制

2.5　開爐裝料原則

按開爐方案計劃，整個裝料過程分為9段。第1段裝底焦和硬雜木；第2段裝凈焦；第3段裝空焦；第4～9段裝正常料，當料線到達6.5 m時，開始進行布料測試；料線到1.45 m，停止上料，整個裝料過程完成。裝料料單見表3。

1）開爐料總焦比為3.5 t/t，正常料負荷逐漸加重；正常料第4～9段爐渣堿度為1.05，空焦堿度1.1，全爐堿度 0.80。理論生鐵成分：［Si］4.00%、［Mn］0.60%、［S］0.03%、［C］3.50%、［Fe］92.00%。

表3　萊鋼1#1 880 m3高爐裝料單

2）元素分配系數(shù)：Fe的回收率為99.5%；Mn的回收率為60%；P全部進入生鐵；S 15%揮發(fā)，85%進入渣鐵。

3）爐料壓縮系數(shù)：凈焦為15%，空焦為14%，正常料為9%～13%。

4）爐缸風口以下硬雜木填充，風口以上分別是凈焦、空焦、正常料。配料計算以風口下沿為準。

3　開爐過程

3.1　送風點火

2018年1月21日11：36送風點火，開爐采取堵12個風口開16個風口送風，送風面積為0.180 9 m2；點火時定風壓操作，風壓在20 kPa左右，12：05，16個風口全部著火。

3.2　負荷及料制調(diào)劑過程

開爐上料后第3批料停配石灰石，焦比調(diào)整至760 kg/t，并在中心多加1圈焦炭引導(dǎo)中心氣流，10批料后礦石矩陣在43°外擴1檔壓制邊緣。2018年1月21日2：30焦比由760 kg/t調(diào)整為685 kg/t，金屬料負荷2.5 kg/t，同時每批料配加錳礦580 kg/批、螢石300 kg/批。上料10批后停配螢石，第22批料焦比調(diào)整為620 kg/t，34批料焦比調(diào)整為550 kg/t。

風量2 000 m3/min時噴煤迎負荷料，同時調(diào)整配料堿度為1.26，燃料比按620 kg/t進行平衡。由于鐵水物理熱上行較慢，23日6：00第21批料停配錳礦1個冶煉周期后，鐵水物理熱達到1 497℃；23日第50批料焦比調(diào)整為480 kg/t，76批料調(diào)整為450 kg/t，期間為疏導(dǎo)中心氣流，將中心圈焦炭加到7圈。24日第17批料焦比調(diào)整為420 kg/t，配料堿度為1.3，配料Si為0.5%，燃料比540 kg/t，基本接近正常生產(chǎn)水平。21—24日料制變化情況見表4。

3.3　渣鐵排放過程控制

點火送風后爐況順行，原計劃2018年1月22日早7：00累計風量達到210萬m3時開東鐵口出鐵；4：40在送風累計達到157萬m3時，東鐵口開始噴渣，隨后切除東鐵口導(dǎo)管堵鐵口憋鐵；但6：30準備開口時，新開口機故障無法開口。8：40西鐵口開始噴渣，立即燒掉導(dǎo)出管封住鐵口。因西場干渣場較小的限制，等待處理好開口機再開東場鐵口。期間風壓上升，風量由2 700 m3/min減至2 500 m3/min，直到9：23開口機處理好后打開東鐵口，此時累計風量為241.2萬m3。鐵口打開后流動性較好，渣鐵熱量充足（1 480℃），但出渣鐵較少，15 min后堵鐵口。11：13再次打開東鐵口，出渣鐵約20 t，渣鐵流動性較好，11：30堵住鐵口。為了預(yù)熱鐵溝，14：13再次打開東鐵口，渣鐵流動性較好，通過撇渣器進行憋鐵操作。此次出鐵時間較長，渣鐵明顯較多，熱量充足（1 460℃），直到16：38見噴堵鐵口。隨著鐵口出鐵逐步增加風口個數(shù)并對應(yīng)提高入爐風量（見表5）。

表4　萊鋼1#1 880 m3高爐21—24日料制變化情況

3.4　開爐后強化冶煉

降硅是高爐開爐后強化冶煉的重要手段，但降硅速度過快則有可能導(dǎo)致爐況溫度不足等事故，因此，控制合適的降硅速度尤為重要。此次開爐第1爐鐵水含Si量為9.43%，物理熱1 480℃，流動性良好，24 h負荷加至3.57，焦比為550 kg/t。從第3爐鐵開始，爐溫下降較快，鐵水含Si量降至2.0%以下，物理熱1 450℃左右，之后Si含量維持在1.0%～1.5%，熱量逐步上升。2018年1月24日鐵水溫度達到1 530℃，Si含量穩(wěn)定在1%上下，為加風創(chuàng)造了條件。鐵水成分見表6。

通過選擇合理的送風參數(shù)，動態(tài)調(diào)節(jié)料制，匹配好送風參數(shù)，控制首爐鐵出鐵時間，控制充足的爐缸溫度等一系列操作技術(shù)，實現(xiàn)了高爐開爐后爐況順利恢復(fù)，開爐第2天順利將風口全部捅開，達到全風量作業(yè)。通過快速降硅強化冶煉，高爐開爐第3天全天產(chǎn)量4 008.86 t，完成了日達產(chǎn)目標。

表5　萊鋼1#1 880 m3高爐開風口加風情況

表6　萊鋼1#1 880 m3高爐鐵水成分

4　結(jié)　語

開爐過程經(jīng)驗總結(jié)：1）本次開爐安全、順利，整個過程沒有懸料，爐況波動較小，實現(xiàn)了3 d快速達產(chǎn)達效。2）入爐焦炭全部使用干熄焦，反應(yīng)后強度＞65%，同時加大焦丁篩分強度，保證了入爐焦炭的質(zhì)量，為高爐順行提供有力保障。3）布料測試順利，為高爐開爐提高了準確的布料參數(shù)。4）工藝技術(shù)方案制定合理，爐溫、堿度適宜。負荷過渡平穩(wěn)，渣鐵物理熱充足。通過分段裝料實踐，證明2 000 m3高爐多段料布料開爐是較為合理的裝料方式。5）開爐渣鐵熱量充足，流動性較好，為開爐順利出鐵和恢復(fù)創(chuàng)造了條件。6）本次風口堵泥效果好，未出現(xiàn)開爐期間風口自動吹開的現(xiàn)象，保證開風口加風按照計劃穩(wěn)步進行。7）動態(tài)調(diào)節(jié)料制，負荷調(diào)整及時，中心氣流的發(fā)展合理，加風過程順利，在保證熱量的前提下快速將爐溫降到正常水平。

開爐過程中的不足：1）裝料過程中，在布料時出現(xiàn)料流開度跳變，導(dǎo)致料面南北相差近1 m，后補加凈焦30 t填平料面，導(dǎo)致東西鐵口噴渣時間間隔較長，因此應(yīng)做到開爐前充分調(diào)試，避免設(shè)備故障導(dǎo)致上料不穩(wěn)。2）對新開口機設(shè)備不夠熟悉，未能及時調(diào)整到位，導(dǎo)致第一次開口時間向后推移，影響首爐開鐵口的時間。3）爐前安裝風口中小套時角度安裝不合適，導(dǎo)致風口送風面積受影響，風口噴煤后煤粉小套前端嚴重磨損，個別風口無法噴煤。隨著煤粉噴吹量增加，多個風口小套磨漏，造成高爐被迫休風調(diào)整風口小套。4）因上料料流開度不穩(wěn)定，導(dǎo)致增加焦炭填補料面，造成爐內(nèi)焦炭負荷比原計劃負荷輕，前3爐鐵水爐溫偏高。