中天鋼鐵8#高爐快速開爐達(dá)產(chǎn)實踐

王 強(qiáng)，付 偉，胡立黨

（1武安裕華鋼鐵有限公司，河北 武安056300；2常州中天鋼鐵，江蘇 常州213000）

1 前言

常州中天鋼鐵有限公司8#（1 580 m3）高爐于2019年6月23日下午開始點火開爐，對比以往其他高爐開爐焦比高，爐前工作量大，本次開爐選擇焦比合適，料段安排合理，負(fù)荷跟進(jìn)較快，26 h風(fēng)口開全，無塌料無懸料無壞套，第2 d產(chǎn)量達(dá)到4 000 t，第3 d產(chǎn)量完成4 400 t，燃料比降到530 kg/t以下，煤比130 kg/t，煤氣利用率達(dá)到47.8%，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

2 高爐快速開爐操作

2.1 高爐烘爐

高爐按預(yù)定計劃烘爐8 d，兩鐵口做好泥包后埋入65 mm導(dǎo)風(fēng)管，風(fēng)口和東鐵口各裝1根量程1 000℃熱電偶，烘爐以鐵口熱電偶溫度最高500℃為準(zhǔn)，風(fēng)口熱電偶溫度為參照，以爐頂溫度＜350℃及氣密箱溫度＜45℃為制約，以風(fēng)量調(diào)節(jié)為手段，定時倒換爐頂大放散，保證1開1關(guān)。

2.2 檢測碰撞點

校準(zhǔn)了溜槽角度及探尺零位，確定了β角順時針方位正北方向為0°，測量了溜槽傾動力矩e為0.7 m，料線高差h1為1.8 m。考慮開爐時間緊迫，對料流測定各項目不專業(yè)，打開溜槽檢修孔，每次料罐裝5 t焦炭，調(diào)小γ角，調(diào)整α角保證碰撞點大約在1.5 m位置，放料4次，基本確定1.5 m碰撞點角度在44°，與劉云彩布料方程對比（溜槽L02.6 m，ω0.167圈/s，μ0.5），計算n值3 m，誤差0.15 m［1］，說明平時布料矩陣可以參照劉云彩布料方程計算調(diào)整。

2.3 開爐參數(shù)

采用散裝木柴半帶風(fēng)裝料開爐，木柴裝至離爐缸上沿1 m。料段安排:扣除木柴后死鐵層+爐缸+85%爐腹裝凈焦，15%爐腹+爐腰+6%爐身裝純空焦，6%爐身以上裝輕負(fù)荷料。高爐內(nèi)型尺寸見表1。

表1 高爐各部位容積m3

選定凈焦壓縮率14%，空焦壓縮率12%，正常料壓縮率11%；全爐焦比3.2 t/t，正常料焦比790 kg/t，正常料堿度0.96，空焦堿度0.93。正常料組成:焦批8.6 t，礦批18 t，燒結(jié)礦13.4 t，球團(tuán)礦4 t，錳礦0.6 t，硅石0.6 t，螢石0.15 t，蛇紋石0.25 t。

鐵水成分:［Si］3.5%，［Fe］91.82%，［S］0.04%，［Mn］1.18%，［P］0.11%，［C］3.35%，［Ti］0.2%?；厥章?［Fe］99.5%，［Mn］60%，［S］8%，［Ti］80%，［P］100%。

焦炭全部用干熄焦，水分1%，灰分12.65%，灰分成分占比計算按SiO250%，CaO3%，Al2O335%，MgO1.5%。原燃料成分分析見表2。

2.4 半帶風(fēng)裝料

烘爐涼爐結(jié)束后，進(jìn)人拆除部分烘爐導(dǎo)管并清理好爐缸。把測試碰撞點的20 t焦炭蓋住西場鐵口65 mm導(dǎo)出管和東場自制65 mm氧槍，鐵口的烘爐熱電偶不拆，便于確認(rèn)爐缸渣鐵蓄積狀態(tài)。然后從風(fēng)口開始向爐缸開始裝入散木柴，約計50 t，裝到預(yù)定位置后，進(jìn)人碼平壓實，防止有大的漏點影響后面開爐料的裝入誤差。風(fēng)口區(qū)域立排一圈長2 000 mm的長木，高爐中心堆起堆尖也擺一圈圓木?？紤]高爐在裝料過程中向爐內(nèi)送入冷風(fēng)，可以疏松料柱，改善爐料透氣性，有利于高爐開爐時爐況順行，進(jìn)行帶冷風(fēng)裝料。為避免吹散木柴，裝料時凈焦、純空焦采用靜態(tài)裝料，凈焦單環(huán)角度18°空焦單環(huán)角度22°。高爐裝完空焦開始送冷風(fēng)半帶風(fēng)裝負(fù)荷料，冷風(fēng)壓力120 kPa，冷風(fēng)流量1 300 m3/min，風(fēng)溫150℃，正常料采用單環(huán)角度，C24°O22°88料線裝至3 m停止裝料。裝料過程從凈焦開始每3批料根據(jù)雷達(dá)料位記錄1次料線深度，核對體積，結(jié)果滿足誤差范圍，說明堆比重及壓縮率選擇相對準(zhǔn)確。核料全爐焦比3.3 t/t（包括20 t鋪底焦炭），全爐渣比690 kg/t，正常料焦比790 kg/t，正常料堿度0.96，空焦堿度0.93，全爐堿度0.77（爐缸80%焦炭不造渣）。裝料形式見表3。

表2 原燃料分析%

表3 料段安排

2.5 送風(fēng)制度

高爐共24個風(fēng)口，總面積0.256 6 m2，堵8個風(fēng)口，前端堵有水炮泥，中間塞修磨好的輕質(zhì)保溫磚，后端再堵有水炮泥至小套1/3處確保堵嚴(yán)。送風(fēng)面積0.168 m2，面積占比65%。高爐于2019年6月23日19:16送風(fēng)點火，熱風(fēng)壓力80 kPa，風(fēng)溫800℃，風(fēng)量1 550 m3/min，送風(fēng)風(fēng)量比0.98，標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速153 m3/s，實際風(fēng)速314 m3/s，鼓風(fēng)動能12 126（kg·m）/s。送風(fēng)10 min后所有送風(fēng)風(fēng)口著火，40 min后探尺動作，期間穩(wěn)步加風(fēng)，待頂壓穩(wěn)定在90 kPa并且爐頂溫度相對容易控制后開始投入TRT并網(wǎng)運(yùn)行。送風(fēng)大約8 h，壓量關(guān)系略緊，風(fēng)速動能下降到正常水平左右，探尺偶有臺階，鐵口熱電偶過量程燒壞，預(yù)判高爐開始形成軟熔帶，減風(fēng)壓5 kPa，待探尺與壓量關(guān)系基本穩(wěn)定。

此時根據(jù)噸焦耗風(fēng)采用表風(fēng)量為2 500 m3/t，前段凈焦381 t（包括鋪底焦炭20），送風(fēng)后累計平均表風(fēng)量1 900 m3/m。計算實際時間8.35 h與理論計算基本相符合，說明在沒有煤氣在線分析的情況下，按此計算也能達(dá)到相對準(zhǔn)確預(yù)判軟熔帶的形成時間。軟熔帶形成穩(wěn)定后根據(jù)出鐵及爐溫、物理熱、渣鐵流動性，加快開風(fēng)口速度，20 h僅剩1個風(fēng)口，考慮爐前連續(xù)多爐出不盡鐵，26 h最后1個風(fēng)口才開完。送風(fēng)制度參數(shù)如表4所示。

2.6 裝料制度

為考慮快速引煤氣，開爐全部使用干熄焦，待引煤氣后爐頂溫度起勢加快，改干熄焦和濕焦配比1∶1。裝料料制與其他1 500 m3級高爐開爐使用多環(huán)布料不同，8#高爐全部使用單環(huán)負(fù)角差裝料，送風(fēng)后先用單環(huán)-2°。引煤氣后開始每隔5～8批料擴(kuò)礦批2 t，礦批22 t以上時改為多環(huán)布料?？紤]原料（TiO2）負(fù)荷較高，［Si］超過0.9%時，［Ti］達(dá)到0.1%，所以加負(fù)荷速度較快，6爐鐵后［Si］降到1%以下，濕焦負(fù)荷變動2.11→2.5→3.3→3.6→4.0。

表4 相關(guān)操作參數(shù)

2.7 爐外出鐵

西場埋65 mm導(dǎo)風(fēng)管送風(fēng)后空吹，東場埋入65 mm自制氧槍，送風(fēng)同時送壓縮空氣和少量氧氣。風(fēng)口以下容積310 m3，爐缸容積系數(shù)0.35，安全系數(shù)0.6，有效安全容積65 m3，消耗15批正常料時產(chǎn)生鐵水161 t，渣量127 t，渣鐵體積總65 m3。根據(jù)噸焦耗風(fēng)2 500 m3/t，鐵前平均風(fēng)量2 020 m3/min，出鐵時間14.07 h，計劃14 h出第1爐鐵。由于氧槍與鐵口孔道沒有封住導(dǎo)致跑風(fēng)嚴(yán)重，8.5 h調(diào)大氧槍氧氣時自動燒出，出渣鐵3 t，西場9 h見渣燒開鐵口后堵上。送風(fēng)15 h過臨時撇渣器，出鐵時間75 min，出鐵量120 t，渣鐵物理熱充足，流動性非常好。18 h過東場正式撇渣器，24 h過西場正式撇渣器，爐外出鐵組織基本正常。出鐵記錄見表5。

表5 爐外出鐵記錄

3 結(jié) 論

3.1 在原料（TiO2）負(fù)荷偏高情況下，［Mn］控制1.2%～1.5%高于一般水平，改善了渣鐵流動性，同時加快降［Si］速度，有效緩解爐前工作壓力。本次開爐降［Si］快速到位，但堿度調(diào)整滯后，造成前幾爐［S］偏高。

3.2 在軟熔帶形成之前，風(fēng)速、鼓風(fēng)動能允許加大，可以加快進(jìn)度，軟熔帶形成以后要控制比正常稍低，盡量避免燒風(fēng)口。渣鐵流動性好時快開風(fēng)口，利于氣流均勻分布。

3.3 高爐開爐焦比高、煤氣量大，加上礦批小，幾乎很難發(fā)生中心堵塞情況。本次開爐裝料及后續(xù)正常上料較長時間維持單環(huán)負(fù)焦差布料，實際效果很好，說明高焦比開爐條件下，先保證較強(qiáng)的邊緣氣流更利于順行。

3.4 引煤氣前全用干熄焦利于頂溫升高。煤氣爆發(fā)實驗合格后快引煤氣，快速加風(fēng)后不到2 h爐頂溫度達(dá)到100℃以上，保證了布袋正常使用。

3.5 根據(jù)噸焦耗風(fēng)計算第1段凈焦燃燒完時間配合壓量關(guān)系偏緊、探尺動作變緩甚至呆滯等操作參數(shù)變化判斷軟熔帶形成時間段比較方便。

3.6 參照渣鐵總體積不超過風(fēng)口中心線為原則，確定需要的安全出鐵量。根據(jù)噸焦耗風(fēng)和開爐累計平均風(fēng)量，可以計算出第1爐鐵出鐵時間。