濟鋼2#1750年修開爐及達產實踐

摘要：濟鋼2#1750m3高爐的開爐達產是一項復雜繁瑣的系統工程，通過優化配料和操作，高爐開爐后穩定順行，僅3天利用系數達2.1。

關鍵詞：高爐開爐達產

1.2#1750綜述

濟鋼2#1750m3高爐有效容積1750m3，24個風口，2個鐵口，爐頂為PW緊湊型串罐無料鐘爐頂，采用磚壁合一薄壁內襯結構、銅冷卻壁技術、聯合軟水密閉循環系統。從2005年3月30日開爐以來，爐況順行良好，高爐持續強化冶煉。由于四、五、八段冷卻壁損壞嚴重，多處支管漏水而改工業水，為此利用年修機會對其重點修復，并進行爐內噴補造襯。2008年3月1日停爐項修，采用打水降料線停爐法將料面安全、快速降到風口中心線。歷時27天，處理了冷卻壁問題，采用噴涂技術對風口以上爐墻進行噴涂造襯。并于3月27日復風點火，開爐后爐況順行，僅3天高爐就達到設計利用系數。

2.開爐準備

為保證開爐工作順利進行，制定了開爐準備工作方案。包括：烘爐方案、通風檢漏方案、開爐用料方案、裝料及測試方案、開爐送風及爐前工作計劃等。

3.開爐裝料

本次開爐采用枕木填充爐缸法。爐料為凈焦、空焦、正常料三個階段。爐腹裝凈焦，爐腰、爐身下部4.5米裝空焦（在該段空焦中補夠爐腹0.5倍容積凈焦的熔劑量），往上裝空焦和正常料，負荷逐步加重，最后過渡到正常料。爐料嚴格按裝料表分段裝入，并詳細記錄。

3.1開爐配料計算

開爐配料選擇合適的總焦比，對開爐進程有決定性的影響。根據多年來開爐經驗和國內大型高爐采用枕木填充法開爐使用的焦比，結合自有爐料的具體情況，開爐料總焦比確定為2.9 t/t，正常料焦比為0.8 t/t。

3.1.1開爐料及開爐參數的選擇

根據開爐對爐溫和渣量的特殊要求，同時結合濟鋼歷次大高爐開爐經驗，選擇開爐料的配比為：燒結礦73.8%、球團礦18%、錳礦4%、硅石4.2%，其成分及堆比重見表1。焦炭工業分析以及預計生鐵成分分別見表2、3。表1原燃料化學成分%

TFeFeOSiO2CaOMgOAl2O3SPR2堆比重燒結56.829.344.9510.82.3620.0250.0622.181.75球團63.280.435.11.481.681.130.0060.0180.292錳礦11.638.368.485.365.280.221.73硅石96.90.620.10.461.54白云石3.2534.5515.320.91.52焦炭6.420.490.084.450.090.52

表2焦炭工業分析

灰份13.01%SiO2CaOMgOAl2O3揮發份SH2O49.323.760.6134.171.4%0.94%0.2%

表3生鐵成分預計

FeCSiMnSP91.56%4%3.5%1%0.04%0.1%

3.1.2開爐料及爐渣成份

根據鐵礦石帶入的鐵量、元素回收率和預計生鐵成分計算出焦炭批重為9.4噸。正常料組成為：燒結14.76噸、球團3.6噸、錳礦0.8噸、硅石0.84噸、螢石220公斤。整體爐料組成：凈焦21批，空焦37批，正常料22批。開爐料中配加錳礦能改善渣鐵流動性，有利于化解爐缸，并盡快化開已結凝固的死鐵層。

結合濟鋼的原燃料條件，為保證爐渣的活動性，冶煉出合格生鐵通過計算得到爐渣成分見表4。

表4爐渣成分

SiO2CaOMgOAL2O3CaFR235.55%34.0%11.26%19.55%1.79%0.96

3.2開爐裝料及測定

采用枕木開爐。選取了最合適的開爐料結構和配比；采用分段變焦比技術，使裝入各段爐料負荷、堿度變化均勻、合適；各段選取不同壓縮率，減小裝入體積與計劃量的誤差。開爐料自下而上由凈焦、空焦、空焦+正常料、正常料組成。同時按計劃進行料面測量。

從實際裝入量與計劃量對比有一定的出入，約多裝了四批焦炭和兩批礦石，主要是由于枕木排布不密集漏下部分焦炭造成的。但總體來說相差不大，說明開爐料計算參數的選取是合理的。

4.開爐操作及分析

4. 1送風初期操作

2#1750m3高爐于2008年3月27日17：57送風點火。送風風口21個，堵5#、13#、21#風口，送風面積0.247m2，占全風口面積的87.9%。裝料制度：采用多環布料方式，布料矩陣→，礦石批重20t，焦比800kg/t（正常料）。復風點火時起步風量2000m3/min，風壓90kPa。隨后，風量逐步增加，視高爐接受風量情況，點火時盡量提高風量，待所開風口全部著火后，酌情將風量減至起步風量狀態。17： 59風量2470m3/min，風壓145kPa，標態風速167m/s，風溫達到635℃，6#、7#風口前焦炭首先著火。18：15全部風口前焦炭著火。點火后，隨著料柱的逐漸加熱，風壓逐漸上升。28日1：05引煤氣，關放散，3：25停爐頂蒸汽。由于頂壓較低（﹤5KPa），煤氣成分分析不合格造成引煤氣較晚，使得中心氣流大，煤氣分布不合理，大量煤氣從中心跑掉，沒能和礦石充分的反應，給礦石預熱松動料柱，使得爐料的透氣性變差。23：00和23：21分別減風坐料，風量一度萎縮到1500m3/min。

從13：00開始逐漸恢復正常。28日全天共上料79批，風量逐步增加到3300m3 /min，風溫880℃，全壓差控制在140kPa以內，風口面積0.247m2。開爐第三天（29日）順利降焦比實現噴煤，5：50開始送煤至15t/h，當日焦比既降至400kg/t。并于30日9：00開始富氧。同時生鐵含硅量和風溫也實現了快速同步到位，這些都為這次年修的低消耗奠定了堅實的基礎。

4.2開爐期間的渣鐵排放

年修后最先使用的是西鐵口，西鐵口計鐵次五爐后，順利使用上東鐵口，兩鐵口年修處理后順利付諸使用，加快了爐缸和死鐵層的化解速度，爐缸活躍程度提高，加風速度加快。年修后的第一爐鐵成分：[Si]4.06%，[S]0.027%，鐵水物理溫度1491℃。爐渣成分：（SiO2）33.45%，（CaO）34.04%，（MgO）9.4%，（Al2O3）19.36%，（S）1.56%，（FeO）0.23%。第一次鐵渣鐵溫度較好，流動性好，說明爐缸熱量充足，開爐料參數選取合理，達到了預期的目標。

此次開爐，在降〔Si〕方面采取穩定加負荷結合快上風量的方法，同時要保證渣鐵溫度充足，流動性良好。隨著風量增加，負荷加重，〔Si〕穩步下降，鐵水溫度迅速上升。開爐出鐵僅過19小時，〔Si〕就降低到1.0%左右，38小時〔Si〕就降低到1.0%以下，同時保證PT控制在1500℃左右。這說明開爐料參數選取正確，操作制度合理，爐缸工作狀態良好，熱儲備充足，整個降〔Si〕過程有序在控，達到了預期目標。

28日出鐵1530t，29日全天3018t，到30日達到3674t，利用系數達2.1，標志著2#1750m3高爐開爐達產工作圓滿完成。至此開爐恢復并達產僅用了3天時間。

4. 3強化冶煉

隨著采用高風溫、富氧鼓風與噴吹煤粉的綜合噴吹，改善了噴吹煤粉的燃燒條件，提高煤粉燃燒率，增加其替代焦炭的比例，進一步降低焦比。開爐后第13天成功降焦比至365kg/t，同日煤比156kg/t。并在較長的時間里維持較低的焦比。4月24日焦比降至360kg/t，最低時焦比達到358kg/t。同時富氧鼓風可以提高風口區的理論燃燒溫度，彌補增加噴吹煤粉所需的熱補償。在風溫、煤粉極限操作情況下，有效改善了煤粉的燃燒，保持爐內順行。實現了較好的生產指標，在噴煤降焦方面取得了新的進展。

5.結語

2#1750m3高爐開爐的成功并在三天達產的成績，在濟鋼大高爐煉鐵史上，邁上了一個新的臺階。主要有以下幾點經驗：

（1）高爐開爐達產工作是一個系統工程，開爐前做了充分、細致的準備工作，將開爐預案的制定及操作人員技能培訓作為重點，取得了很好的效果。

（2）在保證原燃料條件的基礎上，選擇適宜送風參數如風量、風壓、風溫以及風口布局等，以保證合適的風速，改善料柱透氣性透液性，對煤氣流的調整和穩定起到了重要的作用。

（3）適當的開爐焦比，合理的降硅速度，保證了渣鐵物理熱充沛及很好的流動性，為及時排凈渣鐵提供了有利的條件，本次開爐后38小時〔Si〕就降低到1.0%以下，且沒有發生爐涼，為爐前及早步入正規創造了條件。

（4）開爐后采用了一系列的強化冶煉措施。如采用高風溫、富氧鼓風與噴吹煤粉的綜合噴吹，提高煤粉燃燒率，增加其替代焦炭的比例，順利降低焦比。實現了較好的生產指標，在噴煤降焦方面取得了新的進展。

參考文獻：

[1] 周傳典.高爐煉鐵生產技術手冊.

[2] 王筱留.鋼鐵冶金學.