包鋼4150m³高爐出鐵管理改進(jìn)實(shí)踐

曲云玉 吳建光

摘 要：文章針對包鋼稀土鋼煉鐵廠兩座大型高爐投產(chǎn)后出鐵次數(shù)較多、爐前物料消耗增加、不利于高爐穩(wěn)定順行等問題進(jìn)行了分析，并根據(jù)現(xiàn)有的操作方式對爐前出鐵管理和技術(shù)進(jìn)行總結(jié)，從而制定出更加合理的爐前出鐵管理制度。

關(guān)鍵詞：高爐；出鐵；管理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.20.034

1 前言

本文主要針對包鋼稀土鋼煉鐵廠7#、8#兩座高爐，兩座高爐均由中冶賽迪設(shè)計，公稱容積均為4150m3，是包鋼集團(tuán)目前投產(chǎn)的容積最大的兩座高爐。7#、8#高爐分別由包鋼西創(chuàng)凱捷公司和中國二冶承建，7#高爐于2014年5月27日點(diǎn)火送風(fēng)，8#高爐于2015年10月12日點(diǎn)火送風(fēng)。兩座高爐的高徑比為2.05，屬于矮胖型設(shè)計的現(xiàn)代化大型高爐。

2 出鐵管理制度存在的問題

7#、8#高爐均設(shè)有4個出鐵口，在兩座高爐開爐之后，最初的渣鐵排放管理制度是通過爐前工人按規(guī)定控制出鐵量和見渣時間來確定的，但是在實(shí)際生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)該渣鐵排放管理制度并不能較為直接的反映高爐的渣鐵生成速度與排出速度之間的關(guān)系。因此就導(dǎo)致了高爐操作者無法詳細(xì)地判斷爐缸內(nèi)渣鐵液面的具體升降狀況，即無法對高爐憋風(fēng)和虧渣鐵二者之間的關(guān)系進(jìn)行詳細(xì)判斷。

隨著高爐公稱容積的不斷增大，大型高爐不能像中小型高爐那樣在出完一次鐵后間隔一段時間再出下一次鐵，大型高爐兩次鐵之間的間隔時間越來越短，當(dāng)高爐的公稱容積達(dá)到4000m3以上時兩次鐵之間需要有一定的重疊時間，即需要打開一個鐵口后才能夠堵另一個鐵口，重疊時間的確定需要考慮前一個鐵口的渣鐵排放速度、虧渣鐵量等因素[1]。

倘若在4000m3以上的高爐在出鐵管理模式上還是使用小高爐的模式一定是無法符合相關(guān)的生產(chǎn)要求的。精確計算虧渣鐵量、實(shí)時了解爐缸內(nèi)渣鐵液位對大型高爐的操作和生產(chǎn)來說是十分重要的。如果對爐缸內(nèi)渣鐵液位的高爐沒有準(zhǔn)確的判斷，一方面如果爐缸內(nèi)渣鐵液位過高則會威脅高爐的安全，影響一代高爐壽命；另一方面爐缸內(nèi)渣鐵液面過低會導(dǎo)致出鐵時間短、鐵口噴濺，增加爐前工人的勞動強(qiáng)度、不利于環(huán)境保護(hù)以及爐前物料的消耗量，不利于高爐的長期穩(wěn)定順行和噸鐵成本的降低。

3 出鐵管理制度的改進(jìn)

3.1 出鐵次數(shù)的確定

各個高爐的利用系數(shù)是完全不同的，所以單純的對比各座高爐的每日出鐵次數(shù)是沒有意義的。所以，高爐出鐵頻率和產(chǎn)量有密切的聯(lián)系。想要使不同產(chǎn)量的生產(chǎn)日之間的出鐵頻率可以相互比較，從而建立了關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)出鐵次數(shù)NST的概念。可以使用以下的公式進(jìn)行計算：

NST=NRE×（PST/PRE）

這其中：NST代表標(biāo)準(zhǔn)日出鐵頻率；NRE代表具體生產(chǎn)日的實(shí)際出鐵頻率；PRE代表具體日的實(shí)際日鐵水產(chǎn)量；而PST代表標(biāo)準(zhǔn)日鐵水產(chǎn)量，為特定高爐的設(shè)定日產(chǎn)量。就7#高爐與8#高爐來看，倘若7#高爐與8#高爐的利用系數(shù)都是2.3，那么標(biāo)準(zhǔn)日產(chǎn)量便是9545噸鐵。因此倘若某日高爐的實(shí)際產(chǎn)鐵量為9000噸，實(shí)際出鐵頻率便是11次，那么按照以上的公式就能夠得到標(biāo)準(zhǔn)出鐵頻率是10（9130/9000）=11.7次，采取標(biāo)準(zhǔn)出鐵頻率對不同生產(chǎn)日的出鐵頻率水準(zhǔn)實(shí)施比較便更具有實(shí)際價值 [2]。

3.2 鐵口開口直徑

從目前各個高爐的實(shí)際生產(chǎn)情況來看，在一定程度上降低出鐵次數(shù)仍然存在著很大的潛力。在實(shí)際生產(chǎn)中要對出鐵速度實(shí)施規(guī)范的調(diào)節(jié)，從而令出鐵速度與高爐的鐵水生成速度相接近或者稍大一些，這便要求對鐵口直徑進(jìn)行嚴(yán)格地掌握。因此需要選取抗渣鐵沖刷與鐵口直徑擴(kuò)張較慢的炮泥來最大程度地維持鐵口的直徑，這樣便把出鐵的速度限制于一個合理的區(qū)間之中。

要實(shí)現(xiàn)對開口直徑的精細(xì)調(diào)節(jié)，爐前需要備有系列化的優(yōu)質(zhì)開口鉆頭。目前7#、8#高爐爐前都備有?55、?60、?65等各類型號的鉆頭，可以根據(jù)不同的路況選擇合適的鉆頭直徑。

3.3 形成穩(wěn)定泥包、確保鐵口深度

固定的鐵口深度能夠確保高爐正常出鐵與穩(wěn)定地順行，而確保鐵口深度的關(guān)鍵為應(yīng)在鐵口的爐缸里面形成大小適中以及形狀合理的泥包。穩(wěn)定的泥包能夠更好地對鐵口區(qū)域里面否認(rèn)爐缸的耐火材料進(jìn)行保護(hù)，從而延長高爐的使用時間。因此，在實(shí)際的生產(chǎn)過程當(dāng)中，應(yīng)該嚴(yán)格地控制打泥量，盡量令泥包呈現(xiàn)扁平式的形狀，并要緊貼于爐缸側(cè)壁的上方，使鐵口的深度比耐材的鐵口深度提高400毫米～500毫米的水平，從而不僅有利于保持泥包的形狀穩(wěn)定，也有利于確保鐵口的合理深度。此外，打泥壓力低，炮泥在孔道中填充的密實(shí)度不夠，孔道中的炮泥前后燒結(jié)情況差別較大，在開鐵口過程中容易造成“半截漏”現(xiàn)象，并在在開鐵口后內(nèi)部孔道容易沖刷變大，造成鐵口噴濺、出鐵時間短。

經(jīng)過不懈的探索，日益形成了現(xiàn)有的操作方法，新投入鐵口≤2.8m前兩次按原60～70%打泥，漲至2.9～3.1m，按80～85%，后續(xù)按正常320～420kg打泥，鐵口深度保持在3.6～3.8m，鐵口過深減泥70kg，打泥量不低于250kg，打泥壓力220～260Mpa。在堵口安全的前提下，將打泥速度調(diào)低，如果打泥壓力持續(xù)偏低可以停止打泥，停頓1～2min后繼續(xù)再繼續(xù)打泥，這樣有利于打泥壓力的提高，提高孔道和泥包填充的密實(shí)度。

3.4 對出鐵時間進(jìn)行合適的重疊

7#、8#兩座高爐均有4個鐵口，正常情況下使用2個。如果鐵口先堵后開，因?yàn)樾麓蜷_的鐵口直徑不大，切渣及鐵水的流速增加速度遲緩，便會使得爐缸內(nèi)的渣鐵液面上升速度極快，從而很容易引發(fā)高爐憋風(fēng)的情況。所以，在上一個鐵口即將噴濺前的10～20min將另外一個鐵口打開，使其重疊一段時間，此時當(dāng)先打開的鐵口發(fā)生噴濺時，后打開鐵口的鐵水流速已經(jīng)增加到一個很高的水平。這樣操作會使得渣鐵排放順暢、不會引起高爐憋風(fēng)，保證高爐穩(wěn)定順行[1]。

4 結(jié)束語

對爐前出鐵管理制度進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)爐前操作的科學(xué)化和規(guī)范化。通過合理確定爐前出鐵次數(shù)、根據(jù)情況選擇不同鉆頭直徑、穩(wěn)定鐵口深度以及合理安排重疊時間等方法可以顯著降低勞動強(qiáng)度和爐前物料消耗量，降低生產(chǎn)成本、確保高爐穩(wěn)定順行。

參考文獻(xiàn)：

[1]李夯為.太鋼 4350m3高爐爐前出鐵管理改進(jìn)實(shí)踐[J].山西冶金，2010（06）：19-21.

[2]王筱留.高爐生產(chǎn)知識問答[M].北京.冶金工業(yè)出版社.