昆钢二高炉中修开炉实践

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摘要昆钢二高炉(300 m³)2007年12月中修开炉由于时间紧，生产任务重，采用了带风装料、全焦开炉，这是我厂第一次采用带风装料全焦进行开炉，经过充分准备，合理选择参数，操作得当，高炉开炉后炉况稳定顺行，第4天产量达905吨，利用系数3．02 t／(m³．d)，取得了良好的经济技术指标，节约了时间，开创了我厂高炉中修开炉达产的最快记录；同时也为带风装料、全焦开炉在我厂及公司其它高炉上的应用积累了实践经验。

关键词高炉中修带风装料全焦开炉

1 概况

昆钢二高炉有效炉容300m³，于2007年11月25日停炉中修，经过24天时间，完成了中修，主要项目：大、小钟更换，上升管和部分下降管更换并喷涂，5～8层炉壳和冷却壁更换，高炉内风口组合砖至炉喉砌体更换、热风炉陶瓷燃烧器更换等。由于时间紧，生产任务重，本次开炉决定采用带风装料、全焦开炉，这是我厂第一次采用带风装料全焦进行开炉，经过充分准备，合理选择参数，操作得当，高炉开炉后炉况稳定顺行，第4天产量达905吨，利用系数3．02 t／(m³．d)，取得了良好的经济技术指标，节约了时间。

2 开炉前的准备工作

本次二高炉开炉，是我厂第一次采用带风装料、全焦进行开炉，主要流程：热风炉烘炉→高炉烘炉→带风装料→点火→出铁，为了保证开炉工作的顺利进行和安全开炉，并按预期计划达产，开炉前进行了充分的准备工作。

2．1热风炉烘炉

本次二高炉中修，热风炉系统主要对3座热风炉的燃烧器进行更换，采用了武汉冶建技术研究有限公司的高效陶瓷燃烧器。同时对l^#热风炉进行中修，更换格子砖(5孔改为7孔)和火井砖，由于施工周期较长，1^#热风炉不能与高炉同步开炉，因此本次开炉只能使用2^#和3^#热风炉。为保证高效陶瓷燃烧器砌体内的游离水、结晶水缓慢而又充分溢出，避免水分突然大量蒸发产生爆裂，导致耐火材料的损坏，并且保护好炉内旧砌体的强度和稳定性，从而使热风炉达到长寿的要求。同时使两座以上热风炉预先蓄热充足能满足高炉烘炉和开炉的需要，技术科负责制定了详细的烘炉计划，施工结束后，从12月13日严格按热风炉烘炉计划和曲线(见图1)进行烘炉。

2．2高炉烘炉

为保证顺利开炉，烘炉前将炉缸内的残留物基本清理干净，并安装好铁口煤气导出管。铁口煤气导出管用φ159×6的无缝钢管制作，全长3700mm，伸出铁口外约500mm，导管置于炉内的部分(约1500mm)全部钻孔，管的圆周方向钻φ20孔6排，纵向孔距为80mm：露在铁口外的部分前端用钢板焊严，待铁口泥套做好且高炉严密性试漏完成后将露出的部分割去；安装煤气导出管时，管端要埋在垫底焦内，煤气导出管在铁口组合砖内的部分周边要用堵泥或者碳素捣打料捣严实。烘炉导出管的底部用Φ16mm圆钢焊成三角形或用槽钢支撑。

中修对高炉内风口组合砖至炉喉砌体进行了更换，为使高炉耐火材料砌体的水分缓慢地蒸发，提高砌体的强度和稳定性，使整个炉体设备逐步加热到接近生产状态，避免生产后因剧烈膨胀而损坏，为高炉的长寿奠定良好基础。铁厂技术科按要求制定了详细的高炉本体烘炉计划和曲线(见图2)。因热风炉己具备条件，采用热风烘炉，烘炉曲线的温度控制以热风温度为准，以风量为调剂手段，以炉顶温度相制约，控制顶温不大于450℃，按烘炉曲线进行烘炉，当风温与炉顶温度发生矛盾时，以控制炉顶温度为主。烘炉使用风量200～600m³／min。烘炉时间共计72小时(2007年12月19日至22日共3天)，即升温19小时，保温40小时，降温13小时，在烘炉期间安排热风炉、高炉的耐压气密性试验8小时。烘炉气流的运行路线为：鼓风机→冷风总管→热风炉→混风阀→热风总管→高炉→炉顶放散阀(或上升下降管和重力放散阀)→排入大气。

2．3合理安排开炉料

为保证开炉的顺利，根据开炉领导小组的安排，生产部门预备了昆钢目前质量较好的干熄焦、一烧矿、球团矿和优质块矿作为开炉用料，。考虑到烘炉时间短、炉缸清理的干净程度、两座热风炉供风风温较低及死铁层吸热等因素的影响，本次开炉选取总焦比2．5t／t，正常料焦比0．8 t／t，空焦二元碱度0．95倍，正常料二元碱度1．00倍，矿批6t，配比为一烧60％、自产球团30％、块矿10％，焦批2．88 t，装料顺序：JJKK，填充顺序如下：

3 高炉开炉

3．1开炉风口配置

在风口配置方面考虑了风机能力、开炉初期冶炼强度、开炉鼓风动能、炉料下降均匀性等各方面因素。由于风机能力较小，热风压力最高只能到185kPa，开炉初期冶炼强度较小，因此选择φ105mm(8个)和φ95mm(4个)两种直径的风口相配合使用，风口型式为斜7°进风总面积为0．0976m²比较合适。由于开炉时需要风量较小，因此选择堵了4个风口，进风面积为0．0677 m²，占进风总面积的69．36％。为了使开炉时炉料下降相对均匀，堵风口个数量采取均匀分布，配置情况见表4。

3．2带风装料的送风参数控制

2007年12月22日15：40高炉烘炉完毕后，开始进行带风装料，为保证装料期间炉内不着火，主要控制风温小于150℃，使用风量小于500m³／min。从表5中可以看出从15：40开始拉料后，炉顶温度迅速下降约100℃左右，根据情况适当提高了风温和风量，在两个多小时的拉料期间，顶温基本保持在70℃左右。

3．3点火后的参数控制

由于各系统的设备调试比较理想，开炉拉料比预计的顺利，于18：22拉好开炉料，提前了2个多小时，为保证后期出铁工作安排的有序进行，仍按计划时间20：56进行点火，1h34min后料动，顶温升至140℃左右，点火3h左右炉料开始软化，软熔带开始形成，高炉开始出现压差升高，透气性指数下降，炉况出现挂料、难行，之后采取大湿度、减风温以及减风等措施，并座炉4次后炉况才转顺。点火11h44min后顺利出第一次铁，[Si]：6．45％[S]：0．035％，渣铁温度充足，流动顺畅。

4、高炉开炉后的操作调整

4．1、装料制度调整

由于采用了带风装料，可改善料柱透气性，因此本次二高炉开炉在矿石批重的使用上增大至6000kg，并采用倒同装，适当增厚了料层厚度。开炉后根据炉况进程逐步增大矿批，装料顺序也由倒同装逐步向正同装进行过渡(见表7)。

4．2风口调整

二高炉共有12个风口，为能达到快速达产的要求，并根据各系统设备调试情况比较理想决定开炉仅堵风口4个，进风面积为0．0677m²，占总进风总面积的69．36％，在开风口的速度上也比较快，第一次铁顺利排放后，根据炉温较高的实际情况于第一次铁后4小时之内(12月23日早班)就依次捅开了8^#、5^#和3^#风口，11^#风口也于当日21：45捅开，即开炉24小时左右就达到全风口作业，使开炉较高的炉温能快速降到合适水平。同时也为快速达产创造了条件。

4．3 降低炉温和炉渣碱度的调整

出铁后因炉温较高，采取了提负荷、捅风口等措施迅速降低炉温。并调整矿石配比，逐步提高炉渣碱度，缩短开炉的高炉温过程。2007年12月22日投产后前10炉和前3天渣铁成分见表8。

4．4、操作参数调整

随风机能力的增加(风机转速4000r／min↗4500r／min↗5000r／min↗5200r／min)和冶炼强度的提高，逐步增大风压，提高风温，增大喷煤量，实施富氧，实现了最大程度的节能降耗。

5 开炉过程中出现的问题分析

5．1 开炉3h后(即12月23日夜班)炉况出现挂料、难行的原因分析

二高炉于2007年12月22日20．56点火开炉，风温加到800℃以后不到5min，风口就全部点着并工作良好，1h34min后料动，顶温升至140℃左右，上升速度明显快于以往采用木材开炉。炉况进程也明显加快，3h之后下料转慢并突然转挂，12月23日夜班0：20至6：15连续四次挂料，第四次座炉后炉况才逐步好转。分析主要原因是：①点火3h左右炉料开始软化，软熔带开始形成，高炉开始出现压差升高，透气性指数下降，炉况出现挂料。②开炉第一炉炉温较高，[Si]达6．45％，说明风口开始燃烧后，炉内热量聚积速度很快，炉温快速上升，3h之后软熔带就己形成，之后高炉透气性下降，被迫采取采取大湿度、减风温以及减风等措施，经过6小时左右炉况才得以扭转。③中心出现局部管道，第一次挂料之前炉顶摄像就显现出中心部位出现两个管道，经过四次座料这两个管道才被破坏，炉内气流恢复正常。估计是带风装料时风量略偏大，基本在炉容的1．6倍以上。并且在开炉料拉好至点火之间又有约两个半小时的时间，一直用200℃左右的热风吹着炉料，炉料又不动，很容易就吹出管道。

5．2开炉后第一次铁炉温超高的原因分析

本次二高炉开炉炉温创了我厂近几年来开炉炉温的新高，第一炉铁[Si]达6．45％，而从开炉总焦比2．5t／t，正常料焦比0．8 t／t的选取来看，却是我厂高炉历来开炉焦比选取最低的，分析主要原因为：①虽然高炉中修工期比较紧张，但为保证砌体的强度和稳定性，仍进行了严格的烘炉，使整个炉体设备逐步加热到接近生产状态，减少了开炉后的炉体吸热。②本次开炉采用带风装料，虽然点火前风温控制不高(最高200℃左右)，但风量较大，接近500 m³／min，且时间长达5个多小时，使装入炉内的开炉料得到了充分的预热，大大减少了点火开炉后的炉料吸热。③虽然开炉选取的总焦比2．5t／t，正常料焦比0．8 t／t不高，但在开炉前对炉缸的清理不彻底，只把铁口和渣口清理出来，估计仍有约三分之一的炉缸未清理干净，这导致开炉料的正常料批数减少，实际开炉的总焦比接近3．0 t／t。

6 结语

昆钢二号高炉此次中修采用带风装料、全焦开炉，由于开炉前准备工作充分，开炉方案制定合理，开炉过程中对炉况的处理果断、正确，保证了高炉开炉后的快速达产，第4天产量达905吨，利用系数3．02 t／(m³．d)，取得了良好的经济技术指标，节约了时间，开创了我厂高炉中修开炉达产的最快记录；同时也为带风装料、全焦开炉在我厂及公司其它高炉上的应用积累了实践经验。

6．1采用带风装料、全焦开炉可减轻炉料对炉体的冲击，达到保护新砌筑砖衬的目的。

6．2采用带风装料、全焦开炉可以吹出部分炉料的粉末，使炉料得到有效预热，从改善炉内料柱的透气性，并进一步降低开炉总焦比，节省焦炭。

6．3采用带风装料、全焦开炉，不用凉炉和进入炉内装柴，节省了的开炉时间和人力。

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