通钢1号高炉开炉达产实践

关键词 无料钟炉顶 复合陶瓷杯炉底 顶燃式热风炉 装料制度 送风制度 热制度 造渣制度

l 引 言

通钢l号高炉，于2007年11月6日经大修扩容改造后点火投产。高炉有效容积346m³。该高炉采用工业水循环冷却，铸铁冷却壁薄炉衬结构，PW串罐式无料钟炉顶，模压烧成微孔碳块和棕刚玉相结合复合陶瓷杯炉底，顶燃式热风炉，炉前液压泥炮，电动开口机，新式干法除尘系统等技术设备。本次开炉，从烘炉、试车、试漏、试压、装料、炉顶料面实测，直至达产，做到了安全、有序、科学、高效，高炉利用系数5天达到3．63t／m³．d。

2 开炉前准备工作

2．1人员培训

为确保高炉顺利开炉，炼铁厂除了对值班室人员及关键岗位人员进行集中培训外，还组织生产骨干及高炉操作人员，实地参与现场设备安装和高炉本体砌筑，使操作人员尽快熟悉新设备、新工艺、新技术。

2．2制定周密的准备方案及实施方案。

此次开炉由高炉一车间和生产技术科共同制定了“1号高炉开炉前准备方案”和“1号高炉开炉实施方案”。这是在总结历次开炉经验基础上制定的，重点强调了开炉前的联动试车，管路及本体试压等项目，确保开炉时设备运转正常，保证开炉顺利达产。

2．3热风炉烘炉。

通钢1号高炉共配备3座热风炉，其中有两座顶燃式热风炉，一座改造内燃式热风炉，与高炉本体相对式排列。此次大修改造同时对2^#热风炉(改造内燃式)及3^#风炉(顶燃式)进行中修改造，全部更换了内部格子砖及冷热风阀，并增设了焦炉煤气管道，采用高炉煤气配加焦炉煤气混合烧炉，以提高风温水平。因此次热风炉系统属中修改造，外部炉壳及内部大墙没有更换，考虑到新旧砖衬及砌体的膨胀系数差别较大，所以热风炉烘炉是一项非常严谨的工作。车间内部根据相关资料，结合热风炉各部位耐火材料的理化性能及生产实际情况，制定了通钢1号高炉热风炉烘炉方案。烘炉曲线如下图所示：

2．4高炉烘炉。

本高炉采用热风烘炉，重点烘烤炉底和炉缸，计划烘炉7天。烘炉的目的是缓慢驱赶高炉砌体内的结晶水，物理水，使耐火材料砌体均匀、缓慢而又充分膨胀，避免水分突然大量蒸发，产生爆裂和裂缝，从而导致耐火材料砌体损坏。避免在耐火材料内部产生热应力集中，或晶格转变导致砌体损坏，在一定程度上消除冷却设备的内应力。炼铁厂根据1号高炉所选用的耐火材料的特点，由生产技术科和高炉一车间共同制定了详细的烘炉方案和烘炉曲线。见下图：

烘炉前，制作烘炉导向管六套，其中短导向管五套，长导向管一套。五套短导向管安装在1^#、3^#、7^#、9^#、11^#风口，一套长导向管安装在5^#风口。各导向管周围用角钢做支架，并横向焊拉筋，固定牢固。铁口喷吹管为两段，每段长2900mm，在铁口300mm处对接。铁口和上下两渣口安装临时热电偶，烘炉时以炉缸炉底温度为主，并参考炉顶温度，以调节风量为主要手段，控制升温速度。烘炉后保留烘炉导向管开炉，可使炉缸炉底快速点燃，有利于炉料快速松动。

3 开炉料及开炉参数的选择。

3．1参数设定

全炉焦比2500kg／t(干)，正常料焦比650kg／t，正常料炉渣碱度CaO／SiO₂=0．95，熔剂为石灰石。

3．2生铁成分设定

[Si]=2．5％，[Mn]=0．50％，[P]=0．08％，[S]=0．03％，[C]=4．30％，[Fe]=93％。

3．3开炉料配比与成分。

焦批3100kg／批，矿批7500kg／批，其中炉料结构为44．67％烧结矿 55．33％球团矿。炉料成分见表1

3．4填充方式。

炉腹下70％容积至炉缸死铁层全部容积63．2m³，全部用净焦填充，炉腹上30％容积、炉腰、至炉身底部用空焦填充，炉身中下部用空焦利止．鬲料交替装入。炉身上部为正常料。详见表2

3．5装料制度选择。

KK↓PPP↓，料线1000mm，布料角度β净焦=20°，β空焦=20°，炉身中下部正常料β矿=22°，β焦=22°，炉身上部正常料β矿=28°，β焦=28°，正常料线时β矿=33°，β焦=33°。

3．6送风制度的选择。

本高炉设计共12个风口，风口小套尺寸确定为φ115mm，斜度5°。风口面积布局φ115mm／L270mm×6＋(φ115mm／L240mm×6＝0．1245m²。开炉时选用7个风口送风，堵3^#，5。，7^#，9^#，11^#风口，送风面积0．073m²，送风压力120～140kPa，风量35000～45000m³／h，点火风温大于800℃。当炉顶煤气中H2小于4．0％时可以引煤气，同时根据炉况调节风量和顶压。

3．7喷吹铁口。

将焦炉煤气引到铁口点燃作为火种，使铁口喷吹的煤气确保被点燃，防止煤气中毒。铁口喷吹要确保畅通，不畅通时要用人工捅开，确认喷吹见渣时堵上铁口。点火送风后12小时左右出第一次铁。

4 开炉操作

4．1 2007年11月6日21：58分高炉点火送风，风量38000m³／h，风压120kPa，风温900℃。22：40送风风口全部燃烧见亮，风量逐渐加至45000m³／h。11月7日1：30分炉况开始不顺，出现悬料。到7日12：00共计坐料4次后，炉况逐渐转顺。7日13：50分打开铁口，排出渣铁混合物5吨左右，物理热充足，但流动性极差。15：30分打开铁口排放渣铁，出铁约20吨左右，渣铁流动性好转。17：15分打开铁口排放渣铁，出铁35吨，渣铁物理热充足，流动性大幅度好转。此后出铁按正常统一铁次进行，风量逐渐增加，并陆续捅开风口，逐渐增加进风面积，增大料批，增加焦碳负荷。到8日9：00全部风口捅开，实现全部12个风口送风，进风总面积0．1245m²。到16日高炉利用系数达到3．63t／m³．d，实现高标准达产目标。各项指标见表3

4．2开炉期间各项制度调整

4．2．1热制度调整

开炉后，在确保炉缸温度充足后，按计划逐步有序降低炉温，促进了炉况的进一步稳定。先后把焦碳负荷由2．83增至3．23，通过迅速增加焦碳负荷，9日炉温降至1．05％，10日达到0．50—0．60％，并保持稳定。炉缸工作状态大幅度改善，对高炉的顺行起到了一定的促进作用。

4．2．2送风制度调整

开炉前期炉温基础较高，炉内透气性较差，风量提速缓慢。视此情况，果断逐步捅开风口，增加进风量，保证了足够的鼓风动能。并适当提高炉项压力，促使形成稳定的煤气流分布。

4．2．3装料制度调整

开炉初期规定装料制度为：KK33／10↓PPP33／8↓，风口全部捅开后，炉况顺行，边缘煤气流呈现过盛，为进一步发展中心煤气流，提高煤气利用，增加焦碳负荷，及时把矿角外扬1度，装料制度变为：KK33／10↓PPP34／8↓。

4．2．4造渣制度调整

开炉后，根据实际渣铁流动性，逐步减少灰石配比，适当降低炉渣碱度，并通过提高热风温度进一步提高渣铁物理热，来达到改善渣铁流动性的目的。从而改善了渣铁分离效果，更有利于炉况顺行。

5 结 语

通钢1号高炉开炉达产，是通钢炼铁厂历次小高炉开炉中达产最快、最成功的一次。开炉期间，设备事故少，为今后高炉开炉达产工作奠定了坚实的基础。其主要经验有：

5．1快速捅开风口。

开炉后34小时捅开全部风口，快速增加焦碳负荷生产制钢铁，为快速强化冶炼提供保证。

5．2筹备工作组织到位。

设备安装通过严抓细管各环节，建立了严格的验收制度，并层层落实到位。

5．3操作人员和生产骨干的提前培训，收到良好的效果。

通过现场学习各系统设各的安装及性能测试，给开炉工作提供了充足的技术保障。

5．4炉前各系统设备有足够的单体及联动试车，大大降低了开炉期间的设备故障率。

5．5根据实际情况，选择合适的开炉方式、开炉料及开炉参数是开炉顺行的保证。