萊鋼4#高爐低碳低成本開爐實踐

張明，姬光剛，王宏偉，李貢生，張均賓

（山鋼股份萊蕪分公司煉鐵廠，山東萊蕪 271104）

節(jié)能減排

萊鋼4#高爐低碳低成本開爐實踐

張明，姬光剛，王宏偉，李貢生，張均賓

（山鋼股份萊蕪分公司煉鐵廠，山東萊蕪 271104）

萊鋼4#高爐開爐通過精心準備、重新烘爐、準確計算配料、改進裝料技術，開爐快速引煤氣、加速降硅提熱量等措施，24 h實現(xiàn)日達產并完成月達產，降低了高爐冶煉成本，與3#高爐開爐相比降低成本1 000萬元。

高爐；開爐；低成本；達產

萊鋼4#800 m3高爐2012年6月30日停爐大修，由于受市場的影響，大修烘爐后高爐一直處于停爐狀態(tài)。另外，因2#高爐3座熱風爐已兩代爐齡，熱風爐因內部格子磚局部坍塌蓄熱能力變差，送風溫度平均僅1 000℃±，與其他高爐風溫水平相差200℃，導致燃料比在550 kg/t以上，燃耗高，生鐵成本高。為此，2014年3月4日將2#高爐燜爐停產，對熱風爐進行大修，同時決定4#高爐6月29日開爐。本著安全、低碳、經濟、高效的原則組織準備，嚴格按照開爐節(jié)點進行工作部署，6月29日上午9：56高爐正式點火。此次開爐安全順利無崩料、懸料，渣鐵熱量足流動性好，較快投用撇渣器，大大降低爐前勞動強度，而且24 h實現(xiàn)日達產。

1 開爐準備

1.1 原燃料的準備

此次開爐為保證安全順利又經濟，使渣鐵成分合理，更好地造渣改善渣鐵流動性，開爐料采用燒結礦、魯南球團礦（轉鼓指數(shù)≥92%，膨脹率＜12%，常溫抗壓強度2 000 N/個）、華聯(lián)塊礦（粒度10～40 mm），另加白云石、錳礦和螢石。其中華聯(lián)塊礦為新礦種，大約備50 t即可滿足開爐配料需要，爐況正常后轉配其他塊礦。開爐料具體配料結構為：燒結礦7 300（55.30%）＋魯南球團礦3 700（28.03%）＋華聯(lián)塊礦1 300（9.85%）＋白云石400（3.03%）＋錳礦300（2.27%）＋螢石200（1.52%），礦批13 200 t，焦比800 kg/t。高爐開爐燒結礦及焦炭的部分理化指標見表1、表2。

表1 高爐開爐主要燒結礦指標

表2 高爐開爐干熄焦質量指標%

為了實現(xiàn)計劃目標和要求，保證燒結礦質量指標和冶金性能達標，2014年6月17日對燒結礦混勻料新礦堆配比做了技術調整，降低塞礦比例，控制Al2O3含量在2.3%以下，24日使用新混勻料堆，燒結礦質量進行化驗合格后，高爐提前兩天打倉。開爐所用輔助料白云石、錳礦、螢石等礦種，25日提前化驗成分后隨即入倉。

1.2 高爐烘爐

4#高爐于2012年6月30日停爐大修，大修后進行過一次烘爐，但歷時2 a一直處于自然停爐狀態(tài)。為了減少開爐后爐體及循環(huán)水大量吸熱，造成爐內熱量散失，爐墻結厚，操作爐型不規(guī)則，這樣會進一步引起爐況不順、燃耗升高、高爐生產較難進入正常狀態(tài)等問題，決定對4#高爐重新進行烘爐。

1.2.1 烘爐前試漏

1）高爐所有冷卻壁試壓合格無泄漏并清洗，風口各套打壓無漏水現(xiàn)象，軟水、凈環(huán)水系統(tǒng)運行正常，并打開高爐本體所有灌漿孔，以利水分蒸發(fā)外排。2）烘爐前對整個送風系統(tǒng)、爐頂煤氣系統(tǒng)進行通風試漏，關閉爐頂放散，打開重力除塵器放散，打開能源動力廠放散，維持規(guī)定風壓、風量憋壓0.5 h，出現(xiàn)漏風及時處理。

1.2.2 本體烘爐

根據(jù)高爐具體情況，除了嚴格按照烘爐方案進行烘爐外，為了達到更好的烘爐效果，避免以往高爐出現(xiàn)的問題，本次烘爐做了相應的技術調整。

1）按長期休風后復風程序送風，分階段將送風風量加至1 000～1 500 m3/min。烘爐溫度≤250℃，烘爐風量選擇上限；烘爐溫度≥250℃，烘爐風量選擇中下限。2）風口各套水量按常壓水控制，在熱風溫度＜150℃、壁體溫度＜60℃時，爐體冷卻壁不通水，但打開脫氣罐排氣閥；當熱風溫度≥150℃、壁體溫度＞60℃時，爐體冷卻壁逐步供水，水量按照1 000 m3/h送水控制，氣密箱通氮氣冷卻，流量按正常生產控制（熱風溫度和壁體溫度出現(xiàn)分歧時以壁體溫度為準）。

2 裝料過程

2.1 填充硬雜木

此次開爐采取爐缸填木法，送風后有利于木塊迅速燃燒，為爐缸提供充沛熱量，鐵口容易打開，而且上部爐料能夠快速松動，便于引導氣流，改善爐內透氣性以及下部透液性。此次開爐填充硬雜木的要求及采取的技術改進如下：

1）提前幾天準備木料，并且保證雜木干燥、木質密實，杜絕腐朽的木材入爐，雜木長度在200～300 mm。2）為了防止爐底新砌筑的磚襯受損，填充硬雜木前放入5 t鋪底焦。硬雜木填充過程中每20 min平整1次，保證爐缸硬雜木裝實，接近風口部位后，中心再堆積1.5 m高的錐形硬雜木堆，以利于開爐后中心氣流暢通。3）風口小套纏石棉繩，在爐內用高溫水泥糊風口套間的縫隙，并用有水炮泥將風口小套圓周包住，再用長方木保護風口。

2.2 爐料配置分析

開爐配料計算、裝入方式以及爐料分布對整個開爐過程非常關鍵，尤其配料更加重要，一方面既要保證爐內有充足的熱量，又要合理形成渣鐵，使爐況盡快轉入正常，降低開爐消耗。因此，需要控制合理的全爐負荷。由于爐體進行了噴涂，考慮到開爐后噴涂料脫落對負荷以及渣中鋁會升高的影響，此次開爐計劃全爐焦比5.70 t/t，而實際全爐焦比4.85 t/t，大大降低了焦炭消耗，正常料焦比0.8 t/t，全爐渣鐵比1 216 kg/t，全爐爐渣堿度0.7，空焦堿度為1.05，正常料爐渣堿度為0.95。

此次開爐料分3段，第1段為凈焦，第2段空焦，第3段為正常料。在裝凈焦的過程中，為了避免所裝凈焦砸平中心所堆的硬雜木，且避免碎焦集中到中心，影響開爐中心氣流，放凈焦時開始以布料邊緣為主，逐漸采取多環(huán)布料，布完凈焦后料面相對平整，為布正常料礦焦合理分層創(chuàng)造好條件，也為開爐后氣流合理分布、爐況穩(wěn)定順行打好基礎。

3 開爐操作

3.1 開爐點火

2014年6月29日9：56高爐點火送風，到10：00風量770 m3/min，風溫686℃，10：05送風風口全亮，10：15時16#風口吹開；初始軟水進水溫度32℃，出水32℃，控制循環(huán)水流量至1 500 m3/h；12：00風量910 m3/min，13：00加風至980 m3/min，此時頂溫已能夠達到引煤氣要求，但由于其他影響16：00引上煤氣；15：00風壓由93 kPa上升到100 kPa，減風至900 m3/min，15：10左右鐵口導風管見渣，15：35來渣流，幾分鐘后導風管被堵死，從鐵口泥套處燒斷導風管，燒通鐵口通道，噴吹后16：50堵上鐵口。隨著渣鐵生成量的增加，軟水溫度逐漸升高，16：30由最初的32℃上升到40℃，隨著即將循環(huán)水量調至正常水平。

3.2 渣鐵排放操作

自16：50堵上鐵口后，爐前清理主溝、渣溝，18：49第1次開口出渣，從爐前臨時排渣溝排放，出渣10 t左右，首次渣熱量充足、流動性較好。19：50—20：05出第2次渣（約15 t）。從第3爐排渣開始，渣鐵通過干渣溝進入干渣場，渣鐵熱量充足，流動性良好，大大降低了爐前勞動強度。

隨著渣鐵生成量進一步增加，開始投用撇渣器，并使用水沖渣及圖拉法渣處理系統(tǒng)，23：38正式出第1爐鐵，首爐鐵水溫度1 360℃，渣鐵流動性良好，排放渣鐵53 min，出鐵25 t左右。自此爐前工作順利轉入正常，為爐內及時排放渣鐵奠定了基礎，也為爐況穩(wěn)定順行創(chuàng)造了條件。

3.3 快速降硅達產技術操作

3.3.1 快速加負荷降硅調整

為了防止負荷輕造成硅素過高影響渣鐵排放，避免過輕的負荷帶來不必要的成本浪費，隨著開風口、加風，上完20批正常料后，適當擴礦批，大幅度降焦比加負荷，焦比由800 kg/t直接降到650 kg/t，并且每隔15批正常料降焦比50 kg/t。7月1日降到380 kg/t，在此期間逐漸恢復煤量、氧量，增加風溫水平，煤氣利用升高，燃耗降低，24 h實現(xiàn)日達產。

3.3.2 加速開風口提風量

開爐用11個風口送風，送風后10 min 16#風口吹開，因爐況穩(wěn)定順行，爐渣熱量充足、流動性良好、排放順利，見渣后不久（17：40）捅開2#風口，根據(jù)爐況的表現(xiàn)，到30日夜班5：50前逐漸捅開14#、4#、6#、8#、10#風口，在開爐不到20 h的時間內，所堵風口全部捅開，全風口作業(yè)，風量逐漸加到1 950 m3/min，開爐后24 h內風量已經達到正常冶煉的水平，為快速降耗達產奠定基礎。

3.3.3 制度及參數(shù)調整

隨著下部送風風口數(shù)量的增加以及風量的恢復，上部制度逐漸調整到正常的布料矩陣，以發(fā)展中心氣流為主，兼顧邊緣氣流；配料結構去螢石提堿度；富氧、風溫按照火焰溫度要求調整到位，風速、動能在控制要求范圍。整個過程沒出現(xiàn)一次崩料、懸料，爐況穩(wěn)定順行，為實現(xiàn)低碳、低成本快速達產創(chuàng)造了條件。

4 存在的問題

1）在整個準備工作中，維修、試車、組織協(xié)調相對比較混亂，各環(huán)節(jié)信息不暢通，在沒有確認好高爐氣密箱進出閥門開關狀態(tài)的情況下，泵房試泵造成回水壓力升高，導致氣密箱向爐內大量漏水，因發(fā)現(xiàn)及時對開爐沒有造成大的影響。

2）由于受檢修質量的影響，3座熱風爐有2座煤氣閥關閉不嚴，不僅影響燒爐，而且存在較大安全隱患，為此，日達產后的第2天高爐被迫休風進行更換，同時更換18#風口中套，對月達產帶來一定影響。

3）由于4#高爐停爐2 a，溜槽銷軸銹蝕嚴重，在裝硬雜木前準備安裝溜槽，但由于銷軸難以抽出溜槽不能及時安裝，打亂了后續(xù)準備工作節(jié)點。為了不影響29日點火開爐，多項準備工作及時做了調整，才保證了正點開爐。

5 結語

本次開爐吸取了2013年3#高爐開爐不順的經驗教訓，對停爐2 a的4#高爐重新進行烘爐，不僅消除了長期停爐爐體內滲透的自然水分，而且對整個高爐本體以及水系統(tǒng)進行預熱，大大降低了開爐燃料消耗，同時也避免了對軟融帶的不利影響。其次，為了準確地了解噴涂料對爐渣成分的影響，自開爐排渣第1爐起，對每爐渣進行化驗分析，以便比較爐渣中Al2O3實際含量與理論配料計算結果差距，了解到渣中較高的Al2O3含量，在熱量充足的條件下對爐渣流動性沒有帶來較大影響，對今后正常生產控制渣中Al2O3基準量具有重要的指導意義。此次開爐從烘爐、配料準備、硬木填充裝料、開爐操作等方面進行技術改進，保證了開爐安全順利，爐況快速轉入正常冶煉水平，24 h實現(xiàn)日達產并完成月達產，降低了高爐冶煉成本，與3#高爐開爐相比，本次4#高爐開爐降低成本1 000萬元。

Startup Practice of Low Carbon and Low Cost For Laiwu Steel’s No.4 BF

ZHANG Ming,JI Guanggang,WANG Hongwei,LI Gongsheng,ZHANG Junbin
（The Ironmaking Plant of Laiwu Branch Company of Shandong Iron and Steel Co.,Ltd.,Laiwu 271104,China）

To startup the No.4 blast furnace for Laiwu steel,some technologies of toasting furnace lining,burdening and charging were carefully prepared.Measures such as quickly leading into gas and quickening low silicon along with raising temperature were taken. Fulfillment output was realized in twenty-four hours and monthly output plan was achieved.The blast furnace smelting cost was reduced,compared with startup of No.3 BF,10 million yuan was saved.

BF;low carbon;low cost;fulfillment output

TF53

B

1004-4620（2015）02-0043-03

2014-08-11

張明，男，1970年生，1994年畢業(yè)于鞍山鋼鐵學院鋼鐵冶金專業(yè)?，F(xiàn)為山鋼股份萊蕪分公司煉鐵廠副廠長，高級工程師，從事燒結、煉鐵技術管理工作。