梅山2號高爐爐前技術(shù)改進

鮑軍武

（上海梅山鋼鐵股份有限公司， 江蘇 南京 210039）

上海梅山鋼鐵股份有限公司（全文簡稱梅鋼）2號高爐于2016年3月8日點火投產(chǎn)，高爐設(shè)東、西對稱2個矩形出鐵場，未設(shè)渣口，高爐設(shè)有20個風口。東、西鐵口夾角為162°，主鐵鉤采用貯鐵式，東西出鐵場各設(shè)2個固定罐位，西出鐵場采用擺動流嘴，東出鐵場采用固定流嘴。正常出鐵制度為2個出鐵口交替出鐵。如遇單面鐵口設(shè)備故障或渣鐵溝修補時，需單面出鐵。針對上一代爐齡曾存在單面出鐵高爐需減風、兩鐵口出鐵不均、渣鐵出不盡、爐役后期鐵口深度難以保持、泥套使用壽命短，渣溝頻繁清理等問題[1]。針對上述實際生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題，爐前管理人員及技術(shù)人員通過反復(fù)分析、實驗及總結(jié)，逐步攻克了上述各項難題，保證了高爐生產(chǎn)的穩(wěn)定順行，同時2號高爐爐前操作技術(shù)取得了較大進步。

1 爐前日常操作進步

1.1 出鐵技術(shù)的進步

維護好鐵口、渣鐵溝及爐前設(shè)備，按時打開鐵口，出凈渣鐵是爐前的主要任務(wù)。通過分析和總結(jié)爐前應(yīng)從堵口時打泥與鐵口泥包的控制、開口方法掌握、泥套的維護及異常情況處理幾個方面著手，確保出鐵穩(wěn)定并及時排凈渣鐵。

1.1.1 堵口打泥量及打泥壓力的控制

高爐堵口的質(zhì)量直接決定著鐵口深度與出鐵的均勻性。保證鐵口深度和出鐵均勻性的關(guān)鍵是控制合適堵口打泥量和保證足夠的打泥壓力。

1）控制合適的打泥量。根據(jù)高爐生產(chǎn)經(jīng)驗，堵口時打入的泥量越大，越有利于鐵口深度的穩(wěn)定和泥包的生成。但打泥量應(yīng)控制在合適的范圍內(nèi)，如打泥量過多，會出現(xiàn)鐵口深度過深，多余的泥會被壓人爐缸，可能會導(dǎo)致出鐵噴濺量，同時還會造成鐵口難開、燒、漏等情況，從而影響高爐及時出凈渣鐵。如打泥量不足以彌補出鐵口泥包的損耗，則會導(dǎo)致鐵口過淺。正常情況下，打泥量要穩(wěn)定，波動范圍一般控制在20 kg以內(nèi)，并要求各班操作統(tǒng)一。通過理論技術(shù)和實際操作，梅鋼2號高爐鐵口深度及打泥標準見表1。

表1 梅鋼2號高爐鐵口深度及打泥標準

2）保證合適、穩(wěn)定的打泥壓力。經(jīng)過大量實驗摸索，總結(jié)出了減泵分步打泥堵口技術(shù)。炮泥被打人鐵口時，堵口壓力越大，炮泥在孔道內(nèi)的密實度就越大，出鐵過程中孔道的抗渣鐵侵蝕的能力也就越好，出鐵過程中鐵水流速就越穩(wěn)定，有效的解決了來渣后孔道逐步放大，鐵流過快，甚至跑大流的的情況，出鐵時間就得以保證。減泵步布打泥堵口技術(shù)就是根據(jù)這一原理，在堵口時使用3臺泵一次性打入70%～80%的炮泥，根據(jù)打泥壓力逐步減泵緩慢打入剩余的炮泥，使打泥壓力上升，從而保證鐵口孔道內(nèi)炮泥的密度，形成的泥包更穩(wěn)定，實現(xiàn)穩(wěn)定出鐵的目的。

1.1.2 預(yù)開鐵口及霧化技術(shù)的使用

2號高爐正常鐵口深度在2 900～3 300 mm之間，為提高一次性開口成功率，確保準時打開鐵口，爐前總結(jié)并推行預(yù)開鐵口及分段開口技術(shù)。預(yù)開鐵口是指上一爐堵口退炮后，將鐵口垃圾清理干凈后，提前用開口機鉆進約500 mm深度。同時在原有開口機設(shè)備狀態(tài)的基礎(chǔ)上，使用了“霧化水技術(shù)”。在開口過程中，由于采用霧化水冷卻鉆頭技術(shù)，解決了開口后期鉆頭的熔損問題，確保了一次性開口成功率，避免了更換鉆桿、燒氧氣作業(yè)，同時也能夠得到相對理想的鐵口孔道。目前通過上述技術(shù)的使用爐前作業(yè)一次開口成功率在95%以上，同時也帶來了以下好處：

1）杜絕了因鉆桿對鐵口中心偏的事故發(fā)生，能夠及時發(fā)現(xiàn)泥套異常及中心偏問題，并有充足時間處理。

2）鐵口維護工作條件改善，一次性開口成功率明顯提高，鐵口維護的穩(wěn)定性及放鐵時間隨之提高。

3）大幅度降低爐前員工勞動強度。

4）降低了開、堵鐵口鉆桿、沖擊棒、氧氣管等耐材消耗。

1.2 單面出鐵技術(shù)進步

由于梅鋼2號高爐采用2個鐵口輪流交替出鐵，在單面渣、鐵溝需要修補或者設(shè)備故障時，只能采用單鐵口出鐵。上1臺爐齡單面出鐵過程中，因渣鐵處理原因高爐經(jīng)常減風，甚至風口設(shè)備燒壞。在進過分析后，發(fā)現(xiàn)主要原因是單面出鐵過程中，鐵口不能及時打開、渣鐵不能及時出盡，導(dǎo)致高爐減風，甚至是風口設(shè)備燒壞。通過總結(jié)、試驗、分析后采取了以下措施，有效的解決了爐前單面出鐵對高爐的影響。

1）退出一個鐵口前一爐，提前打開另一個鐵口，實現(xiàn)2個鐵口同時出鐵，將爐缸內(nèi)渣鐵出盡。

2）單面出鐵期間使用特制炮泥，將退炮時間由30 min縮短至20 min，將鐵間間隔控制在45 min以內(nèi)。

3）減少堵口打泥量，將鐵口深度控制在下限，避免鐵口過深出現(xiàn)鐵口難開及燒、漏情況。

4）鉆頭由Φ45 mm改成Φ50 mm，提高鐵水流速，有利于快速出盡渣鐵。

通過實際操作可以得出，單面出鐵的關(guān)鍵是在單鐵口投用前盡可能的出盡爐缸內(nèi)的渣鐵，在保證安全、環(huán)保的前提下縮短鐵間間隔，保證鐵口能夠及時打開，杜絕卡、漏等現(xiàn)象，鐵口打開后能夠快速出盡爐缸內(nèi)的渣鐵是關(guān)鍵。

2 渣鐵溝的使用維護

2.1 主溝工藝尺寸改進

第四代2號高爐爐前主溝使用“L”型貯鐵式主溝，主溝上口寬度由上一代高爐的800 mm增加至1 200 mm。根據(jù)經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)在出鐵時，鐵水落點處侵蝕較其他部位嚴重的多，加寬了主溝，鐵水對沖擊點處的沖擊大大減小，使得該部位的侵蝕變得緩慢、均勻，延長了主溝的使用壽命；同時主溝內(nèi)鐵水和熔渣的流速也相對減慢，一方面使鐵水對主溝其他部位的沖刷減緩，同時也有利于渣鐵分離；加寬加大了小井，使鐵流穩(wěn)定；增大了過眼流通面積，使過眼內(nèi)鐵水的流速減慢，貯鐵量增加，相應(yīng)蓄熱量增加，有利于延長鐵間時間。通過主溝相關(guān)工藝尺寸改進使鐵水的沖擊點落在鐵水液面上，主溝的損壞得到減緩，儲鐵溝存鐵35 t，2次鐵的間隔時間可達到11 h以上，主溝的使用壽命得到了延長。

2.2 殘鐵開口機的使用

2號高爐前三代爐齡放爐前撇渣器殘鐵時一直采用氧氣燒殘鐵孔的方法，該方法開孔時間長，孔道形狀不規(guī)則，主溝內(nèi)渣鐵放不凈，員工勞動強度增加，作業(yè)危險性系數(shù)大，耗材成本高，同時燒氧氣控制不好就容易造成嚴重的環(huán)保事件。為解決此問題2016年開爐后開始使用殘鐵孔開口機，殘鐵孔開口機使用壓縮空氣作為能源，在殘鐵溝上固定，對正后進行開口，開口速度快、效率高、操作簡單、安全、維修方便，殘鐵孔開口機的使用使開孔時間由以前50 min左右縮短到現(xiàn)在的5～10 min，同時殘鐵孔大小便于控制，孔道相對規(guī)則、無堵塞，放鐵順暢，為快速捅撇渣器、主溝檢修等工作節(jié)約了事件，降低了爐前工的勞動強度，同時減少了環(huán)境污染。

2.3 下渣溝改造

2016年以前2號高爐兩條下渣溝每班必須人工進行清理，在爐況欠佳，物理熱不充足的情況下需每爐清理，工人勞動強度大，給渣溝維護帶來較大困難。第四代爐齡渣溝采用澆注料成型溝及水冷鋼槽相結(jié)合的方式，增加干區(qū)長度，縮短水冷鋼槽使用區(qū)域，減少了出渣過程中渣溝的熱量損失，保證了下渣的流動性，從而減少下渣溝的清理周期。

3 操作人員技術(shù)水平提高

爐前作業(yè)技術(shù)的進步，離不開操作人員素質(zhì)的提高。爐前作業(yè)環(huán)境相對較差，勞動強度較大，自動化程度低。2016年前，高爐爐前每班作業(yè)人員共有12人，近年來，通過對爐前工藝流程的技術(shù)改進、對爐前設(shè)備的改造，加強員工技能素質(zhì)培養(yǎng)，提高機械化、自動化水平，爐前作業(yè)人員的技能水平不斷提高，爐前作業(yè)也逐步趨向大工種作業(yè)，人員配置不斷得到優(yōu)化。目前，爐前三班人員均可進行行車、挖掘機、叉車操作，每班作業(yè)人員僅為6人，有效地提高了作業(yè)效率。

4 結(jié)論

隨著爐前工藝技術(shù)不斷改進、爐前自動化程度不斷完善、員工技術(shù)水平不斷提高，爐前作業(yè)技術(shù)取得了明顯的進步，員工的勞動效率不斷提高。

1）新工藝和新設(shè)備的投用為爐前作業(yè)技術(shù)進步打下了良好的基礎(chǔ)。

2）鐵口維護技術(shù)的不斷進步和渣鐵溝的使用、維護方面的不斷進步，既滿足了高爐產(chǎn)量提升的需要，又改善了現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境、降低了員工的勞動強度。

3）員工技能水平的不斷提高及機械化程度不斷改善，有效地提高了爐前作業(yè)效率。