山鋼日照公司2#5 100 m3高爐開(kāi)爐達(dá)產(chǎn)實(shí)踐

芶 毅，蔣學(xué)健，馬振軍，王雪朋，趙善陽(yáng)

（山東鋼鐵集團(tuán)日照有限公司，山東 日照276800）

1 前言

山鋼日照公司作為沿海新建的新型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，整體設(shè)計(jì)貫徹新型鋼鐵企業(yè)的科學(xué)設(shè)計(jì)理念。2#5 100 m3高爐共有40個(gè)風(fēng)口，設(shè)有4個(gè)鐵口，鐵口夾角81°；鐵水的調(diào)運(yùn)采取汽車(chē)運(yùn)輸，采用“一罐到底”鐵水運(yùn)輸工藝；高爐礦焦槽采用聯(lián)合礦焦槽系統(tǒng)；熱風(fēng)爐系統(tǒng)為4座卡魯金頂燃式，2座頂燃式預(yù)熱爐，配置煤氣、空氣雙預(yù)熱系統(tǒng)。2019 年4月11日點(diǎn)火開(kāi)爐，開(kāi)爐工作安全順利，并實(shí)現(xiàn)了快速達(dá)產(chǎn)。

2 開(kāi)爐前的準(zhǔn)備工作

2.1 高爐烘爐

高爐烘爐用時(shí)18 d，烘爐重點(diǎn)為爐底、爐缸［1］，安裝6 支烘爐電偶，爐底安裝3 支，風(fēng)口安裝2 支，爐體安裝1 支，在38 個(gè)風(fēng)口安裝Φ108 mm 烘爐導(dǎo)管，烘爐結(jié)束時(shí)爐底3 層炭磚表面爐芯溫度為139.6 ℃，達(dá)到了預(yù)期烘爐效果。

2.2 高爐氣密性試驗(yàn)

開(kāi)爐前進(jìn)行兩次氣密性試驗(yàn)，試驗(yàn)范圍為風(fēng)機(jī)→冷風(fēng)管道及混風(fēng)管道→高爐→旋風(fēng)除塵器出口，包括爐頂料罐、均排壓管路及均壓煤氣回收系統(tǒng)。人員共分9 組，檢漏前進(jìn)行了嚴(yán)格的安全技術(shù)交底，以50 kPa 為一個(gè)梯度進(jìn)行逐步升壓，升壓與檢漏工作交替進(jìn)行，最高檢漏壓力為280 kPa，打壓后對(duì)檢查出的漏點(diǎn)進(jìn)行處理，處理完后再次打壓檢漏直至無(wú)漏點(diǎn)為止。

2.3 開(kāi)爐裝料

開(kāi)爐原燃料結(jié)構(gòu)為80% 燒結(jié)＋15% 球團(tuán)礦＋5% 高硅塊，輔料為石灰石、硅石、錳礦、蛇紋石、螢石，全部采用自產(chǎn)焦炭。

本次開(kāi)爐裝料共分15 段（見(jiàn)表1）：第1 段為鋪底焦+枕木；第2段為凈焦；凈焦裝入位置在爐腰上沿；第3段為空焦，空焦裝入位置在爐腰上沿以上4 m；負(fù)荷料分12 段裝入爐內(nèi)。焦炭負(fù)荷為0.05～2.20，實(shí)際裝入體積與計(jì)劃較接近，計(jì)劃全爐負(fù)荷3.6，鐵量629 t，全爐堿度0.81。

表1 2#5 100 m3高爐開(kāi)爐裝料情況

裝料完成后對(duì)計(jì)劃與實(shí)際裝入量進(jìn)行校核（見(jiàn)表2），焦炭比計(jì)劃量多119 t，實(shí)際全爐負(fù)荷達(dá)3.9，鐵量619.6 t，全爐堿度0.78，焦炭核算水分為0.8%，因裝完計(jì)劃凈焦量后實(shí)際料線比計(jì)劃料線深約0.3 m，故實(shí)際凈焦量增加60 t，裝空焦階段回調(diào)焦炭30 t，在裝正常料時(shí)多次調(diào)整料面中心漏斗深度，實(shí)際裝焦量比計(jì)劃多89 t。安裝布料網(wǎng)格后為了增加測(cè)量料流軌跡、寬度及落料點(diǎn)的頻次，采用“一批多罐”的布料方式裝入正常料，完成了最大裝焦量、FCG 曲線、溜槽傾角校核、料流極限角度等布料關(guān)鍵參數(shù)的測(cè)量。裝料測(cè)試過(guò)程外聘技術(shù)人員對(duì)料面進(jìn)行掃描，為合理調(diào)整料面形狀提供了良好的技術(shù)支持。

表2 2#5 100 m3高爐計(jì)劃與實(shí)際裝料校核記錄（含鋪底焦）

3 開(kāi)爐實(shí)際操作

3.1 點(diǎn)火后72 h風(fēng)量

2#5 100 m3高爐于2019 年4 月11 日2：56 點(diǎn)火送風(fēng)，配加12 個(gè)Φ100 mm 襯套，風(fēng)口面積0.434 1 m2，送風(fēng)風(fēng)量為3 200 m3/min，送風(fēng)比達(dá)0.63。3：32風(fēng)口全部著火，3：45 探尺開(kāi)始下料，40 min 后加風(fēng)至3 800 m3/min，8:48引高爐凈煤氣至煤氣總管，9 h后加風(fēng)至4 800 m3/min，軟熔帶形成后透指逐步降低至30.8。操作上采取減風(fēng)措施過(guò)渡，出渣鐵正常后風(fēng)量逐步回升，開(kāi)爐點(diǎn)火送風(fēng)72 h內(nèi)未出現(xiàn)管道行程、崩懸料現(xiàn)象（見(jiàn)圖1）。

圖1 2#5 100 m3高爐開(kāi)爐后72 h風(fēng)量趨勢(shì)

3.2 點(diǎn)火后72 h焦比

高爐點(diǎn)火送風(fēng)后，考慮到實(shí)際全爐負(fù)荷增加0.3，且為了實(shí)現(xiàn)快速噴煤富氧，前24 h內(nèi)大焦負(fù)荷及焦比調(diào)增速度較快，首次鐵生鐵含硅4.8%，完全滿足快速加熱爐缸條件。點(diǎn)火后30 h 生鐵含硅降至低于1.0%，后續(xù)增加大焦負(fù)荷、降低焦比幅度變緩，實(shí)現(xiàn)了24 h 高爐噴煤，32.5 h 富氧的好成績(jī)（如圖2所示）。

3.3 出鐵前準(zhǔn)備及首次鐵控制

圖2 2#5 100 m3高爐開(kāi)爐72 h焦比、大焦負(fù)荷趨勢(shì)

點(diǎn)火送風(fēng)后35 min4 個(gè)鐵口煤氣導(dǎo)出管均點(diǎn)燃煤氣火，為了控制出鐵場(chǎng)噪聲，4 個(gè)鐵口煤氣導(dǎo)出管前端均安裝消音器。12:20 開(kāi)始逐漸燒掉4 個(gè)鐵口導(dǎo)出管消音器，爐前人員疏通鐵口煤氣導(dǎo)出管，保持通暢，至15：20，4 個(gè)鐵口均來(lái)渣并噴焦炭，爐前陸續(xù)燒開(kāi)鐵口并采取堵口措施。16：00 爐前開(kāi)始做出鐵前準(zhǔn)備工作，首次鐵選用5#鐵口，將主溝擋高度為500 mm 河沙，渣溝鋪墊河沙，撇渣器大井前擋500 mm 高的沙壩，7#鐵口作為第二爐鐵選用鐵口，主溝中段做沙壩攔截。14:30 高爐風(fēng)量4 850 m3/min，因透指逐步降低，逐步減少風(fēng)量過(guò)渡，18:15 高爐風(fēng)量降低至4 123 m3/min，經(jīng)開(kāi)爐小組商討后決定打開(kāi)5#鐵口出鐵。18：25—20：38兩次打開(kāi)5#鐵口，均為出渣操作，考慮安全需求，進(jìn)行放火渣，首爐渣溫1 466 ℃，累計(jì)出渣約200 t。21：04 第三次打開(kāi)5#鐵口，累計(jì)風(fēng)量466 萬(wàn)m3，21：18 鐵水順利過(guò)撇渣器，首次鐵爐溫4.8%，鐵水溫度1 440 ℃，二元堿度0.97，因爐溫較高，仍進(jìn)行放火渣操作。

為了促進(jìn)日照公司鐵鋼系統(tǒng)平衡，2#5 100 m3高爐開(kāi)爐后快速降硅，通過(guò)合理調(diào)整焦炭負(fù)荷，快速實(shí)現(xiàn)富氧噴煤等措施，在鐵水含硅滿足煉鋼需求的條件下，控制鐵水溫度在合理范圍，為高爐開(kāi)爐后續(xù)正常生產(chǎn)提供了熱量?jī)?chǔ)備（見(jiàn)圖3）。

圖3 2#5 100 m3高爐開(kāi)爐72 h［Si］與鐵水溫度趨勢(shì)

3.4 開(kāi)爐后3周高爐主要指標(biāo)

高爐點(diǎn)火送風(fēng)后，第2 d利用系數(shù)達(dá)到1.01，因受開(kāi)爐風(fēng)口配加12 個(gè)襯套影響，13—22 日風(fēng)量難以上攻，壓差維持較高水平，高爐利用系數(shù)維持1.70～1.90 范圍。經(jīng)商討決定于4 月23 日休風(fēng)2 h 40 min 去除8 個(gè)風(fēng)口襯套，風(fēng)口面積調(diào)整為0.471 0 m2，復(fù)風(fēng)后風(fēng)量快速提升至6 900 m3/min 水平，29日風(fēng)量進(jìn)一步提升至7 300 m3/min，高爐全壓差逐步降低至191 kPa，實(shí)現(xiàn)了高爐“松動(dòng)強(qiáng)化”（如表3所示）。

表3 2#5 100 m3高爐開(kāi)爐3周（4月）主要指標(biāo)

4 結(jié) 論

4.1 本次開(kāi)爐采用均勻配加風(fēng)口襯套、全開(kāi)風(fēng)口的方式點(diǎn)火送風(fēng)，有利于高爐爐缸初始?xì)饬骱侠矸植?，選用襯套內(nèi)徑合理，焦炭負(fù)荷增加至3.50后，實(shí)現(xiàn)了全風(fēng)口噴煤，結(jié)合開(kāi)爐實(shí)際裝料情況，前24 h焦炭負(fù)荷調(diào)整到位，創(chuàng)造了山鋼日照公司特大型高爐快速富氧噴煤的新記錄。

4.2 在受開(kāi)爐風(fēng)口面積局限的條件下，高爐主要指標(biāo)難以快速提升，23 日果斷調(diào)整風(fēng)口面積，為高爐主要指標(biāo)快速提升奠定了基礎(chǔ)。本次開(kāi)爐降硅速度控制合理，生鐵含硅自4.8%降至低于1.0%，用時(shí)30 h，有利于煉鋼消化鐵水，促進(jìn)了鐵鋼系統(tǒng)平衡良性循環(huán)。

4.3 點(diǎn)火送風(fēng)后，熱風(fēng)溫度上升較慢，3 h 后才上升至300 ℃，但點(diǎn)火送風(fēng)36 min 后風(fēng)口全部著火，硬質(zhì)雜木的燃點(diǎn)在250～330 ℃范圍，判斷熱風(fēng)溫度電偶故障，12 日采取在當(dāng)前風(fēng)溫基礎(chǔ)上增加250 ℃后數(shù)據(jù)作為實(shí)際風(fēng)溫值，23日休風(fēng)更換熱風(fēng)溫度電偶后實(shí)際風(fēng)溫較之前相差281 ℃，開(kāi)爐前對(duì)關(guān)鍵設(shè)備可靠性的重視程度不夠是本次開(kāi)爐工作中的不足之處。