安徽長江鋼鐵1080 m3高爐開爐快速達(dá)產(chǎn)實(shí)踐

趙金龍，朱晨睿

(安徽長江鋼鐵股份有限公司 安徽馬鞍山 243000)

長江鋼鐵1號(hào)高爐自2014年11月起，到2019年2月20日，完成第二代爐齡生產(chǎn)任務(wù)，按計(jì)劃停爐，中修。此次中修，重點(diǎn)項(xiàng)目包括高爐本體爐殼、冷卻壁及耐材更新，爐底及高爐本體冷卻由工業(yè)水改軟水，以及環(huán)境除塵設(shè)備能力擴(kuò)大改造。2019年5月8日，1號(hào)高爐點(diǎn)火開爐，整個(gè)開爐過程安全順利，之后高爐運(yùn)行穩(wěn)定。開爐后第3天起，高爐日產(chǎn)量達(dá)到3450 t/d水平。

1 開爐準(zhǔn)備階段

1.1 高爐本體及煤氣管道氣密實(shí)驗(yàn)

為了檢驗(yàn) 1號(hào)高爐中修新安裝的管道、設(shè)備焊縫、閥門法蘭密封等是否滿足高壓生產(chǎn)的要求，必須在高爐投產(chǎn)前進(jìn)行氣密耐壓實(shí)驗(yàn)，并對(duì)發(fā)現(xiàn)的漏點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)注，匯總后進(jìn)行處理。

1.2 高爐烘爐

高爐投產(chǎn)前，需對(duì)高爐本體內(nèi)部進(jìn)行烘爐處理，以此來達(dá)到消除高爐耐火材料內(nèi)水分，提高砌體整體強(qiáng)度的，避免設(shè)備在生產(chǎn)后因劇烈熱膨脹而造成損壞。本次烘爐以2個(gè)風(fēng)口小套前端500 mm處埋入的熱電偶為參考溫度，此次中修熱風(fēng)爐處于保溫狀態(tài)，烘爐方案便采用了熱風(fēng)爐鼓風(fēng)烘爐。

烘爐曲線進(jìn)行見圖1，以熱風(fēng)溫度為基準(zhǔn)，用風(fēng)量調(diào)節(jié)，控制爐頂溫度≯350 ℃，若大于 350 ℃，則取關(guān)小爐頂放散閥開度、減小風(fēng)量等措施進(jìn)行控制。

圖1 長江1號(hào)高爐烘爐曲線示意圖

1.3 爐缸底焦及枕木填充

1號(hào)高爐此次采用散裝枕木和圓木對(duì)爐缸進(jìn)行填充。在鋪枕木前，先在鐵口中心線以下裝入底焦約30 t，采用人工撫平后開始鋪枕木。爐缸枕木下部采用“井”型堆放，擺放時(shí)下部枕木之間間距150 mm，最上面 3 層采用密擺不留間隙。風(fēng)口小套采用斜靠長枕木密排保護(hù)，中心堆包采用枕木和圓木進(jìn)行堆放。爐缸上面枕木、風(fēng)口保護(hù)枕木及中心堆包擺放保持密排，以防止開爐料漏入間隙造成出現(xiàn)計(jì)算體積偏差。

圖2 長江1號(hào)高爐底焦及枕木填充示意圖

1.4 開爐料主要技術(shù)參數(shù)

本次開爐，高爐采用送冷風(fēng)帶風(fēng)裝料，裝料時(shí)的送風(fēng)參數(shù)為：風(fēng)量 600 m3/min±50。開爐全爐焦比為 3.203 t/t，全爐料堿度為0.90，料線1500 mm。

本次開爐死鐵層以上共分8段料，開爐料主要組成為：底焦；枕木；凈焦；空焦(焦炭+石灰石+白云石+螢石+硅石)；負(fù)荷料(焦炭+燒結(jié)礦+塊礦+石灰石+白云石+螢石+硅石)。各段料負(fù)荷、組成及裝料部位如表1。

表1 長江1號(hào)高爐開爐料組成及裝料部位

裝料過程中，為避免爐料撞擊爐墻，底焦采用溜槽極限角布入，焦炭偏于中心布入，礦石偏于邊緣布入，輔料盡量布在中間區(qū)域。前期采用單環(huán)布料，后期采用多環(huán)布料。

2 開爐操作

2.1 爐內(nèi)操作

1號(hào)高爐在做好開爐前期準(zhǔn)備后，于2019年5月8日11:18點(diǎn)火開爐，點(diǎn)火時(shí)采用Φ115 mm×20(風(fēng)口全開面積 0.2077 m2)，采取鐵口兩側(cè)直風(fēng)口、其余為斜4度的風(fēng)口布局，堵6個(gè)風(fēng)口開14個(gè)風(fēng)口的送風(fēng)方式，點(diǎn)火時(shí)風(fēng)口面積為 0.1454 m2，點(diǎn)火風(fēng)量550 m3/min，點(diǎn)火風(fēng)溫700 ℃。16:00，風(fēng)量達(dá)到1200 m3/min，熱風(fēng)壓力55 KPa。煤氣爆破試驗(yàn)成功后，高爐17:12引煤氣(約6小時(shí))，干法除塵投用。

5月9日01:00，高爐壓量關(guān)系穩(wěn)定，高爐適當(dāng)加風(fēng)至1300 m3/min，熱風(fēng)壓力120 KPa，截止到5月9日24:00，高爐冷風(fēng)流量穩(wěn)定在2700 m3/min，熱風(fēng)壓力達(dá)到275 KPa，此時(shí)礦批22噸，焦炭負(fù)荷2.85 t/t，料制為C36(3) 34(3) 32(3) 30(2)，O35(3) 33(3) 31(3)。5月10日高爐于1:00開始噴煤(38小時(shí))，15:45TRT開始投用，18:00開始富氧。

2.2 爐外出鐵

1號(hào)高爐點(diǎn)火前，確定前期使用西鐵口出鐵，為防止初次出鐵的渣鐵流動(dòng)性差堵塞新撇渣器，妨礙快速清理殘存的渣鐵，制作了臨時(shí)撇渣器，同時(shí)預(yù)備好干渣坑，以備不時(shí)之需。

圖4 長江1號(hào)高爐5月9日送風(fēng)曲線示意圖

高爐在送風(fēng)點(diǎn)火后，兩鐵口煤氣火正常噴吹，鐵口見渣后堵口。5月9日5:40，西場出鐵口打開，出第一爐鐵，6:28堵口。在8:10，第三次打開西場出鐵口，少量鐵水進(jìn)入鐵水罐，爐渣直接走水渣，干渣坑未使用。標(biāo)志著高爐可以正常出鐵。

5月10日,東出鐵場開始投用。兩出鐵場交替出鐵，高爐爐外出鐵進(jìn)入正常生產(chǎn)狀態(tài)。

3 快速達(dá)產(chǎn)過程簡述

高爐順利開爐是高爐開爐后快速達(dá)產(chǎn)的必要前提，在高爐送風(fēng)點(diǎn)火后的36小時(shí)內(nèi)，風(fēng)量就提升到2700 m3/min，熱風(fēng)壓力達(dá)到275 KPa，爐頂壓力達(dá)160 KPa。在55小時(shí)內(nèi)，高爐完成了從噴煤、富氧到TRT投用等操作，并且將熱風(fēng)壓力提升至320 KPa，爐頂壓力提升至185 KPa，焦炭負(fù)荷加到3.80 t/t，整體操作參數(shù)已經(jīng)達(dá)到了第一階段的目標(biāo)水平。

表2 5月9日長江1號(hào)高爐出鐵情況

經(jīng)過不斷的調(diào)整和優(yōu)化，各項(xiàng)操作參數(shù)穩(wěn)步向正常生產(chǎn)狀態(tài)推進(jìn)，到5月11日9:30，約70小時(shí)，高爐風(fēng)量基本穩(wěn)定在2950 m3/min-3000 m3/min，熱風(fēng)壓力在345±5 KPa范圍內(nèi)波動(dòng)，爐頂壓力設(shè)定在195 KPa，高爐富氧量達(dá)到5500 m3/h，煤氣利用率穩(wěn)定在45%，單日鐵水產(chǎn)量3450.37 t，實(shí)現(xiàn)了快速達(dá)產(chǎn)的目標(biāo)。

表3 長江1號(hào)高爐開爐初期參數(shù)指標(biāo)

4 結(jié)語

此次開爐，過程順利，在開爐后各項(xiàng)參數(shù)平穩(wěn)向目標(biāo)推進(jìn)，做到了快速達(dá)產(chǎn)。這取決于前期制定了正確、詳細(xì)的開爐計(jì)劃以及大量的準(zhǔn)備工作。在此期間，高爐未發(fā)生設(shè)備和安全事故，這也是煉鐵廠各方共同協(xié)作的結(jié)果。此次快速達(dá)產(chǎn)也為今后公司其他同類型高爐提供了經(jīng)驗(yàn)。