攀鋼3 號(hào)高爐中修開爐快速達(dá)產(chǎn)實(shí)踐

李攀

( 攀鋼釩煉鐵廠，四川攀枝花617022)

【摘要】對(duì)攀鋼3#高爐開爐及快速達(dá)產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了總結(jié)，通過制定合理的開爐方案，選擇適宜的送風(fēng)制度和裝料制度，優(yōu)化高爐操作，確保爐況穩(wěn)定順行，從而使3#高爐實(shí)現(xiàn)了順利開爐、快速達(dá)產(chǎn)。

【關(guān)鍵詞】高爐；中修；開爐

1 引言

攀鋼3#高爐有效容積1200 m³，采用傳統(tǒng)的斜橋料車上料，雙鐘式爐頂，旋轉(zhuǎn)布料器，鑄鐵鑲磚冷卻壁，全干法布袋除塵，TRT 余壓發(fā)電等技術(shù)，高爐配置4 座內(nèi)燃改造式熱風(fēng)爐，采用空氣、煤氣雙預(yù)熱技術(shù)，風(fēng)溫達(dá)到1200 ℃以上，高爐設(shè)18 個(gè)風(fēng)口、2個(gè)渣口和1 個(gè)鐵口。

攀鋼3#高爐第4 代爐役于2006 年4 月9 日開爐，由于冷卻壁損壞嚴(yán)重( 損壞率46. 52%) ，爐皮多處開裂影響安全生產(chǎn)，爐型不規(guī)則，操作難度增大，被迫于2011 年6 月13 日停爐中修。中修的主要工作是: 更換損壞的冷卻壁、清理爐缸并砌磚至爐身下部、更換大鐘和局部爐皮。本次中修于7 月6 日開爐，三天后利用系數(shù)達(dá)到2. 419 t /( m³·d) ，順利實(shí)現(xiàn)了開爐快速達(dá)產(chǎn)。

2 開爐前準(zhǔn)備工作

2． 1 爐缸殘余物清理

中修停爐不出殘鐵，爐缸中殘留的渣鐵較多，而開爐后爐缸中殘留渣鐵的熔化對(duì)開爐達(dá)產(chǎn)至關(guān)重要，特別是影響開爐后第一次鐵能否順利流出。此次清理爐缸比較徹底，停爐后挖爐缸到鐵口中心線以下，鐵口方向挖到中心線以下400 mm，兩渣口到鐵口挖通一“丁”字型槽，更換鐵口處損壞的冷卻壁，鐵口砌磚，爐缸整體砌磚至爐身下部。

2． 2 烘爐

烘爐的目的是加熱爐體磚襯和噴涂層，使之接近生產(chǎn)狀態(tài)。本次高爐烘爐采用熱風(fēng)爐直接送風(fēng)烘爐，烘爐廢氣經(jīng)清洗放散塔放散，烘爐以測(cè)定爐頂廢氣濕度為準(zhǔn)，當(dāng)爐頂廢氣濕度與大氣濕度相近時(shí)烘爐即達(dá)到要求。烘爐時(shí)嚴(yán)格控制熱風(fēng)溫度達(dá)到烘爐曲線要求( 見圖1) 。烘爐過程控制爐頂溫度≤350℃，風(fēng)量原則上采用較大風(fēng)量以加強(qiáng)熱傳導(dǎo)，頂壓不宜過高，維持在0. 025 MPa 即可。

2． 3 安裝爐底點(diǎn)火送風(fēng)裝置

在鐵口上方兩風(fēng)口和兩渣口上方各一個(gè)風(fēng)口安裝爐底點(diǎn)火吹管，送風(fēng)點(diǎn)火后爐缸底部的焦炭同時(shí)點(diǎn)燃，迅速打通鐵口區(qū)和渣口區(qū)的通道，減緩和消除爐缸焦炭的“死區(qū)”，加熱爐缸殘存的渣鐵，解決開爐后第一爐鐵難出的問題。

2． 4 開爐原、燃料的準(zhǔn)備

原燃料是高爐冶煉的基礎(chǔ)，為了保證開爐工作順利，對(duì)焦炭、開爐礦和石灰石的質(zhì)量作出嚴(yán)格要求。開爐焦炭使用2000 m³ 高爐用的三期焦，其理化指標(biāo)見表1; 預(yù)備3000 t 開爐磁鐵塊礦，粒度20 ～60 mm; 預(yù)備石灰石500 t，CaO( 有效) ≥52%，粒度15 ～ 50 mm。各種原燃料按要求提前進(jìn)入指定礦槽，加強(qiáng)過篩。

3 開爐方法

3． 1 參數(shù)選擇

根據(jù)攀鋼高爐歷次大中修經(jīng)驗(yàn)，確定本次開爐料總焦比3. 18 t /t，正常料焦比1. 2 t /t，后續(xù)料負(fù)荷1. 90 t /t，待爐況和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，逐漸增加焦炭負(fù)荷。渣焦比0. 43，爐渣二元堿度選擇1. 02 倍。

爐料壓縮率選取凈焦11%、空料10%、正常料10%。生鐵成分控制如下: ［Si］= 2% ～ 3% ，［Mn］≤1. 3%，［P］＜ 0. 25%，［S］＜ 0. 04%，［Fe］ =92%。

3． 2 爐料填充方式

開爐采用全焦炭填充爐缸，全磁鐵塊礦開爐。爐料填充原則為爐缸和爐腹容積2 /3 填充凈焦，爐腹容積1 /3 和爐腰填充空料，爐身間隔裝入空料和正常料。為了避免粉塵吹出，此次開爐沒有像往常一樣采取帶風(fēng)裝料，這也導(dǎo)致爐料透氣性差，為開爐帶來不利影響。具體開爐裝料統(tǒng)計(jì)見表2。

3． 3 送風(fēng)制度

本次開爐選用風(fēng)口組合: 130 mm × 4 + 140mm × 14，18 個(gè)風(fēng)口均送風(fēng)，進(jìn)風(fēng)面積為0. 2686 m²，送風(fēng)采用70% 風(fēng)口面積送風(fēng)，除了4 個(gè)點(diǎn)火風(fēng)口外，其余風(fēng)口均加110 mm 的耐火混泥土風(fēng)口圈，進(jìn)風(fēng)面積為0. 1903 m²。

4 開爐操作

3#高爐于2011 年7 月6 日19: 56 送風(fēng)點(diǎn)火，采用定風(fēng)壓操作，風(fēng)壓0. 07 MPa，風(fēng)溫800 ℃，送風(fēng)19min 后全部風(fēng)口點(diǎn)燃見亮，風(fēng)溫撤至700 ℃。20: 45料動(dòng)，下料較好，逐漸加風(fēng)至1600 m3 /min。7 月7日0: 56 鐵口見渣堵口，2: 00 用臨時(shí)砂壩出第一次鐵，排出約10 t 渣鐵混合物，流動(dòng)性較差，爐渣二元堿度1. 28 倍。由于未采取帶風(fēng)裝料，上料13 批后( 1: 03) 突然懸料，拉風(fēng)到零坐料，不下，回風(fēng)燒空間，混風(fēng)閥全關(guān)，3: 45 再次拉風(fēng)坐料，料崩下，料線9m，下料轉(zhuǎn)好，逐漸恢復(fù)風(fēng)量。隨著風(fēng)量增大，逐漸加批重、負(fù)荷，擴(kuò)大進(jìn)風(fēng)面積，爐溫往下控。7 月8日6: 15 視爐溫合適，渣鐵流動(dòng)性轉(zhuǎn)好，一次性恢復(fù)砂窩子出鐵成功。到7 月8 日9: 00，所有風(fēng)口圈打掉，進(jìn)風(fēng)面積0. 2686 m²，風(fēng)加至3000 m³ /min，達(dá)到了正常生產(chǎn)風(fēng)量，送風(fēng)三天后高爐利用系數(shù)達(dá)到2. 419 t /( m³·d) ，實(shí)現(xiàn)了開爐快速達(dá)產(chǎn)( 見表3) 。

4． 1 開爐達(dá)產(chǎn)期間操作制度的調(diào)整

4． 1． 1 送風(fēng)制度的調(diào)整

開爐前期爐溫較高，7 月7 日3: 45 拉風(fēng)坐料后料線較深，趕料線加風(fēng)速度較慢，為了穩(wěn)定爐況、保持順行，謹(jǐn)慎開風(fēng)口。低料線過完后爐溫充沛，順行較好，12: 50 開始從鐵口方向往兩邊逐個(gè)打風(fēng)口圈加風(fēng)，加風(fēng)的原則必須保證上下部調(diào)劑相適宜，即風(fēng)量必須與風(fēng)口面積、礦石批重、料制相適宜，以維持合適的鼓風(fēng)動(dòng)能，促使形成穩(wěn)定的煤氣流。

4． 1． 2 料制轉(zhuǎn)換

由于釩鈦燒結(jié)礦軟熔溫度高，高爐內(nèi)軟熔帶位置低，用其開爐時(shí)渣鐵形成較晚，分離差，不利于開爐，攀鋼高爐開爐都采用100%普通塊礦開爐，因此開爐后轉(zhuǎn)換成釩鈦燒結(jié)礦冶煉是必不可少的。由于釩鈦燒結(jié)礦低溫還原粉化率較高，易使塊狀帶透氣性變差，高爐上部煤氣流不易穩(wěn)定，由全塊礦變釩鈦燒結(jié)礦冶煉會(huì)使高爐透氣性大幅下降、壓差升高，容易誘發(fā)管道行程。根據(jù)攀鋼歷次開爐經(jīng)驗(yàn)，變80%釩鈦燒結(jié)礦冶煉后必須先減風(fēng)控壓差，一個(gè)冶煉周期后即可轉(zhuǎn)換成功。本次料制轉(zhuǎn)換并沒有搶時(shí)間，而是看爐溫充沛，渣鐵流動(dòng)性好，下料順暢，全塊礦冶煉110 批后一次性轉(zhuǎn)80%釩鈦燒結(jié)礦冶煉( 見表4) ，轉(zhuǎn)換成功即可恢復(fù)正常的操作制度。

4． 1． 3 熱制度的調(diào)整

對(duì)攀鋼釩鈦磁鐵礦冶煉來說，合理而穩(wěn)定的熱制度是高爐順行的基礎(chǔ)，又是高鈦渣消稠、促進(jìn)渣鐵分離的主要手段。由于釩鈦礦冶煉的特殊性，攀鋼高爐開爐都采用全普通塊礦開爐，開爐要求生鐵［Si］在2% ～ 3%范圍內(nèi)，渣焦比0. 40 ～ 0. 45，以保證充分加熱爐缸( 本次開爐爐溫見表5) 。攀鋼3#高爐全塊礦冶煉負(fù)荷取1. 90 t /t，全塊礦冶煉一個(gè)周期后變80%釩鈦燒結(jié)礦冶煉，料制由1COCO + 1OO↓OCCC↓變?nèi)沟V4COCO + 1CCOCOΠ，負(fù)荷直接加到2. 80 t /t，全焦礦冶煉20 批后進(jìn)料制到1COCO+ 1OO↓OCCC↓，負(fù)荷加到3. 3 t /t，通過快速增加焦炭負(fù)荷逐步降低爐溫，爐況穩(wěn)定順行，后續(xù)料負(fù)荷快速加至4. 0 t /t 以上。由于加負(fù)荷的節(jié)奏把握較好，爐溫控制合適，本次開爐未采用開加濕壓爐溫的傳統(tǒng)做法，是攀鋼高爐開爐技術(shù)進(jìn)步的一重大標(biāo)志。

4． 1． 4 造渣制度的調(diào)整

攀鋼高爐開爐爐溫高，要求控制爐渣二元堿度在1. 0 倍左右，以保證渣鐵有良好的流動(dòng)性。本次開爐前三次鐵爐渣堿度高，到達(dá)1． 28 倍( 見表5) ，分析認(rèn)為是由于停爐時(shí)生鐵［Si］0. 93%，開爐后［Si］達(dá)到3. 77%，爐缸殘留的爐渣( SiO₂ ) 被還原，導(dǎo)致堿度大幅升高，三次鐵后爐渣堿度即到達(dá)合適范圍。隨著爐溫下控，渣鐵流動(dòng)性逐漸好轉(zhuǎn)，逐步減少灰石配比，料制轉(zhuǎn)換成功后停止加灰石，調(diào)整塊礦配比，逐步提高爐渣堿度。

4． 2 爐前工作

攀鋼高爐開爐爐前工作開展的好壞直接關(guān)系到恢復(fù)的進(jìn)度，高爐開爐要求科學(xué)把握出鐵時(shí)間，第一次出鐵時(shí)間過晚將出現(xiàn)憋風(fēng)現(xiàn)象。本次開爐送風(fēng)5h 后鐵口見渣堵口，6 h 后出第一次鐵，用臨時(shí)砂壩從下渣排出10 t 渣鐵混合物。渣鐵流動(dòng)性變好后做臨時(shí)砂窩子，即在下渣第一閘做個(gè)臨時(shí)砂口( 撇渣器) ，下渣第一罐配鐵罐，后面配干殼渣罐，此舉可部分回收鐵水，而且可以大大降低渣罐燒穿風(fēng)險(xiǎn)。

恢復(fù)砂窩子出鐵要求爐溫合適，渣鐵分離較好，且預(yù)計(jì)單爐出鐵量能超過80 t，可一次性恢復(fù)砂窩子出鐵成功。本次開爐恢復(fù)砂窩子出鐵選在7 月8 日6: 15，視爐溫合適，渣鐵流動(dòng)性轉(zhuǎn)好，一次性恢復(fù)砂窩子出鐵成功，當(dāng)次出鐵130 t。開爐時(shí)為了鐵口好開不憋爐內(nèi)，堵鐵口泥采用強(qiáng)度差的有水泥，隨著風(fēng)量增加，冶煉強(qiáng)度提高，有水泥不能保證及時(shí)排凈渣鐵，風(fēng)加至1900 m3 /min 后將炮泥換成強(qiáng)度高、質(zhì)量好的無(wú)水炮泥，渣鐵的及時(shí)排放為高爐順利加風(fēng)和快速達(dá)產(chǎn)提供了保證。

5 結(jié)語(yǔ)

攀鋼3#高爐此次開爐是攀鋼高爐開爐較為成功的一次，高爐送風(fēng)后設(shè)備故障較少，為高爐開爐工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，其主要經(jīng)驗(yàn)總結(jié)如下:

( 1) 開爐制定詳細(xì)的開爐方案，各項(xiàng)準(zhǔn)備工作做得比較充分，尤其重視對(duì)開爐原燃料的選擇，使用質(zhì)量較好的三期焦開爐為開爐工作的順利提供了保證，而選擇各項(xiàng)合適的開爐參數(shù)是快速達(dá)產(chǎn)的關(guān)鍵。

( 2) 開爐后加風(fēng)速度較為緩慢，采取穩(wěn)扎穩(wěn)打的方針，料制轉(zhuǎn)換順利，爐溫控制合適，加風(fēng)過程上下部調(diào)劑相適宜，保證了合適的鼓風(fēng)動(dòng)能，對(duì)煤氣流的調(diào)整和穩(wěn)定起到了重要作用。

( 3) 本次開爐焦炭負(fù)荷選擇得當(dāng)，而且加負(fù)荷的節(jié)奏把握較好，爐溫控制合適，杜絕了以往開爐爐熱出粘渣，不得不開加濕壓爐溫，大大減少了爐前的工作量，加快了達(dá)產(chǎn)的進(jìn)度，標(biāo)志著攀鋼高爐開爐技術(shù)又上一臺(tái)階。

( 4) 為了杜絕開爐爐塵排入大氣，開爐裝料時(shí)未采用帶風(fēng)裝料，實(shí)踐證明未采用帶風(fēng)裝料，料柱透氣性明顯變差，導(dǎo)致送風(fēng)5 h 后突然懸料。

( 5) 此次開爐3 天達(dá)產(chǎn)，4 天后即開始強(qiáng)化冶煉，利用系數(shù)達(dá)到2. 636 t /( m³·d) ，開爐當(dāng)月煤比即達(dá)到122. 37 kg /t，是攀鋼高爐開爐最快的一次。為了進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，高爐堅(jiān)持高風(fēng)溫、大富氧，采用加重邊緣的料制和大礦批以改善煤氣利用率，開爐第二個(gè)月利用系數(shù)就達(dá)到2. 701 t /( m³·d) ，入爐焦比迅速降到446 kg /t( 包括55. 55 kg /t 小塊焦) ，高爐鐵損降到5. 71%，達(dá)產(chǎn)效果得到進(jìn)一步鞏固和強(qiáng)化，其主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表6。