王宏偉

（山鋼集團萊蕪分公司煉鐵廠， 山東 濟南 271104）

摘 要：受鋼鐵市場低迷影響，煉鐵廠 6 號高爐燜爐停產，隨著外部市場變化，在燜爐 12 d 后復產，經過精心組織，參數調整，實現了高爐長期燜爐后快速達產。重點從送風前準備、裝料工作、開爐操作三個方面對 6 號高爐長期燜爐后快速開爐達產實踐過程予以闡述，并進行經驗總結，以期為同類企業高爐生產提供借鑒。

關鍵詞：煉鐵廠；燜爐；開爐操作

1   6號高爐概況

6 號高爐有效容積 1 080 m³，采用雙出鐵場。2022年受鋼鐵市場低迷影響，于 7 月 26 日被迫燜爐停產。原計劃對 6 號高爐停爐 30 d 以上，因內外部環境發生較大變化，山鋼集團萊蕪分公司計劃于 2022 年 8月 7 日緊急開爐，總計燜爐 12 d。復產時因組織得力，技術措施實施到位，過程控制較好，實現 27 h 投用撇渣器、58 h 投用雙場出鐵、60 h 風口全開，風量即達到正常水平。

2 燜爐情況

考慮開爐時間的不確定性，本次燜爐采用降料線停爐法，當料線降至風口以下時，打開最后一爐鐵口，渣鐵出凈后休風停爐。再根據燒鐵口時排出的渣鐵量和復風第一次噴出的渣鐵量都很少的情況，高爐燜爐前最后一次鐵出得非常干凈，這是關鍵，保障了開爐爐缸存在的殘余渣鐵很少，保證了爐缸的透液性良好。停爐后采取表面壓 30 t 水渣密封保溫措施，同時將高壓水、軟水流量控制到最小，開爐前扒焦炭時仍處于著火狀態，爐缸中心溫度仍能保持 300 ℃以上，說明死鐵層仍有鐵水保持液態，有效保證了爐缸溫度快速提升^[1-2]。

3 送風前準備

3.1 風口方面

7 月 5 日將 20 個風口小套全部拆卸，同時拆卸 1號、2 號、3 號、5 號、7 號、10 號、13 號、15 號、17號、19 號、20 號共 11 個風口的中套。扒開清理殘渣鐵和燒損焦炭，保證相鄰風口間相互打通。從現場實際情況看，大部分風口區域都很干凈，除 3 號風口（休風前常堵）有明顯殘渣鐵和焦炭較碎外，其余風口比較干凈，且焦炭粒度較好。

所有風口殘渣鐵和碎焦清理完后，用工業鹽填滿夯實。處理完風口后，留下 1 號、2 號、19 號、20 號風口用于開爐，其余風口全部用專用水泥堵嚴，保證不捅不開。

3.2 鐵口方面

燜爐開爐的關鍵是鐵口和風口必須燒通，燜爐開爐時不但要透風還必須要透液，同時要加熱爐缸。因此開爐前 24 h 開始燒西場鐵口。一組人員從 1 號、2 號、19 號、20 號風口中套向下燒，另一組人員采用Φ70 mm 的鉆頭鉆至 800 mm 深度處停鉆，用氧氣燒至 1 200 mm 后，向上斜燒，使鐵口前的冷凝渣鐵盡可能熔化排出，產生足夠大的空間，以便與鐵口上方風口貫通。當燒鐵口產生的紅色煙霧從風口下部溢出，或風口燒氧產生的渣鐵不再上泛且全部滲透流向鐵口時，視為鐵口與風口上下貫通。經過 12 h 連續作戰，鐵口與風口終于被燒通。

其余各項設備調試、安全管控、原料準備、能源介質、渣鐵處理、環保管控等工作均按《開爐方案》要求嚴格執行。

4 裝料工作

4.1 裝料情況

6 號高爐開爐使用自產干熄焦炭，礦石由直供燒結礦、魯南球、海南塊組成，輔料由白云石、錳礦、蛇紋石和螢石組成。全爐焦比 4.34 t/t（考慮風口以下焦炭為5.35 t/t），正常料焦比 0.725 t/t，全爐渣鐵比＞780 kg/t，w（Al₂O₃ ）＜18%。

生鐵成分選擇：w（Si）=3.5%，w（Mn）=0.8%，w（S）≤0.030%，w（Fe）=92%。S 揮發了 15%，85%進入渣鐵。

風口至料線 13.3 m（爐腰以上 1.3 m）段為凈焦，13.3~7.8 m 段為空焦，7.8 m 以上為正常料。具體裝料情況如表 1 所示。

空焦上完后至料線 7.74 m 時送風點火，隨爐況運行，再上正常料至 4 m，期間根據料線深度逐步調整布料角度。

4.2 對開爐料的認識

從本次復產情況來看，開爐料理論體積與實際體積基本相符，說明全焦開爐爐料空隙率低，前期加風困難。爐缸存在大量未燃凈焦，實際全爐焦比高。同時爐缸凈焦爐渣成分不合理，且渣量很小，反而不利于加熱爐缸和爐渣排放，今后可考慮增加空焦量，減少凈焦量。

5 開爐操作

5.1 送風操作

5.1.1 設計風口布局

考慮開爐初期爐缸處于堆積狀態，本次開爐風口直徑由原來的50%的 Φ115 mm改為 100% 的Φ115 mm，通過縮小風口面積保證了開爐初期足夠的風速和鼓風動能。開爐前首先憋壓至 60 kPa，對送風系統進行全面檢漏，通過檢漏措施實現了復風后送風系統零跑風。

5.1.2 點燃風口焦炭

2002 年 8 月 7 日 11：16 送風點火，使用西鐵口上方 1 號、2 號、19 號、20 號四個風口送風，開南北大放散。初始風量 400 m³ /min，風溫 419 ℃（開爐時間緊，熱風爐廢氣 SO₂ 含量超標，燒爐受限，初始風溫低），富氧 912 m³ /h。風溫低對初期恢復影響較大。12：02 風量至 597 m³ /min 左右，風溫逐步增到 457 ℃，12：10時 2 號風口著火，12：15 時 1 號風口著火，12：20 時20 號風口著火，12：50 時 19 號風口著火，12：55 關南放散。開爐過程幾乎未出現風口涌渣情況，這也是爐缸透液性較好的印證。

5.1.3 休風重新堵風口

13：25 因 13 號、15 號風口吹開，13：25—13：40休風重新堵吹開風口，13：40 風量至 625 m³ /min，風溫610 ℃，14：00 關北放散，留南放散；14：25 因 15 號風口再次吹開，為確保風口不捅不開，于 14：33—15：15休風，對有水炮泥增加焦粉、骨料后，重新全部加堵風口，15：15 復風后風量為 520 m³ /min，風溫 560 ℃；15：49 風量升至 641 m³ /min，風溫 680 ℃，視風口水溫差穩定開 3 號風口。

5.1.4 引煤氣

16：25 將爐底水流量由 120 t/h 降至 80 t/h。17：00風量 724 m³ /min，風溫 748 ℃，開 18 號風口。17：20 風量至 720 m³ /min，風溫 749 ℃，根據噸焦風耗計算燃燒焦炭為 64 t，下部空間騰出約 100 m³ ，17：26—17：32 放風坐料。探尺未有動作，回風。18：25 風量 675 m³ /min，風溫 795 ℃，關南放散引煤氣。18：30—18：36 放風坐料。崩料后東雷達尺 3.69 m、西雷達尺 6.72 m。坐料后透氣指數好轉，至此探尺工作正常。于 19：20 鐵口見渣，大量噴焦（前期少量，頻繁堵），21：23 堵鐵口。具體開爐過程中開風口時間如表 2 所示。

5.2 爐溫和堿度

開爐過程，鐵水 w（Si）和堿度的對應非常重要，爐渣的流動性往往決定了恢復的進程，堿度測算時寧低勿高，即使 w（Si）高，也要實現爐渣堿度不大于1.25，以保證爐渣的流動性。6 號高爐爐溫和堿度情況如表 3 所示。

5.3 渣鐵排放

5.3.1 投用撇渣器前

分別對西出鐵場主溝、撇渣器填干焦粉（撇渣器用鐵皮擋住），主溝前端 2 m 全部墊搗打料，其余部位搗打料厚度為 400 mm，上面填滿河沙。21：23 首次堵口后，每次間隔 40~50 min 打開鐵口，保證初期風口運行安全。

開鐵口情況如表 4 所示。

5.3.2 投用撇渣器

本次投撇渣器較為保守，待每小時產生的渣鐵量大于 50 t，并且爐前鐵口操作熟練時，方才做投入撇渣器準備。至 8 月 8 日 14：14 時，風量至 1 320 m3 /min，渣鐵流動性好轉，挖出主溝前半部分搗打料，順利投用西場撇渣器，開爐過程中未有凍住撇渣器的情況發生。

5.3.3 燒通東場鐵口投用雙場

8 月 9 日白班開至 17 個風口，準備投用東場鐵口，但鐵口遲遲燒不通，僅噴煤氣火。采取重新堵鐵口操作，僅鉆至 800 mm 深度處停鉆，用氧氣向上斜燒，經過近 12 h 燒通鐵口，燒通后立即堵住鐵口，待渣鐵量至 60 t 以上時，一次性投入主溝，實現東場撇渣器零火渣。

5.4 布料制度

及時上風能有效縮短爐況處理時間，為有效推進風量，料制上堅持“唯放不破”的理念，出現熱難行、煤氣利用過高、透性性過差時，及時采取發展邊緣氣流的手段。待風量有一定基礎時，兼顧中心氣流，保證迅速加熱爐缸。

布料情況如表 5 所示。通過優化裝料制度，排除初期消化死料柱坐料一次，剩余過程無懸料、管道爐況波動情況發生，風量穩步增加，說明料制的調劑能夠及時匹配當前爐缸工作狀態。

6 經驗總結

6.1 本次開爐亮點

1）開爐前制訂詳細的方案。送風前鐵口、風口燒通對整個開爐過程起到至關重要的作用，關鍵點的控制主要經過大量專業技術人員多次討論而制定，整個開爐方案合理科學。

2）按照爐缸凍結的思路組織開爐前期準備工作。對鐵口上方風口扒料至風口中心線以下 1.0~1.5 m，降低了開爐風口燒壞的風險。同時對風口前端區域加入工業鹽，有助于改善風口前渣鐵流動性。

3）開爐過程中對渣系的控制。特別是渣中 Al₂O₃及 MgO 含量的控制對渣的流動性有著至關重要的作用，鐵水硅和爐渣堿度對應合理。

4）整個開爐過程中，開風口時機要把握準確，堅持渣鐵有熱量，打開鐵口捅風口。打開風口后，堅持提高風溫、縮短出鐵間隔時間的原則。當已開風口有涌渣或水溫差偏高的情況發生時，不得捅旁邊風口。已開風口工作狀態較好，可開旁邊風口。根據爐缸活躍程度，可向兩側延伸開風口，該措施除憋渣鐵外，避免了風口燒損情況。

5）整體生產組織控制較好，未投用憋渣器前，主溝一爐一清一鋪墊，保證 40~50 min 能夠順利打開鐵口，未出現主溝跑鐵事故。上炮后嚴禁主溝打水，堅持3 min 退炮原則，恢復過程中未出現黏炮事故。投入撇渣器后，每爐對渣鐵溝進行清理鋪沙，防止渣鐵積累清理難度大，造成鐵間長的事件發生，整個恢復過程中未發生跑鐵事故。

6）及早引煤氣，本次開爐頂溫達到 50 ℃即引煤氣成功，引煤氣后降低壓差 20 kPa，提高風壓 30 kPa，有效提高了冶煉強度，加快恢復進程。

7）料制匹配合理，前期以上風為主，考慮死焦堆透氣、透液性差，主要通過疏松邊緣氣流為主的方法，保證風量與風口數量對應。配合頂壓使用，保證料柱透氣性良好，加快了恢復進程。中期高焦比持續時間長，適當疏松兩股氣流，避免煤氣利用過高造成氣流受阻，整個恢復過程中未因硅高出現熱難行。后期以降硅提熱量為主，適當降低焦比。面對焦比逐步降低，不能再維持過低煤氣利用，通過拉寬平臺，保證兩股氣流通暢，配合風速、鼓風動能順利打通中心，保證低硅高熱，快速降低爐前勞動強度。

8）本次開爐為首次未清理爐缸狀態下順利開爐實踐，此次實踐積累了一定理論基礎和經驗，下一步則需保證頻繁開停爐、全焦開爐能夠靈活駕馭。

6.2 本次開爐不足之處

1）開爐焦比高，后期降焦比節奏偏慢，開爐后硅含量持續偏高，渣鐵流動性不好，鐵水黏溝現象明顯。

2）風口堵泥吹開，造成二次休風堵風口。其根本原因是本次堵泥質量不達標，過度依賴廠家。后期經過調整有水炮泥成分，有效保證了堵風口效果。下一步將針對復風堵風口泥制定標準，自營加工專用堵風口炮泥。

3）關爐頂放散過早，不利于爐內水汽排出，形成水膜效應。這造成前期爐內壓差高、下料困難，下一步在引煤氣前放散全開，待蒸汽減少后考慮關一放散。

4）開爐初期鐵口深度、鉆進深度控制不合適，造成 8 日夜班開口間隔時間長，導致燒壞 13 號風口。這主要是由于工人在思想上對爐缸的工作狀態過于樂觀，出現憋渣鐵控制不到位的情況。建議對面剩 3~4個風口時即可考慮及時投雙鐵場。

5）對東場鐵口難開的情況估計不足，應在復風前與西場采取同樣措施，燒通風口與鐵口通道，以為后期爐況快速恢復創造條件。

參考文獻

[1] 周傳典.高爐煉鐵生產技術手冊[M].北京：冶金工業出版社，2002.

[2] 王筱留.高爐生產知識問答[M].北京：冶金工業出版社，2004.