【技术文摘】联鑫钢铁2#高炉快速开炉强化冶炼达产实践

来源：市场资讯

（来源：中国炼铁网）

(联鑫钢铁集团)

王金龙 陈小平 王朝飞 郑海风 韩庭

摘 要：此文针对联鑫钢铁1080m³高炉大修后，快速开炉达产及强化冶炼过程进行总结，为以后生产中提供有效参数、技术指标等，奠定基础积累开炉达产经验。此次大修历经60天，通过降料面至风口，全程没有大幅爆震安全停炉，炉底放残铁182.8吨，成分合适（Si:1.23% S:0.011%)。通过优化开炉方案、物料准备、多次校验成分，做好开炉前准备工作。使用可视化双铁口双氧枪快速开炉技术，高炉送风后10小时28分钟直接走水渣双场出铁，12小时44分钟风口全开，恢复正常生产。

关键词：双氧枪开炉 快速达产 强化冶炼

1 前言

2#高炉炉容1080m³设有2个铁口，20个风口。自2013年投产，已连续作业10年，存在炉喉钢砖变形及炉基本体煤气治理问题。经公司研究决定彻底解决安全隐患定于2024年1月2日停炉大修，更换炉喉钢砖，主铁沟延长，更换炉底板，重砌碳砖，炉缸浇筑及炉体喷涂等。经过各级领导和全体员工日夜奋战，高炉本体和辅助设备设施同时推进检修日程，历经60天，

2024年3月2日9:08开炉复产。采取炉缸填充木材氧枪点火法送风，追求大风量一气呵成，复风51分钟引煤气，平稳度过软融带初渣形成时期，全程无异常炉况。顺利出铁，热量充沛流动性较好，大幅度减轻炉外人员劳动强度，实现又一次快速安全开炉。

2 此次大修特点

（1）炉喉钢砖共计20块，解决钢砖下部受挤压高温造成上翘突出情况，杜绝对上部布料轨迹影响，为提高煤气利用率降低消耗创造条件。

（2）因炉底板及侧板开焊变形漏煤气，利用大修更换炉底封板，封板由原来的16mm更换为20mm，底板及侧板满焊探伤合格，增加封板的强度延长高炉寿命。

（3）地埋供水管道架空改造，方便对高炉水系统的检查，减少因腐蚀、开裂等原因造成地下水系统损坏，从而保证高炉生产顺行及生产安全。

（4）原主铁沟设计短，渣铁分离不好，利用本次大修进行主铁沟延长，将支铁沟延长至下一跨，新支铁沟下方布设Φ800mm水泥桩12根，主铁沟延长2.7米，消除弊端。

（5）热风管道支模修复脱落的耐材，对脱落处整体浇筑降低窜风，达到江苏省冶金企业炼铁系统安全风险治理标准，测温不得超过150℃。

（6）炉缸、风口及铁口整体浇筑，炉体及上升管喷涂，塑造合理操作炉型，延长冷却壁使用寿命，降低冷却水带走的热量，降低燃料消耗。

（7）风机加级改造，提高排气压力，降低静叶开度，并将防喘阀关至最低，同步将透平机叶片改进为节能型叶片，降低吨铁风机电耗，实现降本增效。

3 开炉前准备

3.1烘炉操作

炉缸碳砖砌筑、浇注、铁口修复和炉内喷涂造衬等大修工作，为了提高高炉耐材强度，提高耐材使用寿命，开炉前采取热风烘炉，尽可能将耐火材料砌体内的游离水和结晶水蒸发干净。后期关闭大放散走重力放散，促使高炉炉体设备逐渐加热到生产状态。本次2#高炉烘炉重点在炉底和炉缸，计划烘炉时间168h实际148h，其中：150℃、350℃和600℃各保温24h、12h和72h。高炉烘炉曲线控制温度如图1所示。

3.2打压测漏

烘炉结束后，通过打压试漏，检查高炉本体和煤气管道的气密性和耐压性。在试漏前，将风压调至零，关闭上密封阀、冷风放风阀、炉顶及重力除尘器放散阀。打开下密封阀、一次均压阀和料流阀，全开调压阀组，将热风炉各阀调至休风状态。首先进行气密性试漏，打开混风闸与调节阀将炉内压力稳定在10-15 kPa检测煤气预热器、管网接口处，关闭调压阀组打开箱体放散加到 50kPa稳定 10 min无明显异响后将炉内压力加到 100 kPa，用涂肥皂水的方法找漏点做标记。确认无大漏点后进行强度性试压，分3次加压到250 kPa后，高压持续时间1h找漏做标记。查漏完毕，按正常程序休风，对漏点进行补焊处理。

3.3开炉配料计算

合理科学的配料计算在开炉中起关键作用，为确保开炉安全顺畅，快速达产达效，炼铁厂组织技术骨干根据高炉炉型，原燃料条件和设备状况等制订了详细的开炉达产方案。采用的开炉料由伊朗球、烧结矿、纽曼块、海南块、锰矿、白云石、蛇纹石和焦炭组成，具体原成分如表1和表2所示，其中焦炭质量指标各占比分别为固碳86.01%，灰分12.72%（包括CaO，SiO2，MgO和 Al2O3），硫0.70%和挥发分1.27%。

此次带风装料全焦开炉，全炉总焦比2700kg/t，生铁成分[Si]3% + [Mn]1.2% + [Fe]93%，正常料焦比662kg/t，正常料R2=1.19，空焦碱度0.90，总压缩率14%。开炉主要采用炉缸填充木材法，即风口以下填装枕木，风口至炉腹2/3填装净焦，炉腹1/3、炉腰、炉身下部3米填装空焦，炉身下部3米以上加轻负荷料，且负荷料分三段装，负荷分别是2.42、2.62、2.96，具体装料顺序和组成如表3和4所示。

4. 开炉操作

4.1点火送风

联鑫钢铁2#高炉拥有20个风口，风口东、西双铁口布局，风口直径为115mm(其中3#、7#、13#、17#为120mm)，长度490mm，斜度5°，全开风口面积0.2113m2。风口序号从西铁口上方成顺时针排列。为保证炉缸工作的均匀及风速，采用“花堵”风口方式送风（堵4#、7#、14#、17#），送风面积为0.1679m2。3月2日9:08开始送风，全用风温逐步上升到858℃，送风30分钟后风口全亮，此时风量基本稳定在1512m3/min水平，鼓风动能过万。9:57，炉顶温度上升到99℃，经煤气成分检验和煤气燃爆试验合格后引煤气，改高压操作，风量稳定在1950m³/min左右，风温1050℃。逐步赶料线，调整顶压平衡压量关系，平稳度过软融带初渣形成阶段开始喷煤富氧，送风制度达到正常水平时于20:53逐步开风口（4#、7#、14#、17#）继续加风，到21:52达到全风水平，此时风量为2500m3/min，热风压力为 352kPa，炉顶压力为200 kPa，风温为1160℃。整个开炉过程从点火送风到出铁，高炉无崩悬料，一次性成功。

4.2出铁操作

为了快速提升炉缸铁口区和炉缸整体热量，加快炉缸内渣铁的熔化和排出，缩短开炉冶炼进程，此次开炉采用东西双铁口同时插氧枪的方法[2]。装料前在铁口处埋入可窥视双层管道设计型氧枪（吉林凯鑫公司提供），既可以提升炉缸铁口区和炉缸热量，又可以调剂送风的含氧量，压缩空气和氧气在枪头汇合进炉，随时观察氧枪内部工作状态延长氧枪使用周期直至出第一次铁为止。

3月2日19:36东铁口氧枪停止送气，打开东边铁口氧枪阀门组，渣铁自动流出，顺利出第一炉铁，渣铁分离效果较好直接走水渣，此时铁水物理热充足为1403℃，渣铁流动性好，第一炉出铁量318t，第二炉铁选择西铁口出铁，进入正常出铁模式。如表5所示为此次高炉大修开炉铁水成分及达产进度情况，同样展示了开炉炉缸温度控制的成功性。

4.3炉渣控制

良好的渣铁流动性可以大幅降低炉前劳动强度，此次开炉通过调整蛇纹石用量控制炉渣镁铝比，改善渣流动性，调整块矿用量改变炉渣碱度，使用锰矿调整铁水中[Mn]的含量，改善铁水流动性。如表6中前五次铁炉渣具体参数。炉渣碱度R2随着炉温下降，由0.95提高到1.13。随着炉况稳定，冶炼强度提高，炉缸热量储备充足。

4.4生产指标

为进一步巩固现有成果强化冶炼，高炉有计划的逐步降低焦比提高煤比，通过上部优化布料矩阵提高煤气利用率、优化原料搭配、合理控制软水温差、增加出铁时间、高风温高富氧等措施改善指标，详情看表7开炉后一周完成情况。

5 结语

联鑫钢铁2#高炉开炉实现送风点火后51min快速引煤气，10h出铁，且成份合适，物理热充沛，直接冲水渣过撇渣器，13h风口全开，开炉顺利结束。本次开炉采用国内最先进的双氧枪开炉技术，主要核心为全程自动控制系统、流量检测系统、氧气分析系统、高清摄像系统，全程富氧调节系统，最后氧气含量最高配比99%，对此次开炉具体总结如下：

（1）铁口氧枪技术的实施，贯通铁口与风口快速加热炉缸，保证了气流初始分布的合理性，可及时出净渣铁减轻了炉前工作的强度，加快了高炉开炉进程。

（2）大风量高热量烘炉，排除耐材水分，巩固耐材施工质量，塑造合理操作炉型。

（3）带风装料可以吹出一部分炉尘，初步形成煤气通路，有利于初始气流的分布。

（4）此次开炉合理科学的配料计算和精确的开炉方案实施，实现开炉过程炉缸热量的有效控制，使开炉焦比核算为2700kg/t，在降低总体开炉成本的同时实现了高炉的快速达产。

6 参考文献

[1] 周传典.高炉炼铁生产技术手册[M] .北京: 冶金工业出版社, 2003.

[2] 王磊. 九钢3号1780m³高炉开炉快速达产实践[J]. 山西冶金, 2023 (11):118-121.