李紅全， 李玨明， 沈洪流

（蕪湖新興鑄管有限責(zé)任公司煉鐵部， 安徽 蕪湖 241000）

蕪湖新興鑄管1 280 m3高爐因冷卻壁破損嚴(yán)重，2019 年11 月進(jìn)行了24 d 的中修。對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間停爐后的開爐，蕪湖新興鑄管煉鐵部結(jié)合自身多次枕木開爐的經(jīng)驗(yàn)，從清理爐料、全爐焦比選擇、烘爐后到開爐時(shí)間控制等幾方面進(jìn)行了全面優(yōu)化，開爐后20 h 內(nèi)即正常生產(chǎn)，開爐第四天即達(dá)設(shè)計(jì)產(chǎn)能。其生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)可供同行業(yè)借鑒。

1 爐料的清理

爐料的清理關(guān)系不僅關(guān)系到炭磚的使用壽面，還關(guān)系到開爐后進(jìn)風(fēng)空間，因此此次中修爐料清理至爐缸死鐵層，清不動(dòng)見鐵層為止，同時(shí)最高層碳磚開始，以離爐墻向內(nèi)爐料保留600 mm，防止打水降溫時(shí)水遇炭磚，兩邊鐵口區(qū)域（泥包位置）清出，為開爐保證底部通道通暢，見圖1。

圖1 現(xiàn)場(chǎng)爐料清理施工

2 開爐料

因?yàn)檎砟竞醺哌_(dá)42.5%，燃點(diǎn)低，一般的著火點(diǎn)在270～300 ℃，燃燒迅速，而焦炭在空氣中的著火溫度為450～650 ℃，相對(duì)枕木溫度要求高，而且高爐點(diǎn)火后，要迅速的依靠燃燒燃料提供給高爐充足的熱量用于冶煉，因此初期風(fēng)量需要大，能帶動(dòng)燃料在風(fēng)口區(qū)域的全面燃燒，枕木因燃點(diǎn)低恰恰能迅速燃燒出下料空間。因此此次開爐選擇了枕木開爐的方式。即風(fēng)口到爐缸枕木填充，風(fēng)口以上分別填入凈焦、空焦、負(fù)荷料的形式。

2.1 枕木的布置

整個(gè)枕木裝入分成四部分：約裝入130 m3的枕木，占爐缸體積184.3 m3，填充率70.6%。

第一部分是V1 焦炭層，高度1 100 mm，目的為蓋住煤氣導(dǎo)出管，防止開爐后，爐渣先形成堵塞鐵口管孔，焦炭用爐頂設(shè)備布料，計(jì)算按照堆密度0.55 t/m3和壓縮率0.14。

第二部分是V2 枕木填充爐缸層，從底部焦炭層到風(fēng)口中心線下0.5 m。枕木直接用從風(fēng)口用托輥輸送機(jī)推下，尺寸為長(zhǎng)度800 mm 和500 mm，每200 根由爐前人員下去擺放整齊，兩層一找平，同時(shí)2 個(gè)鐵口周圍留出空間。層與層之間交叉90°，枕木嚴(yán)禁直接放在煤氣導(dǎo)出管上，可按照“T”形排列。枕木離爐墻間距100～200 mm.每?jī)蓪又g按照90°交叉排列。

第三部分是V3 風(fēng)口保護(hù)層，枕木沿風(fēng)口圓周斜排2 層，外層使用2 200 mm 枕木，內(nèi)層使用長(zhǎng)度500 mm的枕木，用扒丁加固，下部與爐墻的距離為900～1 000 mm，其與風(fēng)口的間隙，風(fēng)口下部用500 mm 和800 mm 的枕木填充。

第四部分V4、V5 是風(fēng)口中心層，V4 部分為用2 600 mm 長(zhǎng)度的枕木按照2 600 mm×2 000 mm 的寬度排列兩排，排列方式為交叉排列，用抓丁加固一起。V5 部分使用500 mm 和800 mm 的枕木按照800 mm 的高度堆堆間，形成椎體排列，保證開爐時(shí)的中心氣流。具體枕木布置見下頁圖2。

圖2 枕木布置圖（mm）

如圖2 注解，風(fēng)口用兩層枕木護(hù)住，一個(gè)便于點(diǎn)火，一個(gè)保護(hù)下料時(shí)風(fēng)口小套不被砸壞。風(fēng)口中做一堆尖，便于點(diǎn)火后形成中心氣流；風(fēng)口下0.5 m 到鋪地焦?jié)M鋪枕木；放鋪地焦主要蓋住鐵口煤氣導(dǎo)出管。

2.2 開爐料和風(fēng)口布置形式

開爐料采用全熟料結(jié)構(gòu)，燒結(jié)礦加球團(tuán)，全爐焦比2.82 t/t，正常料焦比0.75 t/t，全爐渣鐵比大于870 kg/t，渣中 w（Al2O3）＜17%；爐渣堿度的選擇：空焦堿度為0.9，正常料爐渣堿度為0.90。核料爐溫w[Si]=3.5%，w[Mn]=0.8%；見表 1。

表1 高爐開爐料

全爐焦比的選定，主要考慮到枕木熱值，枕木開爐所用的枕木一般是樺木、松木等，而木材是天然的有機(jī)高分子化合物，主要成分中碳約占44%，氫約占6%，氧約42.5%，另含0.5%以下氮和1%以下礦物質(zhì)灰分，而據(jù)查樺木的熱值為1 8413 kJ/kg，而密度為635 kg/m3，蕪湖新興的焦炭熱值在36 500 kJ/kJ。根據(jù)換算1 m3枕木熱量相當(dāng)于635×18 413/36 500=320 kg的焦炭熱量。實(shí)際約增加300 kg 全爐焦比，實(shí)際裝入爐焦比3.12 t/t。

風(fēng)口布置形式，因1 280 m3高爐共22 個(gè)風(fēng)口雙鐵口形式，因防止后線意外情況出現(xiàn)，采取堵鐵口兩側(cè)的 6 個(gè)風(fēng)口（4 號(hào)、6 號(hào)、8 號(hào)、15 號(hào)、17 號(hào)、19 號(hào)），風(fēng)口小套直徑110 mm，風(fēng)口布置見圖3。

圖3 風(fēng)口布置圖

3 烘爐結(jié)束和開爐點(diǎn)火間隔時(shí)間控制

烘爐于12 月13 日17:00 結(jié)束，試壓于12 月14日4:26 結(jié)束（包括泄漏點(diǎn)全部處理完畢），同日4:26-12:39 完成枕木安裝，12:39-13:52 完成布料溜槽安裝，至15:26 完成人孔封閉等工作后開始上料，18:36分開始送風(fēng)，試壓和裝料整個(gè)過程在24 h 完成，比以往提前1 天到1 天半時(shí)間。

4 開爐過程

12 月 14 日當(dāng)天 18:36 分開始送冷風(fēng)，19:51 分發(fā)現(xiàn)15 號(hào)直吹管跑風(fēng)，減風(fēng)控制，20:37 分開始送熱風(fēng)點(diǎn)火，21 點(diǎn)風(fēng)口全亮，當(dāng)時(shí)風(fēng)量 1220m3/min，風(fēng)溫793 ℃，至23:00 風(fēng)量達(dá)到1 600 m3/min，風(fēng)溫850 ℃以上，15日3:06 分引煤氣，5:45 分出鐵入罐，9:57 分風(fēng)口全開，11：23 分噴煤，14:07 分富氧，點(diǎn)火后不到 20 h 高爐即恢復(fù)正常生產(chǎn)狀態(tài)。見下頁表2，開爐操作數(shù)據(jù)。

5 開爐爐溫

此次開爐爐溫爐溫第一爐3.32%,達(dá)到了開爐料核算的預(yù)計(jì)3.5%，堿度0.95 確保了高爐溫下鐵水的流動(dòng)性，確保了開爐的順利，風(fēng)口開風(fēng)口也較及時(shí)，12 月15 日13：00 左右爐溫即下降到1.54%，見下頁表3。

6 成果

開爐當(dāng)日，噸鐵燃料比803 kg，日產(chǎn)1 620 t，第四日日產(chǎn)即達(dá)到3 700 t 左右，燃料比510 kg 左右，基本達(dá)到了設(shè)計(jì)產(chǎn)能，此次開爐作業(yè)，從時(shí)間上看比行業(yè)平均30～40 h 左右的開爐用時(shí)提前了10～20 h，從達(dá)產(chǎn)時(shí)間看，行業(yè)一般一周達(dá)產(chǎn)，此次只用時(shí)4 d，并且燃料指標(biāo)迅速達(dá)到行業(yè)先進(jìn)水平。見下頁圖4，開爐后技術(shù)指標(biāo)。

表2 開爐操作操作數(shù)據(jù)

表3 開爐爐溫和爐渣參數(shù)

圖4 開爐后技術(shù)指標(biāo)

7 結(jié)論

1）枕木開爐的全爐焦比要考慮枕木熱值因素，2.5～2.8 t/t 較為合適，爐渣堿度的核料較為關(guān)鍵，同時(shí)二元堿度選擇0.9，從實(shí)踐看鐵水和爐渣的流動(dòng)性較好。

2）開爐的風(fēng)溫是關(guān)系到高爐開爐快速達(dá)產(chǎn)的關(guān)鍵，此次蕪湖新興開爐，烘爐結(jié)束到開爐只用時(shí)1 d，比往常提前了1.0～1.5 d，管道未涼，保障了風(fēng)溫快速送至850 ℃，加上枕木的易燃性，快速燒出了下料空間，進(jìn)風(fēng)。

3）開爐風(fēng)量的選擇，從此次開爐看，送至爐容的1.0～1.5 倍內(nèi)較為合適，此次風(fēng)量送達(dá)到1 600 m3/min后，一直維持到引氣，高爐氣流穩(wěn)定。