姜庆喜，范振夫，刘和，田景长，孟凡双

（鞍钢股份有限公司炼铁总厂，辽宁鞍山114021）

摘要： 对鞍钢股份有限公司炼铁总厂2580 m³ 高炉大修开炉达产实践经验进行了总结。本次高炉停炉大修68 天后开炉送风，通过开炉前的精心准备，制定科学的开炉方案，首次尝试全风口操作的送风方式，顺利开炉，用时不到2 天达产达效。

关键词： 高炉；大修；开炉；全风口；达产

鞍钢股份有限公司炼铁总厂4 号高炉（2580 m³） 第1 代炉役始于2006 年12 月2 日，2015 年6 月15 日停产大修， 一代炉役8 年6 个月， 生产生铁1 628.74 万t， 单位炉容产铁量6 312.9 t/m³。高炉生产后期炉缸温度（热电偶显示）频繁升高、冷却壁热流强度高，存在安全隐患，长期堵风口，不能全风作业，需要长期护炉生产。经过68 天的大修，第2 代炉役开始。通过开炉前的精心准备， 制定科学的开炉方案， 于2015 年8月22 日00：58 点火送风， 8 月22 日21：00 顶压提至121 kPa，至此炉况达到基本正常，8 月23 日21：55 时开始喷煤，24 日12：20 开始富氧，开炉顺利结束。由于准确选择了开炉参数，配料及装入顺序合理，高炉快速达产达效。

1 开炉前准备

开炉方案是高炉开炉过程的实施依据。开炉前， 鞍钢炼铁厂编写了《炼铁厂4 号高炉开炉方案》，方案包括高炉烘炉、系统试漏、试压查漏、开炉配料计算、装炉准备、开炉操作及安全规定等内容。科学、合理的开炉方案，为4 号高炉的顺利开炉、快速达产奠定了基础。

1.1 高炉烘炉

高炉烘炉工作直接影响高炉的一代寿命及后续生产。为了保证高炉各部位耐火材料砌体内水分的缓慢蒸发，提高砌体的整体强度，使整个炉体设备逐渐加热升温至生产状态，4 号高炉使用热风对高炉进行烘烤升温。以风温升温为依据，以风量调剂为手段，以炉顶温度为制约，严格按烘炉曲线对高炉进行烘烤升温。8 月15 目17：17 开始烘炉， 8 月20 日5：00 结束。严格控制烘炉进程，换炉风温波动不大于20 ℃。开始烘炉风温为130 ℃，以20 ℃/h 的速度升至300 ℃，恒温16 h；再以25 ℃/h 的速度升至400 ℃，恒温70 h；接着以25 ℃/h 的速度降至150 ℃以下， 烘炉结束，烘炉共计108 h。烘炉曲线如图1 所示。整个烘炉过程，在保证炉顶温度不超标的前提下，尽量使用较大风量； 如果炉顶温度超标， 则适当降低风温30~50 ℃。高炉休风后打开风口大盖进行自然冷却，炉顶放散阀全开。

1.2 试压查漏

主体工程完成后的试压、查漏工作非常重要。用鼓风机对高炉、布袋除尘系统进行整体试压，炉顶最高压力达到249 kPa，对发现的漏点进行标记补焊。通过试压、查漏工作，确保了高炉开炉以后，炉体周围的工作环境是安全的。8 月20 日10：00对高炉进行试压， 计划顶压达到250 kPa，10：47顶压130 kPa， 持续130 min 后，13：10 顶压升至200 kPa，保压41 min，13：51 顶压升至225 kPa，在升压过程中连续进行了检漏，14：00 顶压升至249 kPa，14：02 开始减风降压，14：25 顶压降至100 kPa， 小盖全开，14：31 放散全开，14：35 休风试压完毕。

2 开炉配料计算

2.1 高炉枕木填充方案

高炉开炉需进行炉缸枕木填充作业， 填充料形成的空隙有利于高温煤气、渣铁通过，加快炉缸加热升温进程。炉缸中心枕木所堆砌的堆包有利于高炉中心气流通过，促进合理软融带的形成。风口部位的枕木能够保护风口，防止风口砸坏，有利于高炉初期送风。为强制加热高炉炉缸，在高炉开炉时需装设炉缸吹风管和铁口煤气导出管。因此，需装填炉缸垫底焦以覆盖保护炉缸吹风管。本次开炉炉缸采用净焦和枕木进行填充。炉缸底部净焦填100 t、枕木填充至风口下沿0.3 m 处。

在枕木填充前需测算炉缸容积，推算枕木量。目前枕木填充有两种方法：一是井字排列法，枕木由人员入炉按顺序逐根排列， 该法炉缸填充率低（35%～40%），炉缸透气性好；另一方法是散装法，枕木通过辊道装入，该法填充率高（48%～52%）。为减轻作业强度，缩短作业时间，本次炉缸枕木填充采用散装法^［3］。

填充枕木容积及数量的确定步骤：死铁层装枕木容积：7.6 m³铁口中心线（标高9 800 mm）至风口中心线（标高13 300 mm） 下沿0.3 m 处枕木填充容积：325.9 m³需填充枕木的总容积：325.9+7.6 =333.6 m³使用标准枕木，每根体积：2.5(长)×0.21(宽)×0.155(高)=0.081 4 m³填充枕木数量：333.6/0.081 4×0.5=2049 根，取2050 根。

2.2 开炉填充料

开炉填充矿石采用东烧＋自产球+锰矿+石灰石+硅石+菱镁石， 焦炭选择质量较好的化工自产干熄焦，原料化学成分见表1。各种原燃料堆比重确定为焦炭0.45 t/m³、烧结矿1.85 t/m³、球团2.05 t/m³、锰矿2.2 t/m³。烧结矿转鼓≥77％、焦炭灰分≤12.5% M40≥84.5%,M10≤7.0%。要求开炉填充料符合质量标准^［3］，确保开炉顺利完成。

2.3 开炉配料计算

本次大修开炉变料按照焦比3.8 t/t、渣比1.1 t/t、终渣碱度0.95 计算^［1］， 设定生铁成份如表2 所示。从结果看，第一次铁流动性良好，物理热充足，铁水温度达1422 ℃，实现炉前第一次铁顺利走砂口， 达到渣铁分离的目地， 完全符合预期目标。

3 开炉操作

3.1 开炉送风

高炉于8 月22 日0：58 点火送风，4 号高炉共30 个风口， 送风前不堵风口， 开炉风口采用Φ120 ㎜ ×15 +Φ110 ㎜ ×15， 全风口送风面积0.312 m²。开炉送风恢复基于“大风量、快出铁”的原则，以循序渐进的方式提高风量风压。送风5 h后出现第一次风压风量不对称的情况， 减少风量稳定后好转；至16:00 出现第二次风压风量不对称的情况，料尺偏行，放风后消除，逐步回风恢复；至21:00 顶压升至121 kPa，风压263 kPa，初期复风工作基本完成。送风初期各项参数如表3 所示。

3.2 出铁出渣情况

炉前工作的好坏， 决定高炉能否及时排净渣铁，是高炉成功开炉的关键。针对开炉的特殊性，加大炉前管理，保证炉前渣铁沟具备出铁条件，待各种工具准备齐全，相关材料准备充足后，炉前开始堵铁口。根据风温、风量等实际情况合理控制铁口打泥量，保证铁口工作状态良好；炉前岗位人员按要求及时打开铁口、排净渣铁，促进成功开炉。此外，人员配置上安排两组人员，一组负责出铁，一组负责清理渣铁，反复作业，直至炉况恢复。8 月22 日13:25 开4# 铁口，13:55 开1# 铁口见煤气，14:35 开3# 铁口见渣铁，16：50 打开3# 铁口， 铁量约300 t 左右，渣量130 t，至此4 号高炉顺利开炉。

3.3 开炉初期制度调整

3.3.1 热制度

开炉初期， 快速降硅是实现高炉快速达产的重要措施，有利于炉况发展，但在降硅的同时要保证渣铁流动性。开炉降硅趋势如图2 所示。

3.3.2 送风制度

开炉后在增加风量的同时， 风口保持风速在220 m／ s 左右，维持足够的鼓风动能，并适时提高顶压，控制压差，以稳定顺行^［2］。

3.3.3 装料制度

开炉装料制度， 开炉复风后随着中心、边缘2 道气流成型，逐步抑制边缘，疏导中心，布料制度逐渐改变为，最后采用C ，形成稳定的操作制度。

3.3.4 造渣制度

开炉初期二元碱度按0.9～1.0 配料并配加锰矿， 保证渣铁分离和炉渣流动性， 有利于炉况顺行。随着炉况进一步发展，再逐步调整配比，保持渣碱度在1.0～1.1 范围。

3.4 强化冶炼

4 号高炉整个开炉过程顺行良好，各种技术操作参数的选定符合实际， 炉前、炉内操作稳妥有序，炉况恢复进度合理、高效。开炉第二天（8 月23日）开始喷煤，第3 天（8 月24 日）各项指标达产达效。8 月24 日生铁产量达到5 700 t， 利用系数2.209 t ／ (m3·d)，生产保持相对平稳。9 月通过进一步改善原燃料质量，优化高炉上下部操作制度、实施低硅冶炼等强化冶炼措施，经济指标显著改善。

4 结语

（1） 4 号高炉开炉顺利，达产速度快，主要得益于科学合理的开炉方案和开炉前严谨的准备工作。特别是高炉烘炉、试压查漏、原燃料质量等方面，都为顺利开炉提供了保证。

（2） 开炉参数的准确选择，合理的配料及装入顺序，是开炉后迅速达产的重要保障。全开风口送风，送风面积达到0.312 m²，配合快速上风，有利于形成合理的操作炉型，且不用休风捅风口，减少炉外工作量及波动因素，加快开炉进程。

（3） 开炉变料采用高焦比、高渣比、低碱度的原则，开炉料中配加菱镁石、锰矿、石灰石等杂矿，实现增加渣量、改善渣铁流动性的目的，为第一次铁顺利走砂口提供了保障。此次变料方法可以固化为鞍钢2580 m³ 高炉的开炉变料方法。

（4） 开炉成功后，优化高炉操作，及时调整参数，合理控制炉渣碱度、物理温度、铁水硅含量，有利于改善渣铁渗透性，炉缸活跃，为高炉快速达产创造了有利条件。

参考文献

［1］ 那树人.炼铁工艺计算［M］.北京：冶金工业出版社，1999.

［2］ 刘琦.高炉基本操作制度的选择［J］．炼铁，2004，23(1)：2-8

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