魏紅玉 張慶東 薛紅軍
（山西通才工貿(mào)有限公司）
摘 要 通才煉鐵廠1860m3高爐在開爐過程中采用了高壓烘爐、全焦開爐、提前點火、爐底直燃、風氧槍等技術，改善了烘爐效果，保證了開爐全程順行，實現(xiàn)了環(huán)境友好，達到了順利開爐的效果。
關鍵詞 高爐 開爐 技術
概述
高爐開爐是一代爐齡的開始，是高爐由建設到生產(chǎn)的轉換過程，由冷態(tài)到熱態(tài)的漸變過程。開爐好壞關系到一代高爐的經(jīng)濟技術指標和壽命。開爐進程順利與否，選擇合適的開爐技術是關鍵。通才煉鐵廠1860m3高爐在開爐工作中總結同行的成功經(jīng)驗，結合自身特點，進行技術創(chuàng)新，形成了適合通才煉鐵廠的開爐技術。
1 傳統(tǒng)開爐技術
傳統(tǒng)的大中修后高爐開爐方式為：先烘爐。高爐烘爐的目的是利用高溫將高爐內襯的水分去除，提高其固結強度，同時避免開爐時升溫過快造成設備或高爐本體受到破壞。一般采取的烘爐方式是，按照既定的高爐烘爐溫度曲線，熱風爐的熱風從高爐風口、經(jīng)過烘爐導管進入高爐內部，帶有水汽的熱風通過爐頂放散排出爐外。為了保證烘爐氣流的均勻性，兩個或多個爐頂放散輪流打開。高爐烘爐結束后，根據(jù)不同的開爐方式，開始裝料，爐缸用木柴或焦炭填充。為了達到開爐料柱疏松的目的，一般實行帶風裝料的方案，等開爐料裝到預定料線時（一般是3m左右），將爐缸內的爐缸焦炭（木柴）點燃，開爐生產(chǎn)。高爐點火10h左右，煤氣溫度超過露點溫度后，爐況允許、煤氣成分達標后，開始引煤氣進入系統(tǒng)管網(wǎng)。在高爐送風點火的同時，高爐鐵口保持開路狀態(tài)，煤氣從鐵口噴出，待有渣子噴出后，進行堵口操作。等爐缸積累了一定的渣鐵量時，爐前開始出第一爐鐵。一般情況下，第一爐鐵需要用氧氣管燒開。傳統(tǒng)的開爐方式存在以下問題：輪流開爐頂放散并不能解決氣流分布不均的現(xiàn)象，對烘爐效果有一定的影響；帶風裝料過程中，從爐頂吹出大量的焦炭和物料粉末，爐頂冒煙嚴重，不利于環(huán)保；點火10h引煤氣，煤氣放散時間長，不能提頂壓，加風量，延長了開爐進程；另外，開爐期間，由于焦炭和爐料有一定的水分，從下面上升的熱煤氣加熱上部爐料和焦炭時，產(chǎn)生水蒸氣，使煤氣體積膨脹，對爐料產(chǎn)生浮力，當浮力和爐料摩擦力大于爐料下降的重力時，容易造成懸料，延緩開爐的進程，而且存在一定的操作風險。高爐點火后，爐前進行噴鐵口，對加熱爐缸有益處，但也有其不利的因素，一方面，大量的煤氣和煙塵從鐵口噴出，污染現(xiàn)場環(huán)境，另一方面，鐵口噴出的煤氣必須點燃，如果點燃的煤氣熄滅后，存在重大的安全隱患。在新的環(huán)保和安全要求下，如何實現(xiàn)順利、安全、環(huán)境友好開爐，是每一位煉鐵工作者面臨的新挑戰(zhàn)。
2 開爐的幾項關鍵技術
要實現(xiàn)順利開爐，（技術的）關鍵就是如何保證爐缸有充足的熱量和如何保證爐料下達順暢。高爐開爐工作主要包括高爐烘爐、裝料、送風點火、出鐵等（的）一系列工作。這些工作的重心又是圍繞如何烘好爐、保證開爐期間爐況順行、順利出鐵以及減少環(huán)境污染等展開的。通才煉鐵廠在開爐工作中，主要采取了以下幾項關鍵技術。
2.1 高壓烘爐
通過改變烘爐廢氣的出口位置，將爐頂放散位置改在重力除塵器放散。通才1860m3高爐有3個爐頂放散閥，直徑均為600mm，重力除塵器有1個放散閥，直徑為400mm。改變烘爐廢氣放散位置后，由于放散直徑變小，有利于提高頂壓，由常規(guī)的30kPa左右，可以提高到70kPa左右。頂壓提高，有助于爐內耐材水分的排出。另外，放散位置變化后，烘爐廢氣放散路徑延長，由沖天直排變成相對延時排放，更加有利于爐內氣流均勻，提高了整體的烘爐效果。
2.2 全焦開爐
根據(jù)爐缸填充方式不同，開爐分為枕木開爐和全焦開爐兩種。枕木開爐就是用枕木填充爐缸，其優(yōu)點是有利于爐料松動，點火時可均勻開風口，有利于開爐期間的爐料順利下降，到達爐缸的焦炭經(jīng)過風口區(qū)燃燒加熱，有利于加熱爐缸和開鐵口。缺點是裝爐費時間，費木柴，大量人員需要進入受限空間作業(yè)，存在安全隱患；高爐烘爐結束后，需要進行涼爐操作，耐材由高溫狀態(tài)涼到常溫狀態(tài)，對耐材壽命有一定的影響。全焦開爐是用焦炭填充爐缸。它的優(yōu)點是節(jié)約木柴和裝爐時間，由于不需要進入爐內填充木柴，烘爐后涼爐溫度可高些（不進入爐內拆除烘爐導管）。缺點是從爐頂裝入焦炭會產(chǎn)生一些碎焦，使爐缸透氣性變差；爐缸加熱時間長，對順行和加熱爐缸不利。綜合兩種開爐方式的利弊，并根據(jù)兄弟單位的成功經(jīng)驗[1]，通才煉鐵廠采用的是全焦開爐方式。高爐烘爐結束后，直接重負荷試車，開始往爐缸內加焦炭。待焦炭超過風口高度時，爐前按照要求堵8個風口（共24個風口）。按要求裝完凈焦和空焦后，停止裝料。
2.3 提前點火
開爐爐料下達不順暢，甚至懸料，坐料會影響開爐的進程，增加開爐的難度。高爐開爐過程中，之所以發(fā)生以上現(xiàn)象，在不考慮爐料本身粒度、冶金性能的前提下，很大程度上是水汽蒸發(fā)，煤氣體積增大，造成爐料浮力增加。水蒸氣的來源主要有焦炭和爐料帶入。為了緩解因為開爐料帶入的水分蒸發(fā)對開爐進程的不利影響，通才1860m3高爐采用了裝完凈焦和空焦后，直接點火的方式，相對于裝完開爐料再進行點火操作，點火時間提前。高爐點火后，靜置4h～5h，然后進行送風操作,隨著開爐料的繼續(xù)下達,高爐根據(jù)情況進行加風、引煤氣操作。提前點火的好處是，利用焦炭燃燒產(chǎn)生的熱量，有繼續(xù)進行烘爐的效果，同時能夠將焦炭中的水分烘干，另外高爐送風后，頂溫升高快，煤氣溫度高，煤氣溫度很快超過露點溫度，有利于提前進行引煤氣操作。從而避免了開爐中的懸料現(xiàn)象，也能夠加快開爐的進程。
2.4 爐底直燃
在采用烘爐導管烘爐時，烘爐結束后，需要將高爐通過自然涼爐的方式，冷卻下來，人工進入爐內，將烘爐導管拆除，這個過程存在安全隱患以及冷熱交替過程對爐體耐材和設備的不利影響。通才煉鐵廠1860m3高爐烘爐結束后，不拆烘爐導管，利用烘爐導管在高爐點火后，直接點燃爐底的焦炭，很好的對爐底和爐缸進行加熱，有利于加速開爐的進程。
2.5 風氧槍技術
高爐開爐前，在鐵口埋入特制的風氧槍，風氧槍用外徑50mm的無縫管制成，深入爐缸中間部位，前段敞開，后端分別由壓縮空氣和氧氣入口以及不銹鋼球閥封口，伸出1000mm左右。高爐點火后，開壓縮空氣和氧氣，風氧槍前端焦炭燃燒，并形成一定的回旋區(qū)。等計算爐缸內有一定的渣鐵時，關閉壓縮空氣和氧氣，打開風氧槍末端的球閥，渣、鐵在爐內壓力作用下，自動流出。省去了傳統(tǒng)開爐時，第一爐鐵用大量氧氣管燒鐵口的現(xiàn)象，大大的減輕了爐前工作量、減少了環(huán)境污染、節(jié)省了材料費。
3 達到的效果
通才煉鐵廠1860m3高爐在開爐過程中采用了以上幾項關鍵技術后，整個開爐進程順利，點火3h后引煤氣，開爐16h后順利出鐵。烘爐效果得（達）到了改善，保證了全程爐況順行，同時盡可能減少了放散，實現(xiàn)了環(huán)境友好。3.1 在高爐開爐過程中采取高壓烘爐和提前點火以及爐底直燃技術（技術）措施，對高爐烘爐效果具有積極的改善作用，開爐后，沒有出現(xiàn)因為烘爐效果差，風口周圍持續(xù)幾天出水的現(xiàn)象；同時，高爐耐材以及設備也盡早的達到工作狀態(tài)，有助于爐況的順行和高爐的長壽。3.2在開爐進程中，爐況順行，沒有發(fā)生懸料現(xiàn)象，得益于提前點火，焦炭以及爐料中的水分充分烘干，避免了因為水煤氣膨脹對爐況順行的影響。3.3放散時間短，引煤氣時間早。點火3h后，爐頂溫度達到150℃以上，經(jīng)化驗合格后，將煤氣引入管網(wǎng)。3.4 衡量高爐開爐順利與否的重要標志是第一爐鐵的出鐵情況。通才煉鐵廠1860m3高爐，在送風開爐16h小時后，關閉鐵口風氧槍的氧氣和壓縮空氣后，鐵水自動流出，渣鐵流動性良好，第一爐鐵水的Si含量3.2%。
4 存在的問題
在高爐開爐工作中，提前點火屬于典型的虧料線作業(yè)，需要多補一定量的焦炭，預防因為虧熱而造成爐涼事故。
5 結束語
1）高爐烘爐期間采用高壓烘爐，有利于高爐內襯均勻烘干，改善烘爐效果。2）提前點火結合全焦開爐技術，可最大程度減輕開爐期間的環(huán)境污染，有效的解決了開爐爐料下料不順的問題，但要避免因為虧料線操作引起的虧熱。3）爐底直燃和風氧槍技術對快速加熱爐缸和第一爐鐵順利出鐵創(chuàng)造了條件。4）全焦開爐和爐底直燃技術，可避免涼爐以及受限空間作業(yè)，節(jié)約了時間，保證了安全。
6 參考文獻
[1] 劉天柱,孫占國,張慶東,谷少黨.安鋼2200m3高爐開爐與達產(chǎn)實踐[J]. 煉鐵,2006,25(5):10 -12 .
魏紅玉,張慶東,薛紅軍.通才煉鐵廠1860m3高爐開爐技術[J].煉鐵交流,2021,14(1):14-16.
