罗 胜
（山西太钢不锈钢股份有限公司制造部， 山西 太原 030003）
摘 要：大型高炉开炉期间相关科学合理的生产组织对高炉开炉稳定顺行、快速达产至关重要。对开炉的外围保供条件、开炉不同阶段铁水分配、存在问题进行了分析，提出了相关应对方案，并对开炉期间出铁特征进行了阐述，为准备超大型高炉开炉及其生产组织提供了依据。
关键词：大型高炉开炉；特性分析；组织原则；难点分析及应对措施
对于钢铁企业来说，大高炉（4 350 m3 高炉以上的大型高炉）的稳定不仅关系到炼钢系统的稳定，而且波及到煤气系统、原料系统、轧材系统、动力系统的稳定，高炉系统是钢铁企业的核心，而大高炉能否顺利开炉，更是钢铁企业的重中之重。
高炉建设工程完工，各系统（煤气系统、上料系统、冲渣系统等）均冷试车（调试）完成后，高炉开始装料、点火送风，高炉第一炉铁水出铁，到高炉顺利喷煤，炉况稳定，铁水硅含量（质量分数）达到 1.0%以下的全过程，正常时间约为 7～10 d。
1 开炉前的外围保供条件
高炉一旦开炉，不论是原料质量产生波动还是原料供应不及时会造成空料线，因炉前设备故障和铁水罐（鱼雷罐）组织不及时等原因会使高炉憋风，因其他设备故障会造成高炉减风或休风，这些因素都将导致高炉热制度波动，铁水[Si]不达标。开炉高Si 铁水持续时间长，会使铁水罐难以正常周转，给高炉造成致命影响。因此，应高炉造渣制度、热制度、出铁制度的要求，外围保供条件如下：
1）焦炉较高炉提前 15 d 以上投产，且焦炭质量能满足高炉要求。一般新焦炉投产需连续生产 15 d以上，焦炭产、质量才能满足高炉生产需求。
2）烧结机提前 1 个月热负荷试车，烧结矿质量、产量满足高炉要求（烧结机和高炉配套建设）。
3）铸铁机设备完好，能满足持续铸铁需要。
4）4 350 m3 高炉本体设备状况及其它各项准备、试车工作全面完成，运行可靠、稳定，无较大隐患。
5）风、水、电、气（包括煤气）等介质稳定运行。
2 开炉期间出铁特性分析
对开炉期间的出铁量、铁水硅含量及铁水流速进行跟踪统计，绘制曲线图见图 1。
2.1 铁水量
第一炉铁水量最低，第三炉达到最高，第四炉出铁量减少（主要因素是上两炉出铁比较干净），后面呈升高趋势。
2.2 铁水 Si 含量
铁水硅含量随着开炉的进展，整体呈下降趋势，第一炉铁水 Si 含量最高，第三炉下降幅度明显增加，随后缓慢下降，20 炉以后 Si 含量（质量分数）由特高区（2.0%～4.0%）降到了普通区（1.0%左右），到30 炉以后已降到了 1.0%以下。
2.3 铁水流速
第一次最慢，第三次出铁量大增，流速也达到最高，第四炉以后铁水流速基本呈平缓上升趋势。
3 开炉不同阶段的难点分析及应对措施
3.1 不同阶段铁水分配组织
高炉物理热充沛，化学热（Si 含量）按预定目标降低（10 d 内铁水 Si 含量（质量分数）控制在 1%以下），是整个开炉期间生产组织的基础，以铁水 Si 含量为依据，将高炉开炉划分为四个阶段。不同阶段铁水分配组织见下页表 1。
3.2 不同阶段具体生产组织方案
针对不同阶段的特点，采取相应的措施，具体组织方案如下：
3.2.1 第一阶段
落实外围（机车、敞口罐、铸铁机及混铁炉等）准备工作，做好开炉点火后出第一炉铁的准备。
3.2.2 第二阶段
特点：铁水温度低、铁水硅含量超高（预计 4%以上）、铁水流动性差。
组织措施：开炉第一炉，全部安排铸块，如铁水温度低于 1 370 ℃时流动性差，难以铸铁，安排冻罐后冷却，进罐库翻罐处理。第二炉，全部安排铸块，如果铁水温度低于 1 430 ℃，且铁水流速≤2 t/s，安排单罐运输送铸铁机。第三炉，铁水量预计在 800 t 以上，铸铁节奏跟不上。措施：全部用敞口罐运输，共出铁 12 罐，4 罐安排铸铁，8 罐送炼钢旧区（如铁水 Si 含量高于 4%时，旧区安排简单吹炼后铸废钢锭）。
3.2.3 第三阶段
特点：铁水硅含量呈下降趋势，属于高硅、高产阶段。
组织措施：第四炉首次使用鱼雷罐运输送新区，在新区倒罐站用铁水包分别接新高炉铁水和旧高炉铁水，按 1:1.25 的比例进行混合后供转炉炼钢，预计混合后的铁水硅含量在 1.3%以下。开炉第三天（第四~十四炉）是铁水硅含量降低的转折期，是生产组织关注的重点，第三阶段的生产组织基本同第三天。
3.2.4 第四阶段
特点：铁水硅含量（质量分数）在 1.0%以下。
组织措施：原则是尽可能供新区使用，新区使用有困难时，安排旧区使用。当新高炉铁水发生积压时，安排旧系统高炉休风。
整个过程，需要对炼钢新、旧区铁水的供应进行及时、合理调配，避免铁水消化不及时，对高炉造成影响。
3.2 存在问题及应对措施
存在的主要问题是高硅铁水的消化使用，尤其是前三个阶段。而某公司当时的铸铁能力严重不足，炼钢时最大的困难是，因铁水 Si 含量高，炼钢过程极易造成喷溅。
针对以上问题，应对的措施是：炼钢采用双渣法进行操作，外围组织的措施是高硅铁水和普通铁水进行兑铁，稀释降低 Si 含量，详细措施如下。
1）炼钢使用高硅铁水的方案见表 2。
2）因铸铁机能力不足，新高炉开炉铁水和旧系统的铁水混合供炼钢使用方案
混合铁水使用方案：每日（持续 10 天）都要对新高炉铁水量、Si 含量预测，结合旧有系统的铁水量、Si 含量情况等，制定铁水混合、分配方案，旧炼钢的铁水混合利用炼钢的混铁炉混合铁水，新炼钢的铁水混合由新炼钢倒罐站通过铁水包混合完成。
以高炉开炉第三天为例，其方案如下：
开炉第三天预计全天出铁 6 000 t，出铁 11 次。
平均铁水硅含量 w（Si）在 2.3%以下。
新高炉铁水分配：首先尽可能安排铸铁，不能影响铸铁机能力，预计日铸铁 2 500 t；日安排供炼钢新区 2 000 t；其余全部安排供炼钢旧区使用，预计数量1 500 t；铁水混合方案见表 3、表 4。
4 结语
本文重点对大高炉开炉的外围生产组织进行了方案论述，尤其是铸铁能力不足的情况下，如何使用消化高硅铁水的方法和生产组织进行了研究分析，为大高炉开炉及其生产组织提供依据。