安钢2号高炉焖炉开炉生产实践
王晓东 张锋
第二铁烧车间
摘 要：笔者以自己的亲身经历，叙述了安钢2号高炉（2800m³)焖炉开炉生产实践过程。总结了焖炉开炉成功的经验与教训，为大型高炉焖炉开炉提供了宝贵的经验。2021年12月16日～2022年3月15日焖炉89天之后安全顺利开炉，在此期间没有损坏一个风口二套。因为这次焖炉开炉准备的详细且充分，所以得以安全、快速、顺利达产。在此以这次焖炉开炉为例来谈谈安钢2号高炉此次的一些生产实践经验。
关键词：大型高炉；焖炉；开炉；风口
1 焖炉前的操作
1.1 焖炉前的工作认真准备与精心操作
焖炉前的准备工作充分与精心操作对以后的开炉非常重要。焖炉前制定了详细的的焖炉方案，对焖炉料进行精确计算，对焖炉料的要求、结构及组成作了规定；上焖炉料前彻底处理冷却设备及检查并焊补开裂的炉皮；对焖炉前的炉前炉内操作严把关，确保炉况稳定顺行，不允许悬料和崩料，炉温充足，出尽渣铁。
1.1.1焖炉料要求、结构及组成
（1）焖炉料由净焦，负荷料，萤石及锰矿组成。同时降低渣铁中Al2O3，改善渣铁流动性。
（2）焖炉料填充方式：炉腹装净焦；炉身底部至料线装正常料。
（3）考虑到焖炉料，加净焦比较多，轻料比较多，煤气利用会大幅度降低，装料过程中料线比较难赶，降压时间会比较长，于是休风前11小时调轻负荷。保证休风时铁水炉温充足。而实际装料过程与预想的基本一致。
（4）焖炉料净焦 45 个+正常料（O/C=50/16.5）20 批，全炉负荷 0.95t/t， 全炉焦比 1712kg/t，焦丁全部外排。
（5）保证休风下来时焖炉料及净焦正好到达炉缸，按计划出休风前的最后一次铁，两边铁口都打开确保渣铁出净。这从后面开炉的过程中也得到了验证，开炉烧铁口从铁口烧出来大都是焦炭，而渣铁混合物比较少，说明炉缸渣铁基本出净。
1.1.2 处理冷却设备及焊补开裂的炉皮
冷却设备系统处理干净彻底，不漏水；开裂炉皮进行了焊补；风口堵严不漏风。冷却系统不漏水对于开炉恢复是至关重要的。安钢2号高炉在焖炉前在这一方面做得很好，焖炉后补水70多个小时，完全杜绝了冷却系统向炉内漏水的情况，在焖炉期间也要求各班值班人员每班巡视风口并做记载。在开炉抠风口时每一个风口都是干的，说明水查得比较好，没有漏水进炉内。这都为我们顺利焖炉开炉打下良好的基础。
1.1.3 封炉前的各项操作
（1）炉前出铁操作。合理安排铁次，确保按规定的时间准时休风焖炉。按计划最后两次铁打开两边铁口同时出铁休风，开口机角度增大确保渣铁出干净，又保证休风下来时焖炉料正好到达炉缸。
（2）休风前后的操作。高炉提前用Mn矿，保证了焖炉前渣铁流动性，使渣铁容易出尽。考虑到休风料矿批较小，负荷较轻，下休风料期间为防止出现气流不稳，我们进行提前控边处理，防止在下休风料过程中出现滑尺或管道现象。在装焖炉料过程中煤气利用率急剧下降，由于准备非常充分，装料过程中没有降压及低料线。在休风时炉温非常充足，没有影响到休风，确保能够顺利停炉。为了炉况顺行，上完焖炉料后根据下料情况降低压差，比正常低得多，压差由0.165MPa逐步降至0.110MPa，压差最低时0.095MPa。休风完后，开上升管人孔、检修大方孔，进行料面点火，先卸下8个吹管，将小套全部堵泥，抹上黄油密封后将吹管安装好作为支撑，其余22根吹管全部卸掉，风口全部堵泥并抹上黄油，确保严实。所有横衬器下端加装盲板，不卸掉的吹管要确保风口堵泥严实，做好高炉保温工作。
2 焖炉后的护炉工作
休风后，十字测温、炉顶打水等设备要及时停水并关闭手动阀门，炉顶齿轮箱水量漏水冷却壁视温度情况控制水量到最小。确保休风期间不向炉内漏水，车间组织配管人员对所有的风口、二套、直管进行了打压检漏，对怀疑漏水的冷却设备停水处理。高炉工段每4小时有专人负责巡视，检查风口是否堵严实并有记录，发现有开裂等往炉内漏风现象，要及时重新涂黄油，风口平台干完活儿后及时关闭倒流阀以减少热风管系热量损失。
焖炉后要求不能向炉内漏水，时刻关注补水曲线的变化，有特殊变化及时查水。降低水压，减少冷却水流量。炉顶长明火、齿轮箱水派专人监护管理。
3 开炉前的准备工作
3.1 设备全面充分的调试
在设备调试方面，炉内岗位人员与设备人员一起对上料系统、装料系统及各装料设备等进行调试，具体到每个阀门都要多次试车，有问题积极联系处理，直到准确无误为止；共同商讨炉顶等各系统的控制参数，对设备、程序缺陷及时发现，限期整改。炉前岗位人员也对炉前设备不断试车，从中发现隐患并及时整改；高炉对送风系统作全面的检查调试，热风炉提前烧炉，确保送风后能提供足够高的风温。计算机运行正常，动力系统能源介质按要求送到位，供水供气系统全面检查，确保正常。正是由于对设备的充分调试，确保设备系统正常，为顺利开炉提供了有力的保障。
3.2 炉前工作把好关
炉前渣铁沟要具备出铁条件，工具备件要齐全，材料充足。风口堵泥要扣干净，风口见红焦，风口前的焦炭和渣铁凝结物要清干净，堵的风口重新堵泥，确保不自行吹开。送风前开口机角度进行调整，采用大钻头开铁口。
4 开炉过程
3月14白班开始在1#和2#铁口各使用致裂技术2次，2#铁口14日19:10开始插入第一根氧枪,至15日16:50拔出第三根氧枪后有少量渣铁流出。1#铁口14日20:00插入第一根氧枪,共使用自制氧枪2根，15日下午采用人工用不锈钢管烧氧的方式持续烧炉门，并拉下28 号风口小套从风口向下烧氧。
3月15日18:00和20:16分别在1#铁口和2#铁口用开口机插入改制氧枪，高炉于20:18送风。从16日2:30后拔氧枪情况看送风使用的改制氧枪实际没着火；2:45烧开2#铁口出渣铁15min，3:23烧开1#铁口后出渣铁9min。2#高炉3月15日20:18开12个风口送风生产，1#、2#铁口上方各6个，风口面积0.1379m2，送风风量600m3/min，20:36第一个风口亮，21:15送风风口全亮，煤气化验及爆发实验合格后于22:35完成引煤气作业。21:02料动，22:39开始装第一个料。16日5:23-5:41首次出铁50.7t进铁罐，【Si】1.05%，物理热1450，10:31出第三次铁，【Si】0.84%，物理热1406℃，火渣走水渣，干渣坑停用。16日拔氧枪后2:55捅开第一个风口，5:23出首次铁后加快开风口进程，24h内开风口10个，送风风口数目达到22个（占比73.33%）；16日17:00开始喷煤，17日2:22高炉开始富氧；21日产量突破5000t/d，22日达到6038t/d，利用系数2.17t/m3.d。
5 开炉措施
5.1 合理的装料制度
开炉初期，由于进风面积小，风量少，处于软熔带形成期，透气性差，矿石采用三角位布料，采用三个角位布矿相对于正常时的四个角位比较集中，为煤气上升提供了充足的通道，布料矩阵为O1086333C1197531332214，风口面积扩大和风量增多后，软融带形成稳定，布料矩阵变为O119763332C1197531332215，同时扩大矿批焦批，通过调整布料角度等来控制煤气流分布，使风量稳定。通过上下部制度的调整，使得高炉边缘气流和中心气流分布合理，避免了恢复过程中的煤气流分布失常事故的发生，实现了开炉过程中高炉的顺行。
5.2 及时送煤气加风提压和快速扩大风口进风面积
在炉温充沛、渣铁排放及时、煤气成分合格的前提下，高炉及时送煤气加风提压和不失时机的快速扩大风口进风面积。风量少压力低渣铁不容易排放，不利于高炉恢复，16日拔氧枪后2:55捅开第一个风口，5:23出首次铁后加快开风口进程，24h内开风口10个，送风风口数目达到22个（占比73.33%）。
5.3 及时调整各项操作参数，快速平稳降铁水硅含量
在炉温平稳和出渣铁正常的前提下,随着风量的增多，料速增快，高炉及时扩批重加重负荷。
批重：40.0t→45.0t→47.0t→54.0t→62.0t→68.0t。
负荷：2.67→3.21→3.36→3.67→4.19→4.66。
不到5天时间负荷就调整到正常生产水平。为保证充沛的物理热，风温尽快用到900℃。开炉第2天就开始喷吹煤粉。使用小块焦和球团矿。及时调整碱度和锰矿用量，确保渣铁的流动性。若遇到滑料或设备故障等引起的低料线，及时补加适量的净焦，以免炉温下降过快。正是由于各种操作参数及时调整到正常生产水平，炉况稳定顺行，高炉顺利开炉。
5.4 Mn矿用量充分，改善渣铁流动性
由于这次封炉料负荷较轻，焦比达1712kg/t.Fe，造成恢复前期炉温过高。针对这种情况，适当加入锰矿，确保了渣铁流动性。开炉就加入了锰矿1000Kg/批，如果有管道滑料等加净焦，同时加5-15t锰矿改善炉温高渣铁流动性差的问题。
5.5 加强炉前工作管理及时出净渣铁
炉前工作好坏关系到高炉渣铁能否及时顺利排放，高炉渣铁及时顺利排放是高炉开炉成功的保证。炉前作业十分重要，主要任务就是及时出渣铁，必须准备至少两组人员，一组出完就清理，另一组就出，这样不停的作业，直至炉况恢复。2号高炉在开炉后，根据2号高炉炉前的特殊性，及时采取措施加大炉前管理，炉前技师统一指挥，根据炉温、风量等实际情况合理控制铁口打泥量，使铁口一直处于良好的工作状态。炉前岗位人员精诚合作，设备操作熟练，能够按要求及时打开铁口出净渣铁。
6 焖炉、开炉的经验与教训
（1）上焖炉料准备充分，上焖炉料过程中无大的低料线。成功降低渣铁中Al2O3含量，开炉过程中炉渣Al2O3≤16%，流动性良好。焖炉期间水系统检查仔细，时刻关注补水曲线，未向炉内漏水。
（2）焖炉期间风口堵泥及风口检查工作仔细，开炉掏开风口，风口内焦炭质量良好，说明炉缸密封比较好，焦炭没有烧掉。
（3）铁口上方的风口必须与铁口之间烧通；使得送风后，渣铁更容易排除炉外。
（4）制定合理的开炉风口布局，开炉风口要堵好，开风口时机要把握好，一定要等到待开风口区域渣铁充分熔化，才能打开的风口，使得该风口产生的渣铁能够顺利排出。
（5）找准合理时机送煤气，煤气送得早对炉况恢复越有利，开铁口时间选择合理，不盲目追求铁次，根据风量、风压、风口的工作状况选择出铁时机。
（6）开炉炉温、碱度控制合理，操作参数尽快到位，避免炉温、碱度大幅波动给出渣出铁恢复造成困难，从而影响炉况恢复。
（7）时刻监控水系统，杜绝冷却设备漏水。遇见漏水必须果断处理（尤其在开炉初期）避免漏水严重出现引发其他事故。
（8）焖炉前渣铁出净对开炉非常有利。开炉期间，由于准备充分炉前事故很少，同时开炉初期主沟垫的较低，坡度大，利于渣铁混合物的排放。
（9）铁口角度的调整。高炉焖炉休风时适当增加铁口角度有利于出净炉内渣铁，而高炉复风时适当缩小铁口角度有利于第一次出渣出铁。实际这次焖炉休风及复风过程2#高炉对铁口角度进行了适当调整，起到了一定的作用。
7 结语
2号高炉这次焖炉开炉时间较长，也是2号高炉第一次长期焖炉开炉，虽然也遇到了一些困难，比如复风过程中，考虑到2#铁口16日2:45出渣铁效果较好，后期出铁首选1#铁口，2#铁口没再打开出铁，水渣投用后再开2#铁口不能正常打开。热风炉在焖炉期间对热风出口及燃烧器进行了修补处理，烘炉结束后15日16:35开始烧炉，高炉20:18送风，热风炉烧炉时间不足4h，导致高炉送风后热风温度直到16日0:55才上到800℃，1:47上到900℃。都延缓了高炉恢复。但是总的来说这次焖炉开炉是非常成功的，为以后焖炉开炉积累了宝贵的经验。在当前环保要求变化较大时，焖炉是一项合理的环保调剂手段。因此该项技术具有广阔的推广应用前景。
参考文献
[1] 现代高炉炼铁（第3版）
[2] 高炉炼铁操作(孟志伟)
[3] 高炉开炉与停炉操作知识问答（刘全兴）