济源钢铁1080m3高炉开炉达产技术创新总结

济源钢铁1080m3高炉开炉达产技术创新总结

摘要：

济源钢铁有限公司1080m3高炉2012年3月5日22：18点火开炉，成功的采用了“二级冶金焦全焦开炉、带风装料、半料线点火”三项开炉新技术和“初始风量大、加风速度快、稳定上负荷、合理控制铸造铁冶炼时间、快速喷煤富氧”等诸多开炉强化冶炼措施，并且在全国首次采用“送冷风同步装净焦和空焦，直到装完炉身下部第一段轻负荷料不马上送热风点火，而是继续送冷风4~6小时再送热风点火”，极大地丰富和完善了开炉冷风装料技术，这一创造性地发明不仅可以缓慢的加热炉料，促使炉料中的吸附水和部分结晶水尽快蒸发，防止一步送热风点火造成炉料中温膨胀，改善料柱和软融带透气性；而且对于开炉烘干焦炭水分效果显著，可降低开炉总焦比100~200kg/t”。

开炉第一炉铁水顺利通过撇渣器进入铁水罐、正常料线操作后很快实现多环布料，开炉达产期间炉况稳定顺行、下料均匀顺畅、煤气流分布均匀合理，顺利实现达产目标。

在堵4个风口的前提下，点火开炉第3个工作日利用系数达到2.2t/m3.d、第4个工作日利用系数达到2.35t/m3.d、第6个工作日高炉喷吹煤粉，外围具备条件后，利用系数很快达到3.25 t/m3.d、喷煤比165kg/t、燃料比515kg/t、富氧率2.0%，开炉当月平均利用系数2.98 t/m3.d、燃料比528kg/t。

关键词：全焦开炉、冷风装料、半料线点火、多环布料、开炉达产、喷煤富氧。

1、前言：

济源钢铁有限公司2号1080m3高炉2012年3月5日早8：18开始冷风装料，冷风温度初期130℃左右、中期150℃左右，至当日13：30左右炉身下部第一段轻负荷料装完，具备点火条件，但是考虑到本次开炉使用的二级冶金焦含水量高达12.60%，为确保将焦炭水分烘干并防止过早点火送风会因为低温湿炉料急剧升温导致炉料热爆裂影响料柱透气性，因此决定将冷风烘料时间延长到当日22：18，期间进行了一次高炉高压试漏（炉顶压力提高到200kpa）和一次停风约1.5小时的补漏工作、后期冷风温度约210℃左右。

冷风装料期间大部分风口大中小套之间有明显水分溢出、炉顶放散阀挥发出大量的水蒸气，冷风烘料期间随着时间的延长和风温的逐步升高风口大中小套之间的水分明显减少、炉顶放散阀挥发出的水蒸气也逐步减少，到点火之前两个小时风口大中小套之间已经看不到水分溢出，说明延长送冷风时间烘干焦炭水分的决定取得了显著的效果，这为点火后大初始风量和快节奏加风操作创造了必要的条件。

2、开炉料：

表1、开炉料单以及装入方式：

表2、生铁、炉渣理论化学成分：

表3、开炉料原燃料及熔剂化学成分：

表4、焦炭化学成分及灰分全分析：

3、三项开炉新技术的成功应用：

3.1.二级冶金焦全焦开炉：

3.1.1全焦开炉的意义：

炉缸填充枕木开炉，既浪费了大量的人力、物力、财力又浪费了宝贵的时间，据了解最近5年采用炉缸填充枕木开炉的新建大型高炉

（如安钢2200m3高炉、首钢集团长治钢铁1080m3高炉）与采用全焦开炉的新建大型高炉相比较并没有明显的优势，而且很多采用炉缸填充枕木的高炉，由于没有采用开炉新技术，开炉初期顺行较差、煤气流分布不均匀不稳定，多次发生管道行程、崩塌料和悬料等开炉不顺现象；因此本次开炉决定采用全焦开炉。

3.1.2.大胆采用二级冶金焦开炉：

绝大多数新建大型高炉开炉，为了确保开炉顺利，均采用一级冶金焦开炉，直到高炉达产为止；但这样一来由于消耗了大量的一级冶金焦，将会使炼铁制造成本大幅度升高，以一、二级冶金焦差价210元/t、1080m3高炉开炉10天达产、平均利用系数2.2t/m3.d、开炉达产期间平均焦比580kg/t为基准计算，达产期间将消耗一级冶金焦2.2×1080×10×0.58+610=14390吨，燃料成本升高14390×210/10000=302万元。

本次开炉由于领导重视、准备充分、组织得力以及聘请一流炼铁专家现场主持和全过程指导，因此决定采用二级冶金焦全焦开炉，仅此一项与采用“炉缸填充枕木、一级冶金焦开炉达产”的传统保守开炉方法相比较，至少可节约费用300万元。

3.2.冷风装料以及长时间送冷风烘干焦炭水分：

装料初期使用小于200℃风温，送风风量采用全风量的50%~60%，装料后期逐步风量逐步加到全风量的60%~70%、将风温逐步提高到接近300℃，其目的是为了缓慢的加热炉料，促使炉料中的吸附水和部分结晶水尽快蒸发，另外防止一步送热风点火造成炉料中温膨胀，改善料柱和软融带透气性。

本次开炉长时间冷风装料的实践不仅成分证明了冷风装料的上述优点，而且证明“送冷风同步装净焦和空焦直到装完炉身下部第一段轻负荷料不马上送热风点火，而是继续送冷风4~6小时再送热风点火，对于烘干焦炭水分效果显著，可降低开炉总焦比100~200kg/t”。

3.3.半料线点火：

当开炉料填充到炉身下部第一段轻负荷料时，继续送冷风并逐步将冷风温度提高到≤300℃维持4~6小时（这期间只送冷风不装料），然后将风温逐步提高到700℃（为防止升温速度过快导致炉料热爆裂，理想状况应该是每小时风温升高100℃直到风口焦炭燃烧后再逐步

将风温稳定在750℃左右）进行点火正常送热风，其优点一是料层薄透气性好，有利于采用较大的初始风量，也有利于快速加风，其二是有利于尽快出第一炉铁。

3.4.花堵6个风口，70%风口送风：

一般高炉开炉大都采取堵部分风口开炉，其目的和优点是可以在开炉初期各种故障导致长时间不能全风量作业的情况下，防止由于风速和鼓风动能过低导致炉缸中心堆积，但是其最大的危害一是不利于快速达产，二是如果长期堵风口不能全风量作业，势必会造成堵风口区域炉缸至炉身下部炉墙结厚，不利于合理操作炉型的快速形成。

本次1080m3开炉由于是济源钢铁第一座1000立方以上的大高炉，在各岗位操作大高炉经验不足、岗位技能偏低，为了确保安全开炉，只能退而求其次，决定花堵6个风口（堵3#、6#、9#、12#、15#、18#6个风口）、开炉用其余14个风口送风。

4、开炉达产具体操作：

4.1. 表5、济源钢铁有限公司1080m3高炉点火初期主要操作参数控制计划表