本钢新1号4747m_3高炉开炉达产实践_王凤民

本钢新1号4747m3高炉开炉达产实践
王凤民欧继胜邹德胜
（本溪钢铁集团有限公司，辽宁本溪117000）
摘要：对本钢新1号4747m3高炉开炉及达产的生产操作经验进行了总结。

新1号高炉采用了一系列新技术、新设备，通过对开炉前的精心准备，制定合理的开炉方案，准确选择开炉料和各种操作参数，适时调整操作制度，优化高炉操作，实现了顺利开炉和快速达产。

关键词：高炉；开炉；达产
Blowing–in and Production of No.1Blast Furnace in BXsteel
Wang Fengmin Ou Jisheng Zou Desheng
(Benxi Iron&Steel Co.Ltd.,Liaoning Benxi117000)
Abstract：The paper concludes the blowing﹣in and production experiences of No.1blast furnace in Benxisteel,on which a series of new technologies and new equipment are used.Sufficient preparation before the blowing﹣in,such as rational blow-ing﹣in plan,correct selection of charge and various operation data,properly adjusted operation duty system and optimized blast furnace operation makes the blowing﹣in carried out smoothly and target be realized rapidly.
Key words：blast furnace；blowing﹣in；reaching target output
1概述
本钢新1号高炉有效容积4747m3，于2006年9月16日动工建设，2008年10月9日开炉投产。

新1号高炉在整体设计上采用了多项先进的炼铁技术：
⑴高架合并布置的烧结和球团矿槽及焦炭槽，最大限度地节省占地；
⑵炉顶采用带分配器的固定上料罐串罐无料钟装料设备；
⑶炉身上部设置镶砖球墨铸铁冷却壁，炉腹中部到炉身中部较高热负荷区域采用钻孔铜冷却壁，风口上部与炉腹下部采用密集式八通道强化型铜冷却板过渡，整体高炉采用了全冷却壁型式薄壁内衬结构；
⑷炉缸炉底采用炭砖加陶瓷杯结构，炉缸铁口及象脚区域采用铜冷却壁，强化冷却，提高炉缸寿命；
⑸粗煤气除尘采用高效轴向旋风除尘器，降低了后步煤气清洗系统的负荷，同时设置中间灰斗，使得放灰作业更安全，环保条件更好；
⑹设置了两个软水密闭循环冷却水系统，强化对炉体的冷却能力；
⑺两套新英巴水冲渣，并附带两套小冲渣；
⑻4座霍戈文内燃式热风炉；
⑼煤粉喷吹系统为4罐并联喷吹主管加分配器喷吹工艺；
⑽环缝煤气清洗配TRT煤气余压发电技术等。

本钢新1号高炉开炉，从烘炉、试车、试漏试压、装料、点火开炉直至逐步强化、达产，实现了安全、科学、高效。

高炉达产后，燃料比达到510kg/t以下，达到了4000m3级高炉开炉及操作控制方面的先进水平。

本钢新1号高炉开炉七周内的主要技术经济指标见表1。

2开炉前的准备工作
2.1烘炉
烘炉包括热风炉烘炉和高炉本体烘炉。

本钢新1号高炉配置4座霍戈文高温内燃式热风炉，采用三烧一送的工作制度，设计热风温度1250℃，最高
拱顶温度1400℃。

本次热风炉烘炉共14天，烘炉进度严格按照烘炉方案进行，确保拱顶温度在100～650℃时，烘炉温度波动控制在±2℃；拱顶温度650℃～1200℃时，烘炉温度偏差不超过±3℃。

本钢新1号高炉共38个风口，高炉本体烘炉15天。

烘炉前33个风口安装了直径准108mm 的钢管，焊接成L 型达炉底，其余5个风口分别安装了炉底测温电偶、风口前端测温电偶和炉腹测温电偶。

烘炉管理以热风温度为准，按烘炉曲线进行烘炉，见图1。

2.2试漏试压
高炉烘炉结束后，对热风炉、高炉本体、煤气洗涤等系统设备进行试漏试压，对整个高炉系统的流程工况做一次强度测试。

试漏分六个压力梯度进行：0.05MPa →0.10MPa →0.15MPa →0.20MPa →0.25MPa →0.28MPa ，分步缓慢进行提压。

每步升压稳定10min 再逐步提高，在压力达到0.10Mpa 、0.20Mpa 后，分别保压1h ，检漏结束后，继续按步骤升压至0.28Mpa 。

检漏期间上料系统模拟上料，确认各阀的运行状态，并对称量料罐的压力补偿进行测试。

2.3开炉料与开炉参数选择
为满足生产需要，新1号高炉的入炉焦炭达到
了100%干熄焦，而且焦炭的各项指标都有所提升，但与国内其他4000m 3级以上高炉用焦炭相比，本钢焦炭强度略显不足（见表2）。

新1号高炉共有7个焦槽，为提高入炉粒度，将其中的3个焦筛网格扩大为32mm ，其余4个焦筛网格都是25mm 。

开炉料成分与性能见表3。

参考国内其他4000m 3级高炉的开炉经验，确定本钢新1号高炉采用炉缸填充木材开炉，木材填充到风口中心线。

余下容积分别为净焦、空焦、分段
带负荷料。

开炉总焦比确定为3.5t/t ，焦炭批重25.0t ，
负荷由0.05起，逐渐达到2.2，炉料结构为烧结矿78%+球团矿22%。

空焦部分控制炉渣碱度0.9，带
负荷料部分的碱度逐渐增加到1.05。

控制炉渣中Al 2O 3含量，使其＜12%。

装入开炉料时采用激光测
料面技术，根据测得焦炭与矿石的料流迹，最终确定布料矩阵：C 333321234567
O 333221234567。

开炉料线定为1.3m 。

3开炉操作
10月9日8：58新1号高炉送风投产。

送风时采取全开风口开炉，风口配置准120mm ×15＋准125mm ×23，风口面积0.4519m 2，大小风口均匀分
布。

送风风量2500m 3/min ，风温800℃，送风3min 后风口陆续点燃，
15min 后所有风口全部点燃。

送风10h 后4个铁口先后喷渣并堵铁口，送风16h20min 后打开3#铁口，出铁时间152min 。

此次共出铁340.0t ，出渣190.0t 。

初次渣铁流动性良好，在放干渣120.0t 后改冲水渣。

开炉生铁成分与炉渣碱度见表4。

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图1本钢新1号高炉本体烘炉曲线
4达产过程
4.1炉前渣铁排放
为使炉前渣铁顺利排放，开炉前制定了出铁预案：第一次出铁时间不足3h要等到3h再打开另一个铁口；出铁时间不足2h应调整开口机钻头孔径；出铁时间超过2h45min未喷吹另一个铁口就必须打开进行重叠出铁；重叠出铁时间不超过30 min，重叠出铁的铁口打开空喷就堵上前一个铁口。

铁口技术要求：
①铁口喷吹后堵铁口，堵铁口前必须清理干净铁口周围，防止冒泥，开口机钻头的型号为四种：准70、准60、准55、准45。

②目标铁口深度：3700mm±100mm，最低打泥量不得少于100kg，连续二次铁口深度不在目标范围就±50kg泥量。

③若每次打泥量已增至480kg，铁口深度仍低于目标值时应提高炮泥强度。

随着风量和产量的增加，炉前也摸索出了一套出铁制度，4个铁口3用1备，铁口角度定为10°，每日铁次控制在12次左右，开口时选择准55的钻头，以控制出铁速度在5.0～7.0t/min，间隔45min不下渣必须重叠出铁；堵口时打泥量稳定在400kg左右，铁口深度维持在3.7m；加强铁口维护，严禁堵口冒泥。

经过一系列调整，炉前渣铁排放逐渐达到制度化，这为炉内加风创造了积极的条件。

4.2装料制度调整
装料制度的调整通常根据风量的变化，
通过十
字测温与炉顶成像，根据边缘气流比重W 与中心气流比重Z 等多种因素进行装料制度的调整，调整的目标是使W 值保持在0.5～1.0，Z 值在8.0～10.0范围内波动。

新1号高炉的装料制度采用了重量布料方式，其优点在于，即使料流调节阀的实际开度比设定开度有少许偏差，每一档位也布了所要求的重量，这使得布料更均匀，煤气流分布更合理。

开炉初期由于入炉风量、焦炭负荷、矿石批重等操作参数都在不停的变化，所以煤气流分布不是十分稳定，需要通过不断的调整装料制度，来得到稳定而且理想的操作参数，经调整后的布料矩阵为：C 433221234567
O 233321234567
，W 值0.57，Z 值8.6左右，见下表5。

在研究了其他4000m 3
级高炉的操作制度后，
本钢新1号高炉也走大矿批的技术路线，使矿焦批
重和入炉风量相适应，保证日料批在130批左右。

这样既稳定了煤气流，又提高了煤气利用率（见图2），降低了燃料比。

4.3送风制度调整
为抵御外围条件波动对炉况状态的影响，新1号高炉开炉时有意选择了较小的风口面积，而当高炉开炉稳定运行一定时期后，原燃料的数量和质量条件趋于平稳，物料运输和渣铁罐调配逐渐得到了
保证，使高炉具备了进一步提高产量的条件。

开炉点火后120h 高炉开始喷煤，开炉2周后，
风量加到6500m 3/min ，风速250m/s ，煤比130kg/t 。

而当风量加到6600m 3/min 时，炉况表现不稳，压差升高，炉腹煤气抵抗指数也升高，中心煤气流过于强烈，炉顶温经常在300℃以上，炉中心温度达到800℃，需要炉顶洒水来控制，炉况处理不及时易发生顶压冒尖等现象，通过增大矿批、改变布料矩阵以及装料料线等措施后均不见好转，日产在8500.0t 停滞不前。

因此，开炉后第4周休风扩大风口面积，由开炉时的0.4519m 2扩大到0.4733m 2。

更换风口初期高炉风量并没有立即增加，一方面由于更换风口前的炉况没有被强化到良好状态，另一方面更换风口后炉温控制的偏高，铁水物理热在1515℃以上，[Si]在0.6%以上，导致冶炼强度慢，入炉风量难以增加。

调整了两周后，铁水温度降到1500℃，[Si]在
图2本钢新1
号高炉开炉后矿批与煤气利用率的关系
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0.4%左右波动，下料速度缓步加快，入炉风量逐渐加到6950m 3/min ，炉况稳定顺行，日产量迅速上升到9500.0t 以上，煤比达到了150kg/t ，主要技术经济指标见表6。

5结语
本钢新1号高炉通过借鉴国内大高炉开炉与
操作经验，结合本厂自身特点，摸索出了一套大型高炉在焦炭强度略显不足条件下的冶炼操作制度，不仅顺利开炉，而且短期内达产达效，为本钢炼铁积累了宝贵经验，其主要经验及需要改进的措施如下：
⑴本钢新1号的顺利开炉验证了对于有效容
积达4747m 3的大型高炉，就本钢现有原燃料条件，只要在准备充分到位，也可以安全运行；
⑵随着入炉风量和焦炭负荷的增加，必须作好上、下部调剂，控制好炉内煤气流分布，确保煤气通路顺畅；
⑶炉前渣铁排放是影响开炉和达产等炉况进程的关键，即使是正常生产状态条件时，大高炉的渣铁排放作业也是非常重要的技术与管理工作；
⑷原燃料的质量确实是越高越好，但是同质量条件下的稳定更重要，应该把开炉和正常生产中的主要重点放在原燃料的稳定上，尽可能减少高炉的调整操作。

中国环保部∶将限制不符合环保要求钢铁项目
中国环境保护部高级官员近日表示，环境保护部正在就关闭高污染企业的方式进行研究，并且也在密切监控钢铁行业,以防出现未经环境审核便已开工建设的钢铁项目。

在环境保护部与国家发展和改革委员会、国土资源部联合召开的针对工业产值过剩问题的新闻发布会上，环境保护部下属环境影响评价司司长祝兴祥表示，环境保护部目前主要针对对象是钢铁、发电、电解铝以及焦煤业，正在寻求关闭污染环境项目的办法。

祝兴祥表示，政府可能会对就关闭问题向相关企业提供补贴，而且可能很快开始制定措施敦促高污染企业或项目的关停。

今年以来，环境保护部已按照相关环境标准叫停或推迟了总价值人民币1,910亿元的47个项目，包括钢铁、石化、有色金属以及电力项目等。

祝兴祥称，其中很多钢铁项目都是未经环境审核便开始动工建设。

他表示，环境保护部也还在密切监控部分可能对环境造成影响的水力发电项目，不过他并未披露具体项目。