本钢北营新2#高炉开炉达产实践

本钢北营新2^#高炉开炉达产实践

王光亮  李杰

（北营炼铁厂新2炉作业区 本溪市117000）

摘 要：对本钢北营新2^#高炉开炉达产实践进行了总结。通过开炉装料测量，制定合理的开炉方案和加强高炉操作调剂，操作上平衡好压量关系，依据气流分布调整布料矩阵等技术，实现了北营新2^#高炉成功达产的目标。

关键词：大型高炉；压量关系；达产  

The new No.2 BF practice of Bengang North

Wang Guang-liang liJie

(iron new north camp 2 furnace operation areas Benxi 117000).

Abstract:North of Benxi Iron and steel blast furnace practice new 2^# are summarized. Thecharging of blowing in, make plan to blow up reasonable and strengthen the operation of blast furnace operation dispensing, balancing the pressure volume relationship, on the basis of air distribution adjusting burden distribution matrix technology, realizes the2# blast furnace production Bei Ying new goal of success.

Keywords:Large blast furnace; pressure volume relationship;Production

本钢北营新2^#高炉(3200m3)是由中冶京城设计，高炉工序减排、等量置换二期工程，采用了多项先进的炼铁技术和装备：采用了炉缸炉底砌筑德国进口大块碳砖加陶瓷杯的综合炉底结构；风口及高温区域采用Si3N4-SiC；高炉采用软水密闭循环100%水冷，薄壁炉身结构，炉腹、炉腰和炉体下部等关键部位的冷却设备采用铜冷却壁；设置独立的矿槽和焦槽，采用分散筛分、分散称量、皮带上料；采用串罐无料钟炉顶；采用矩形双出铁场，共设有4个铁口，32个风口，TMT全液压开口机、国产液压炮和揭盖机；高炉炉渣处理采用冷INBA炉渣处理工艺和两个事故渣坑；配置三座旋切顶燃式热风炉和两座预热炉；富氧、加湿、喷煤综合喷吹冶炼技术；采用高效节能的干法除尘和TRT余压发电；炉前、槽下采用环保除尘。

1  开炉前准备工作

     新2^#高炉是本钢炼铁厂北营厂区第二座大型高炉，在开炉前进行了大量的准备工作，技术骨干在新1#高炉及其它钢铁厂进行岗位人员培训、并全程参与设备安装与调试、开炉方案制定、准备开炉料等，为高炉的成功达产奠定基础。

1.1  热风炉烘炉

新2^#高炉配置3座旋切顶燃式热风炉和2座高铝砖预热炉。在投产之前，必须脱去耐火材料及砖体的水分。2013年9月15日开始对预热炉进行烘炉作业，烘炉时间10天，预热炉烘炉结束对三座热风炉进行烘炉作业，热风炉烘炉历时42天。热风炉烘炉曲线见图1所示。

图1 热风炉烘炉曲线

Fig.1 The hot blast stove oven curve

1.2  冬季保温

    为保证热风炉、预热炉、热风管道、煤气管道及高炉内衬的物理性质，需要对其进行冬季保温。

热风炉于2013年11月26日烘炉结束后焖炉自保温，在开炉前进行二次烘炉。

高炉利用助燃风机对预热炉烧炉和对高炉送风保温。保温原理：将高炉送风路线断开，利用助燃风机对预热炉烧炉和对高炉送风保温，一部分风量供预热炉烧炉用，另一部分风量分别过预热炉→助燃风管道→热风主管→热风围管→高炉。

保温至2014年3月29日，历时166天，保证了内衬耐材的物理性能。

1.3  高炉烘炉

高炉本体内衬在砌筑过程中耐材及灰浆含有大量的水份，为了使内衬耐材尽快适应高炉内的冶炼环境，并发挥出保护高炉本体的作用，在高炉点火之前，高炉需进行烘炉作业，以彻底去除本体上的绝大部分水份，使高炉顺利点火投产。高炉于2014年5月6日13:16开始烘炉，烘炉共383小时（16天）。烘炉温度以风口前端温度为准，达到了预期的效果。烘炉曲线见图2。

图2高炉烘炉曲线

Fig.2 The blast furnace oven curve

前43小时由于高炉鼓风机调试未完成，故采用助燃风机烘炉，风温升至500℃并恒温7小时后，调试高炉鼓风机休风7小时，温度降至245℃，高炉复风后以5℃/h的升温速度升温至500℃恒温。

1.4  高炉热风炉耐压检漏

为确保整个高炉系统和煤气系统的工作情况，在开炉前对高炉本体、送风和煤气处理系统进行了多次试压检漏，试压过程中安排人员进行检漏，高炉休风后处理漏点。

2014年5月21日开始高炉热风炉的联合打压试漏工作。打压分两个阶段进行，第一阶段为低压段，对高炉管道、高炉本体、热风炉本体以及除尘系统进行打压，最高压力275kPa，第二阶段为高压段，对热风炉系统进行打压，最高压力450kPa。

因漏点较多，多次处理，在7月初打压工作才结束。

2  高炉开炉

    本次高炉开炉采用枕木填充炉缸开炉。首先铺底焦50吨，焦炭高度约为1000mm，填充枕木350m3，填充至风口中心线下0.5m，中心部位填充2.5m的堆尖形状，风口前立排一圈以保护风口,装完枕木后装开炉料。

2.1  装开炉料

借鉴新1#开炉的经验及考虑北营原燃料条件，开炉料全炉焦比3.75t/t，全炉碱度0.95，渣比1.104t/t、全炉MgO含量 7%,Al2O3 含量16.5%。

在炉缸枕木填充完成后，7月20日开始装料。风口下沿至炉腰全装净焦，炉身以上部位装空焦及正常料。正常料：焦炭批重19.0t/批，矿石批重42.4t/批，其中烧结矿30t，占71%，球团矿11t，占26%，锰矿1.4t，占3%，另外每批料配加硅石2.2t。

2.2  布料规律测试

在装料过程中，由北京神网新科技有限公司进行料罐最大容积、溜槽的最小布料角度、串罐炉顶设备的性能、FCG标定、料流落下轨迹、料面形状测定、料面厚度测定、矿石焦炭料流碰撞点测定、溢流试验、料流最小布料开度、高炉容积测定等11项。其焦炭、矿石料流轨迹及料面形状见下图3-5，为高炉开炉上部气流的控制提供依据。

图3焦炭料流轨迹                         图4  矿石料流轨迹Fig.3 Coke material flow path     Fig.4 Ore stone flow path

图5 本钢北营新2^#高炉料面形状

Fig.5 Benxi steel new north camp 2 # high burden surface shape

确定布料矩阵：

  1.3m↓

  1.3m↓

2.3 开炉操作

2.3.1  风口布局

开炉风口布局为：风口直径为Φ125mm×24个，Φ120mm×8个，风口长度580mm，风口面积为0.3850㎡，堵14个风口，开炉送风面积为0.2170㎡。送风风口布置见图6。

图6北营新2^#高炉开炉送风风口布局图

Fig.6 New north camp 2 # blast furnace air supply outlet layout

2.3.2 开炉送风及开风口操作

2014年7月26日 11:58点火送风，初始风量1481m³/min，风压63kpa，送风比0.46，风温746℃，12：05风口全部变亮，14：20料尺松动，走尺，尺深2.7m, 在软融带形成时期，控制热风压力在100kpa以下，送风20小时后，逐渐增加风量，在提高冶强过程中平衡好压量关系。风量与压力、顶压关系见表1。14:35高炉煤气引到荒煤气放散塔，27日2：48煤气成分合格，引煤气至布袋除尘。

表1 风量、热压及顶压关系

Table 1  Air volume, hot pressing and jacking relationship

2.3.3 装料制度调整

开炉装料，矿批42.4t/批，焦批19 t/批，布料矩阵采用中心加焦模式，送风后未做调整，加风顺利，随着风速的提高，将中心焦由角度由12°调整为15°，布料圈数由4.5改为3.5，在第三日视炉况及[si]走势开始加矿批，第8周矿批达到93 t/批，具体矿批调整见表2所示，第9日配焦丁。

表2 矿批调整

Table 2 Ore batch of adjustment

2.3.4出渣铁操作

7月27日11:40 开1场铁口，出铁约160t，出渣约50t，此后1#、3#场铁口轮流出铁，渣铁物理热逐渐改善，第四炉开始走水渣。开炉期炉温趋势见图7所示。

图7北营新2^#高炉开炉炉温变化图

Fig.7  New north camp 2 # blast furnace temperature variation

2.3.5节能降耗

开炉后高炉节能降耗的主要措施有以下几方面：

（1）高炉的长期稳定顺行是最有效的节能降耗措施，开炉后高炉操作者与管理者始终把控制压差放在第一位，操作者在平衡好热制度及造渣制度的情况下，组织好炉前出铁及设备的点检，保证了高炉的稳定顺行。

（2）提高冶炼强度：在第一炉铁出铁顺利后，逐渐增加风量，至28日风量加至2592 m³/min，风速200m/s时，捅开第一个风口，到9月2日全风及全风口操作，开风口见表3

. 

表3北营新2^#高炉开炉开风口情况

Table 3 New north camp 2 # blast furnace tuyere is open

（3）高风温富氧大喷煤是增产降耗的有效措施，高炉于第4日喷煤，8月6日进行富氧，到9月23日煤比达到160kg/t,风温达到1250℃，富氧率3%，利用系数2.4，有效降低了炼铁成本。

3  结语

北营新2^#高炉取得了成功，取得了许多成功的经验，但也有一些不足，主要有以下几个方面：

（1）在操作上严格控制压差，平衡好压量关系，保证了炉况的稳定顺行。

（2）新2#开炉后原料条件恶化，高炉兼顾外围条件，不片面追求快速达产。

（3）开炉装料的测量效果良好，为开炉后布料矩阵提供了依据，实践生产证明开炉装料的测量是非常成功的。

（4）开炉后延长冶炼铸造生铁时间，没有进行快速降硅操作，为开炉后期高产创造了条件；同时为高炉的长寿打下良好的基础。

参考文献：

[1]王筱留. 高炉生产知识问答[M].北京：冶金工业出版社,2005.146—147

[2]由文泉. 实用高炉炼铁技术[M].北京：冶金工业出版社,2002.6 93—96