柳钢新2号2000m3高炉开炉及达产实践

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柳钢新2号2000m³高炉开炉及达产实践

闭立刚黄庆周莫朝兴

(柳州钢铁股份有限公司)

摘要：对柳钢新2号2000m³高炉开炉及达产的操作经验进行了总结。通过科学、精心的开炉准备和合理的开炉方案制订，在很短时间内达到了设计水平。

关键词大型高炉开炉达产

1 概述

柳钢新2号高炉为柳钢“十一五”规划中淘汰落后、结构调整的重点项目，2007年3月15日开始建设，2008年1月23日8：38顺利送风开炉。高炉有效容积2000m³，炉型为矮胖型，高径比为H_u／D=2．47。设26个风口，2个铁口，高炉采用了串罐无料钟炉顶，炭砖＋瓷杯炉底炉缸结构，全干法布袋除尘，炉体全冷却，软水密闭循环冷却，明特法细渣气提工艺炉渣处理工艺，大型球式热风炉，炉内料面红外检测装置、十字测温等先进装备。本次新2号高炉开炉，从烘炉、试车、试漏、试压、炉顶料面测试直至装料开炉、逐步强化、达产，做到了安全、科学、高效。高炉利用系数在半个月后达到设计水平，并在整个开炉达产期间完全消除了以往新建高炉开炉经常出现的崩悬料、坏风口、渣铁流动性差、铁水质量不好、非计划休风多等现象，在大型高炉开炉及操作控制方面实现了柳钢高炉炼铁历史性的突破。高炉炉型尺寸见表1。

2 高炉主要装备

(1)高炉供料、上料系统。所有炉料全部采用皮带运输，高炉有3个焦炭仓、5个烧结仓、2个球团矿仓、2个生矿仓、1个焦丁仓。矿焦均采用条形筛筛分，经中间称量斗称量后由主皮带运往高炉炉顶。

(2)高炉本体冷却结构。炉缸为5段光面灰口铸铁冷却壁；6～7段为球墨铸铁冷却壁，带背部管；8～15段为板(铜冷却板)壁(钢冷却壁)结合形式；16～19段为球墨铸铁冷却壁，其中16和17层带背部管；20层为倒扣式冷却壁；炉喉钢砖分2段，下面1段为水冷形式；风口大套无水冷。

(3)冷却水系统。高炉炉底和炉缸1～4层采用工业水开路冷却，5～20层采用软水闭路循环冷却，铜冷却板和炉喉钢砖采用工业水开路冷却，热风炉系统采用软水闭路循环冷却。

(4)送风系统。配置4座大型球式热风炉，设计最高风温1250℃，架空式框架结构，环形无焰陶瓷燃烧器。因大风机(AV71—15)还没有安装好，只能用备用风机(AV63—14)开炉。

(5)炉前设备。2个铁口分别配有液压矮炮、液压开口机、摆动流嘴、叉车等，采用明特法渣处理技术。

3 开炉准备

(1)热风炉烘炉。柳钢新2号2000m³高炉热风炉首次使用顶燃大型球式热风炉，热风炉烘烤温度要求非常严格，烘炉时间长达20天，用焦炉煤气烘炉。

(2)高炉烘炉。高炉烘炉于2007年12月17日开始，但由于备用风机(AV63一14)在制作安装过程中出现失误，导致风机运行2天后出现故障，静叶承缸、调节缸、转子运回厂家修理。其间一直用木柴和焦炉煤气烘炉，炉顶温度基本保持在250～300℃。直到2008年1月15日再次用热风烘炉，从西铁口装入1支临时热电偶，两个班后炉缸温度达到580～600℃，维持4天后开始凉炉装料。

(3)试漏、试压。本次开炉对高炉系统试漏、试压工作给予了高度重视，高炉和热风炉系统进行了2次试漏、试压。其中1次带干法除尘系统，炉顶最高压力试到0．250MPa，持续1 h，确保了高炉开炉后炉体周围有一个相对安全的环境。

(4)试水。高炉试水工作于烘炉前进行，水压比设计略高，管道多次破裂得到及时处理。

(5)试车。开炉前对上料、炉顶、炉前、冲渣等系统设备均进行了岗位人员参与的48～72h连续试车，并认真做好试车记录，对出现的问题及时处理，为高炉送风后消灭设备非计划休风奠定了良好基础。

(6)人员培训。这次新建高炉，在供、上料系统，炉顶、炉前设备，冲渣、给排水等系统均采用了先进的生产工艺。为使高炉操作者尽快掌握新工艺、新设备的运行特点及要求，所有岗位操作人员在上岗前都要经过严格的技术培训，并在开炉前1个半月上岗参与试车工作。

4开炉操作及强化冶炼

4．1装料方式及配料计算

根据柳钢历年全净焦开炉的经验，借鉴其他兄弟厂枕木开炉的先进经验，此次柳钢新2号2000 m³高炉装料采用混合方式(炉缸仍以净焦为主)。当焦炭装到风口下1 m后，放300根枕木填充炉缸的方法进行填充，风口处采用斜放长枕木，保护风口小套，中心堆积呈圆锥状。由于送风后枕木燃烧快，易于炉料下降，有利于开炉炉况顺行，同时有利于均匀加热炉缸。开炉料的主要参数：总焦比2．5t／t(其中从下至上各段料的焦比分别为：3．13 t／t、1．8 L／t、0．9t／t)，批重22t，料线1．5 m。在配料中取消了空料，而以一段平衡料(净焦高碱度烧结矿)代替部分空料，碱度平衡中不考虑炉腹净焦中的SiO₂，每段料的理论碱度为0．94～0．95。在装料过程中测定一些主要参数：正常生产时使用的最大、最小角度，不同料流开度(矿石和焦炭)的排料流量关系，料线到6m时停止上料，第7段以后的料送风后再上。高炉开炉料见表2。

4．2送风操作

高炉于2008年1月23日8：35送风开炉，采取全开风口开炉，两个班后见铁口没有喷渣铁，担心铁口与风口之间的通道不通。24日0：15休风堵风口，烧通铁口通道，从西铁口通道埋入特制的氧枪吹烧炉缸，2：15用6个风口送风，5：00开了一次铁口，只有少量渣铁喷出，8：15钻开铁口后，渣铁流动性好，第二次铁开始过撇渣器，并开始打开风口加风。高炉开炉初始阶段铁水温度始终保持在l 500℃以上，渣铁流动性好，大大降低了炉前的劳动强度，为及时出净渣铁创造良好条件，高炉开炉初期操作参数见表3。

4．3 高炉强化冶炼

新2号高炉整个开炉期间顺行良好，各项技术操作参数的选定符合实际，炉内、炉前、上料操作稳妥、有序，炉况恢复进度合理。但开炉后由于风机故障比较多，2月6日至2月11日，风机出现了3次跳闸，影响了高炉的开炉进程。直到2月11日才开完26个风口。在喷煤工程滞后、因冰雪灾害导致焦炭质量变差的情况下，高炉开始了逐步强化冶炼。因风机能力小，在全风冶炼的基础上，提高风温，高炉控制理论燃烧温度在2350～2400℃的情况下，适当富氧(3500～5000m³／h)，不断优化各项操作制度，降低生铁[Si]，及时由主要依靠边缘煤气流转化为边缘和中心两股煤气流，使日产逐步上升至4600～4800t／d，并且稳定在这个水平。高炉日常操作制度和开炉后的各项技术经济指标见表4和表5。

5 结语

柳钢新2号高炉在开炉、烘炉、试车、试漏、试压、装料、炉前、炉内操作等环节中，通过总结和借鉴以往国内大型高炉开炉的经验，并且在具体操作方面实现了一定的突破和创新，达到了比较理想的效果，使柳钢在大型高炉开炉、达产技术方面迈上了一个新台阶。开炉前，对全体岗位操作人员进行严格的新工艺、新技术培训，科学合理地制订开炉方案，认真做好开炉前的各项准备工作，严格按规定进行各种设备试车，为开炉成功创造了有利的条件。主要经验及今后需改进的措施：

(1)炉缸采取净焦加枕木混装方式此次在柳钢2000m³高炉首次运用，从着火时间、炉缸状况及顺行、生成冶炼等各方面看均比较成功，为今后柳钢大高炉开炉积累了经验。

(2)在配料中取消了空料(净焦熔剂)，用部分平衡料代替空料，使得备料、装料程序得以简化，合理实用。

(3)由于第7段以后的料在高炉送风后装入，在控制方面还有待加强。由于过分地控制顶温，加上槽下称量调试和短时问故障，导致较长时间不能赶料，一定程度上影响了开炉的强化进程。

(4)在铁口出铁较顺畅后，采用较大幅度降低焦比，保证铁水温度等措施，能较大地改善渣铁流动性，大大降低了炉前的劳动强度，使高炉迅速达到良好的状态。

(5)铁口通道和炉缸死铁层温度此次开炉控制得不理想，有待今后进一步摸索。

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