崔庭湖
(山西建邦集團通才工貿有限公司 山西臨汾)
摘要:本文詳細記錄了通才煉鐵廠1280m³高爐(1號爐)于2025年3月的開爐全過程。通過系統化的打壓檢漏、精準烘爐控制、分階段裝料及參數優化,實現了開爐一次性成功。重點總結了開爐流程、技術要點、參數調控、取消傳統的開爐使用空焦及問題處理,為同類高爐開爐提供實踐參考。
關鍵詞:打壓試漏;取消空焦;裝料;開爐;去中心焦
1 前言
通才煉鐵廠1號高爐高爐于2024年10月31日停爐改造,至2025年3月6日具備開爐條件正式啟動開爐程序,本次開爐大致流程為:先進行2次打壓檢漏,補漏完成后進行烘爐作業,烘爐15天后又進行2次打壓檢漏,補漏完成后開始裝料點火開爐。目標為安全高效恢復生產。
2 開爐關鍵技術流程
2.1 打壓檢漏(4次全流程)
打壓檢漏前制定了打壓檢漏方案,劃分各區域打壓檢漏責任人,制定相關突發狀況應急預案,于2025年3月6日進行第一次打壓檢漏工作,本次檢出多處漏風較大處,檢漏完成后進行補漏工作,補漏工作完成后于3月9日進行第2次打壓檢漏,經過第一次檢漏補漏后,本次檢漏已無跑風處,無大漏點,可以進行烘爐作業
首次檢漏(3月6日):檢出多處漏點,完成補漏。
二次檢漏(3月9日):無跑風點,確認具備烘爐條件。
烘爐后復檢(3月24-25日):第4次檢漏基本無漏點。
措施:制定分區域責任制及應急預案,確保密封性達標。
2.2 烘爐控制(3月9日–24日)
高爐于2025年3月9日15:00開始烘爐,烘爐至3月24日05:00開始晾爐。烘爐采用熱風烘爐,于北鐵口埋兩根熱電偶作為烘爐溫度依據,嚴格按照烘爐曲線進行烘爐,烘爐期間4小時倒一次爐頂大放散,確保頂溫不超350℃,氣密箱不超50℃
烘爐曲線圖
方式:熱風烘爐,北鐵口埋設熱電偶實時監測。
參數:頂溫≤350℃,氣密箱≤50℃;每4小時倒爐頂大放散一次。
時長:連續烘爐15天,嚴格按曲線執行。
烘爐結束后于3月24日,25日又進行兩次打壓檢漏工作,第4次檢漏基本無漏點,檢漏完成后開始卸直吹管,裝木材,進行開爐后續準備工作。
3 開爐裝料工作
本次開爐料采用木材+凈焦+負荷料的方式裝料,高爐于3月27日開始進行裝木材作業,裝木材期間開始兩班倒,人員分配好白天晚上連續作業,于28日中午11:00木材裝至風口小套往上1米處,確保小套不被焦炭砸壞,28日下午裝直吹管,磚堵4個風口(堵4#、8#、15#、19#),送風面積0.1659㎡。
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參數 |
1 |
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3 |
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8 |
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17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
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直徑(mm) |
110 |
110 |
105 |
110 |
110 |
105 |
110 |
110 |
105 |
110 |
110 |
110 |
110 |
105 |
110 |
110 |
105 |
110 |
110 |
105 |
110 |
110 |
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長度(mm) |
520 |
520 |
520 |
520 |
520 |
520 |
520 |
520 |
520 |
520 |
520 |
520 |
520 |
520 |
520 |
520 |
520 |
520 |
520 |
520 |
520 |
520 |
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斜度(°) |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
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狀態 |
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堵 |
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堵 |
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堵 |
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堵 |
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28日下午18時開始裝凈焦,凈焦批重10噸,共裝44批凈焦,28日23:50凈焦以全部裝好,裝完凈焦后料線至9.9米,受燒結直供料影響,負荷料暫時沒有裝,負荷料于29日8:00開始裝料,29日14:20負荷料裝至3.47米料線,裝料完畢。
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階段 |
時間 |
物料 |
關鍵操作 |
結果 |
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木材裝填 |
3月27–28日 |
木材 |
裝至風口小套上方1m處 |
保護小套免受焦炭沖擊 |
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凈焦裝填 |
3月28日18時 |
凈焦44批(10t/批) |
連續作業至23:50 |
料線達9.9m |
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負荷料裝填 |
3月29日8時 |
燒結負荷料 |
受供料影響延遲裝料 |
料線至3.47m |
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風口配置 |
堵4#、8#、15#、19#風口,送風面積0.1659㎡。 |
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4 點火開爐工作
3月30日0:08高爐送風點火,0:10除磚堵的四個風口,其余風口全亮,1:40引煤氣,調壓閥組調節頂壓,31日7:12 開始富氧,7:13南鐵口見渣堵口,12:42北場預埋氧槍吹氧出第一爐鐵,第一爐渣鐵成分如下:
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爐次號 |
C |
Si |
Mn |
P |
S |
Cr |
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001 |
4.81 |
1.61 |
0.388 |
0.238 |
0.037 |
0.082 |
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Mo |
Ni |
Cu |
Al |
Fe |
Ti |
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0.003 |
0.022 |
0.007 |
0.003 |
92.525 |
0.187 |
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爐渣爐次 |
SiO2 |
CaO |
MgO |
AI2O3 |
S |
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001 |
30.78 |
33.58 |
10.94 |
14.72 |
0.82 |
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鎂鋁比 |
R2 |
R3 |
R4 |
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0.74 |
1.09 |
1.45 |
0.98 |
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||
13:17開始噴煤,初始煤量8t,單號槍噴煤;
17:45南場出第一爐,之后開始南北兩場輪流出鐵;
18:32開8號風口,19:23開15號風口,22:42開19號風口,3月31日02:00開4號風口,至此全部風口已開。
開爐參數控制見下表:
5 開爐參數調控
5.1 核心參數趨勢
風量控制由初始的1255m³/min → 逐步提升至3005m³/min(富氧后),
富氧7:12啟動,初始(1600m³/h)→ 峰值7400m³/h(3月31日),
13:17開始啟噴煤(初始8t/h)→ 穩定至100t/h以上。
爐溫([Si])開爐初期1.61% → 24h后降至0.36%(趨于穩定)。
5.2 取消中心加焦
1280m³高爐開爐后取消了傳統的中心加焦模式,采用了先進的“平臺+漏斗”式布料矩陣,精心設計礦石和焦炭的布料方式,在這種布料模式下,增加了礦石在中心區域的分布比例,使得礦石能夠更好地與煤氣接觸反應,同時替代了原中心焦在爐內的支撐作用,維持了爐內合理的料柱結構,解決傳統中心加焦模式下煤氣利用率低、燃料消耗高的難題,從根本上改變了高爐內部的爐料分布結構。
傳統中心加焦料制
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O |
角度 |
38 |
36 |
34 |
32 |
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圈數 |
3 |
4 |
4 |
3 |
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C |
角度 |
39 |
37 |
34.5 |
31.5 |
28.5 |
11 |
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圈數 |
3 |
3 |
2 |
2 |
1 |
1 |
開爐后使用的“平臺+漏斗”料制
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O |
角度 |
34 |
32 |
30 |
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圈數 |
3 |
4 |
3 |
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C |
角度 |
36 |
34.5 |
32.5 |
30 |
27.5 |
24.5 |
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圈數 |
3 |
3 |
3 |
2 |
2 |
1 |
上表分別為停爐前使用的中心加焦布料模式和開爐使用的“平臺+漏斗”布料模式,可看出開爐前O角為4檔角度,圈數分布為3-4-4-3,邊緣區域礦石分布較均勻,C角在邊緣(39°→34.5°)圈數為3-3-2,焦炭量適中,避免邊緣氣流過度發展;
取消中心焦后O角度范圍為3檔34°→30°(僅4°跨度),圈數3-4-3,礦石層高度集中,形成窄而平的礦石平臺,穩定上部爐料結構,C角度從 36°→24.5°(跨度11.5°),圈數3-3-3-2-2-1,焦炭層由外向內平緩下降,形成寬漏斗,促進氣流均勻分布,C最小角度為 24.5°(相比傳統的11°大幅外移),中心焦炭量減少,更依賴平臺結構維持氣流。改變了高爐內部的氣流通道,促使煤氣流向中心區域擴散,使得邊緣與中心煤氣的分布更加均衡。這種均衡的煤氣分布極大地增強了煤氣與礦石之間的還原反應效率,提高了高爐的冶煉效果。
同時熱量集中利用,減少中心焦的使用,意味著減少了中心焦冗余的熱儲備。如此一來,熱量能夠更加高效地集中于爐缸活躍區域,減少了熱量在高爐內部的無效散失,提高了能源利用率。
關鍵事件應對
鐵口噴濺:采用開口后壓炮2次操作,緩解噴濺。
除塵停電:開爐次日礦槽除塵故障,導致減風減產。
6 技術亮點與不足
亮點
1. 本次開爐采用木材加凈焦加負荷料開爐,開爐鐵量計算準確,第一爐鐵直接過撇渣器。
2. 開爐爐況基本穩定順行,沒有出現大的波動。
3. 創新性地取消中心焦,構建平臺漏斗布料矩陣,有效解決了傳統中心加焦模式下煤氣利用率低、燃料消耗高的難題,從根本上改變了高爐內部的爐料分布結構。
不足與改進
1. 鐵口潮濕:導致噴濺嚴重,需優化鐵口干燥工藝。
2. 設備保障不足:除塵停電暴露應急準備缺陷,建議增設備用電源。
7 結論
本次開爐通過嚴格的檢漏流程、科學的烘爐曲線、分階段裝料策略及動態參數調控,實現了1280m³高爐安全高效復產。第一爐鐵成分達標、爐況順行,印證了技術方案的可行性。未來需重點優化鐵口防潮及設備應急體系,進一步提升開爐效率。
參考文獻
[1] 高爐開爐技術規范. 冶金工業出版社.
[2] 張壽榮. 大型高爐操作與實踐. 2020.
[3] 鋼鐵冶金學 煉鐵部分. 冶金工業出版社.
[4] 高爐生產技術手冊. 冶金工業出版社.
