王强  田长利  于项楠

（山东石横特钢有限公司）

摘  要  本文对石横特钢公司炼铁厂5号高炉2025年3月份二次开炉的技术准备、设备管理、操作流程优化等方面进行了系统性阐述和总结，针对此次开炉过程中的不足及亮点进行剖析，为后续高炉开炉快速达产提供参考。

关键词  高炉开炉  二次开炉  开炉准备  操作优化

1  概述

石横特钢公司炼铁厂新区拥有两座1460m³高炉，高炉设有2个铁口，24个风口，采用双矩形出铁场，两出铁场对称布置，每个出铁场设有两个铁口。其中5号高炉于2024年7月26日停炉，采用空料线停炉法，停炉过程全程回收煤气，料线降至炉腹中下部，停炉后采取自然凉炉方式凉炉。2025年2月份公司确定了5号高炉开炉时间为3月下旬，随后炼铁厂立即开始开炉前的相关准备工作。

2月23日热风炉开始烘炉，为期21天，期间完成相关设备的消缺、岗位联锁的恢复、设备联合试车、模拟生产、炉缸清理、炉前主沟支沟破拆浇筑及烘烤、风口各套的安装及调整；3月3日高炉开始喷涂作业，为期3天，期间完成烘炉导风管的制作安装；3月14日高炉开始烘炉，为期5天；3月20日高炉凉炉，并完成高炉及热风炉打压检漏工作；3月21日完成装填铺底焦及枕木；3月22日22:36高炉送风点火；3月24日8:36风口全开，高炉全风。

2  开炉前准备工作控制及相关时间节点

2.1  热风炉烘炉控制要求

烘炉计划为期 21 天（总计 504 小时），需严格按照烘炉温度曲线（见图 1）进行升温，以拱顶温度为控制依据，同时确保废气温度不超过 350℃。其中，300℃前温度波动控制在≤5℃，300～600℃按规定值升温，600～900℃及以上根据升温情况将波动调整至 ±10℃以内。热风炉烘炉必须连续进行，尤其在 600℃前的关键阶段禁止时烘时停，以免砌体产生裂缝；若因故停烘，需焖炉保温，恢复烘炉时在当时温度基础上按规定升温速度重新升温，不得加快升温速度。此外，由于烘炉废气在低温区会析出冷凝水，需从烟道阀、热风阀等处的排水阀排水并做好记录。

2.2  高炉烘炉控制

高炉烘炉计划为 5 天（总计 121 小时），期间严格控制炉顶温度不超 350℃、气密箱温度不超 70℃，具体操作依据烘炉曲线（见图 2） 。3 月 14 日 19:56 高炉送冷风烘炉，冷风温度 200～210℃，热压 51KPa，顶压 10KPa，两放散交替打开，气密箱水量初始按 5m³/h 控制，因漏水降至 1.5m³/h 后恢复正常；3 月 15 日 07:45 为改善烘炉效果，热风压力加至 127KPa 左右，风量达 3250m³/min 左右，顶压控制不高于 10KPa，两炉放散全开；3 月 16 日 14:16，鉴于测温热电偶从东西侧风口伸入炉内，将风温提高至 275℃，以风口测温低点不低于 250℃控制，同时调整水泵及水流量，并通过调节炉顶布料器氮气及冷却水量控制气密箱温度；3 月 17 日 19:56 烘炉进入升温阶段，风温提至 575℃，风口测温点达预设温度后，因顶温、水冷盘温度过高，采取减风、调整放散开闭及风温等措施，同步调控气密箱冷却水，最终使顶温受控、顶压稳定在 10KPa 左右。

2.3  高炉打压及凉炉

3月19日11:02高炉开始打压试漏，11:11顶压最高227kpa，后稳定205kpa打压试漏，12:15打压试漏完毕。由于本次开炉为二次开炉，漏点相对较少，14：10开始根据烘炉曲线凉炉。20:08高炉休风，烘炉结束。炉顶气密箱停水。开始拆卸火管，开炉顶小人孔和大人孔。22:35炉前卸完火管，安装8台风机强制凉炉。

2.4  高炉装料

3月20日10:10作业人员进入炉内清理烘炉导管，至19:30清理完毕，确保导出管畅通。3月21日09:00开始加铺59t底焦，11:56起进行枕木装载，16:00完成660根枕木的装载工作；20:50着手安装送风装置与布料溜槽，并对布料角度进行校正，细致对比设定、北码盘、南码盘及实测角度。22:22开启净焦装载，雷达初始料线22.58m，至次日00:22完成224t净焦装载，期间测量东西侧实际料面，偏差控制在10cm以内。3月22日00:25开始装空焦，4：50装载结束，此时西侧料线15.42m，东侧料线15.59m；06:56依据开炉方案补齐计划料线，共完成40批（批重6400Kg）空焦装载，雷达尺显示12.76m。16:32进行料流轨迹测量，21:00完成正常料装载，此时雷达显示5m，南尺4.1m，北尺4.4m。

2.5  高炉开炉

3月22日22:36进行送风点火，封堵3#、5#、7#、9#、13#、15#、17#、19#、21#风口，点火时风压90Kpa，风量1460m³/min，顶压3.5Kpa；23:12点火放散点燃；23:26北尺动作，23：37南尺动作。3月23日05:28探尺呆滞，风量由1500m³/min减至730m³/min，减风后出现塌料；05:36引煤气，平均顶温68℃；07:05引煤气后料尺动作持续不佳，放风一次，塌料后未回风，待探尺动作后逐步恢复风量，探尺动作逐渐好转；08:42北场见渣，喷吹铁口后堵口，10：13开口出第一炉火渣，11:25堵口，本炉出火渣约15t，10:17南场堵口；10:31开11#风口，10:50矿批由18t调整为20t，焦比由687kg/t降至630kg/t，11:52重负荷，焦比降至610kg/t；12:28南场开口，物理热1463℃，13:16堵口，陆续打开15#风口及3#风口；13:45北场开口放火渣，13:54堵口，14:56北场出第一炉铁，[Si]3.10，物理热1459℃，16:54出第二炉铁，[Si]2.21，物理热1448℃，陆续打开21#、9#、5#、17#风口，19:21北场出第3炉铁，[Si]1.17，物理热1437℃；21:29南场出第一炉铁，[Si]0.90，物理热1426℃。3月24日00:55开19#风口，南北两场轮流出铁；09:19北场[Si]0.87，物理热1506℃，渣铁物理热充足，具备风口全开条件，09:36开7#风口，至此风口全部打开。

以上为5号炉开炉准备至风口全开期间主要记录事项及节点。2023年至今，新区两座高炉均有一次二次开炉记录，就本次开炉与过往两次开炉进程的不同点、亮点与不足进行简单对比与总结。

3  与往年开炉对比

3.1  点火开炉前的准备工作

（1）烘炉方式的不同。2023年5号高炉开炉时，烘炉初期采用冷风烘炉，利用低温冷风对炉内潮气、喷涂料进行暖烘，受限于风压较低及冷风温度较低的影响，风量使用水平不高，烘炉效果一般，后续开炉前改用热风烘炉，沿用300℃及600℃烘炉曲线，实际烘炉过程中维持450℃定风温烘炉，热风烘炉总时长57小时左右；2024年4号高炉二次开炉，高炉烘炉是严格按照以往每次新开炉的烘炉曲线进行烘炉操作，烘炉周期较长，比23年5号高炉烘炉效果理想。本次5号开炉烘炉吸取了过往两次烘炉经验的同时进行了优化，烘炉初始使用较大风量，确保炉内湿气能够被充分带走，烘炉效果明显较好；这几次高炉开炉均是非大修停炉、炉缸清理完全、炉身重新喷涂的情况，本次5号高炉的烘炉模式值得借鉴，烘炉初期使用较大风量，且对风口反射板采取加长延伸的方式，使得更多的热量到达炉缸，达到充分加热炉缸的目的，本次开炉后，两铁口均未发生喷溅、风口也没有出水现象，证明本次烘炉效果达到预想目标。

（2）开炉前铺底焦及枕木用量不同。2023年5号高炉铺底焦用量20t，枕木用量1326根，24年4号炉开炉用铺底焦55t，枕木用量800根。本次开炉共用铺底焦炭59t，枕木660根，枕木装完处于风口小套上沿，可以有效保护小套不被开炉料击中变形。这几次开炉对比，本次开炉铺底焦量及枕木用量的差距明显，2023年5号高炉开炉首次铁[Si]3.87%,物理热1264℃，第二炉[Si]4.66%,物理热1382℃；2024年4号炉首次铁[Si]4.07%,物理热1371℃，第二炉[Si]3.35%,物理热1396℃，本次5号炉开炉首次铁[Si]3.10,物理热1459℃，第二炉[Si]1.17%,物理热1437℃；在铺底焦量充足、烘炉效果好的条件下，5号炉本次开炉炉缸热量储备较快，整体物理热水平较高，吸取了以往加风、重负荷及富氧和风温使用的搭配出现问题造成短期物理热急剧下降的教训，且本次开炉非计划之中，好多准备工作略有欠缺，为降低风险，开炉后重负荷及加风控制方面节奏较慢，前期料制跟进、热制度等配合相对滞后，这也是开炉后顶温持续偏高的原因；

3.1  开炉后的进程及相关工作

（1）送风点火送风至引煤气间的操作。本次5号炉继续沿用两座高炉前期开炉的煤气处理方式，即在点火送风后将炉顶溢出的荒煤气引入点火放散引燃，提高了煤气处理的安全性，后续煤气质量合格后，将煤气引入管网，为后续调整提供有利条件，该处理方式已在公司范围内实验推广。

（2）开炉进程控制。以往开炉枕木使用量较大，枕木燃烧殆尽时，腾出的空间瞬间被填充，导致透气性变差，造成高炉憋压，在后续软熔带形成时造成压量关系的波动及不稳定，极易造成悬料。本次开炉装入枕木数量较以往使用明显减少，但仍然出现了悬料，与以往这几次开炉对比，5号炉本次开炉装料过程中没有对布料器倒转，根据后续测算角度，本次负荷料部分使用的布料角度偏大，是造成引煤气前后悬料的主要原因。

（3）高炉热制度、调整步幅上的不同。过往两座高炉开炉进程基本按照预想及开炉计划进行，后续炉况状态良好、物理热充沛程度，为快速开风口、加风上冶强创造了条件，开风口的原则性也较强，基本上是围绕开铁口的一侧开展。考虑炉缸死铁层内凉渣铁需要时间消化，风量的使用采取新开单风口后增加120m³的原则，风量使用严格按照计划控制。5号高炉本次为提前开炉，调整上步幅偏慢，为的是降低不可控因素带来的风险，把工作有计划有节奏的进行下去，从效果来看，对比相对偏慢的节奏，采用“小步幅高步频”的节奏，实用性会更强。

（3）外围控制。近几次开炉，设备均保障到位，未造成减风、慢风的现象。炉前出铁方面，23年5号炉开炉两铁口喷溅轻微，南场偶有严重喷溅。24年4号炉开炉时炉前北铁口喷溅严重，出铁时间控制不好，渣铁排放不及时，对高炉恢复进程有一定影响。得益于本次烘炉效果良好，5号炉开炉后炉前未产生喷溅，并没有对开炉进程的推进造成影响。

4  开炉操作总结

4.1  不足之处

（1）细节把控不到位造成炉内少量进水。开始送风后，气密箱水量控制过大，初始按5m³/h控制，造成向炉内漏水，铁口导风管短暂喷水汽，减少气密箱水量后停止漏水。

（2）烘炉实际控制温度盲区。烘炉测温电偶是从风口处深入炉内，由于反射板的延伸，造成热电偶头实际位置不明，远不如在铁口处插入炉缸，做好固定，实现烘炉温度的精准把控。

（3）送风点火后，探尺动作时间与前几次开炉相差无几，但在引煤气之前出现了一次悬料，减风后塌料，随后引煤气，回风速度偏快，造成引煤气后探尺动作仍然欠佳，再次放风坐料。这两次悬料，原因不同，第一次悬料与开炉料中负荷料布料角度偏大有关；第二次悬料与细节把控有关，以往悬料在放风处理后为避免风口灌渣等风险往往采取较快回风的方式，但本次放风坐料情况不同，炉缸内并没有足够的渣铁形成，而料柱的透气性需要在坐料后慢慢梳理，强行回风加剧料柱透气性变差，引发二次悬料。

（4）制度匹配衔接不够完善，造成开炉后顶温持续高位运行，增加设备风险。引煤气期间的两次悬料影响到后续调整，料制调整上没有急于进攻，造成边缘气流过盛，重负荷及加风速度相对拖沓，加剧了顶温持续高，对布袋、管网安全造成威胁。

（5）心态急躁造成技术动作变形，炉温控制出现问题。3月25日、26日夜班通过逐步推进料制，对后续的燃耗下降情况有初步预判，战术上认为过渡为正常料制后燃耗会产生大幅下降，炉温一旦反弹会影响炉况，因此25日夜班在料制及热制度的调整上采取热制度为料制让步的措施，效果良好，实现了调整平稳过渡；26日在料制与送风制度相对匹配的情况下，炉温水平持续偏高，原则上应该优先跟进装料制度再采取加风进攻的措施，但在操作上麻痹大意、急于求成，在燃耗水平低、炉温下行的情况下，采取加风措施，造成一炉[Si]低于0.20%。

（6）TRT投用偏晚。由于TRT转子返厂维修，返回时间较为紧张，准备时间不足，造成TRT并网之前暖管时间偏长，另外高炉顶温控制偏高，也一定程度延缓了TRT的投用。

4.2  开炉过程中的亮点

高炉烘炉工作完成相对圆满。从24年7月份停炉、扒炉等工作开始，就对炉缸打水严格控制，停炉后采用水渣封盖料面，替代了以往打水凉炉的措施，大大减少了炉缸打水量，这对后续烘炉工作有利，扒炉过程中也做到了对打水量的严格把控，再加上烘炉时采取大风量烘炉的措施，改善了烘炉效果，这也是后续开炉后铁口未产生喷溅的重要原因。

5 结语

高炉开炉是炼铁生产中的关键环节，也是最具挑战性的工作之一，直接关系到高炉的稳定运行、生产效率、设备寿命以及生产成本。通过总结本次开炉，为今后开炉提供可鉴的实操经验如下：

（1）高炉开炉是从停产状态投入运行，开炉进程会受各种外界因素的影响，出现很多控制盲点或不足，每次开炉也有不同的技术得到实践应用，因此开炉前的准备工作要细致充分，各种方案预案务必要全面，各工序的联动试车、准备工作也需完善。

（2）本次开炉实践表明，作为一项高度复杂的系统工程，成功开炉不仅依赖于宏观工艺设计，更取决于对于关键细节的精准把控，要通过提升细节管理推动工艺优化，降低风险。

（3）开炉周期历时较长，作为高炉操作者来说并不能全时段的参与到整个进程中来，需要不断总结提炼摸索出一套成熟的操作制度，为高炉顺利开炉提供保障。

6 参考文献

[1]周传典.高炉炼铁生产技术手册[M].北京:冶金工业出版社，2005.

[2]项中庸，王筱留.高炉设计-炼铁工艺设计理论与实践[M].北京:冶金工业出版社，2005.