贺军位
摘 要：本文主要对国内某新建大型高炉开炉工作进行了总结。开炉前，制粉系统未竣工，开炉后全焦冶炼，影响开炉达产进程，但通过各系统充分准备，对开炉料的科学计算，开炉过程精准调剂，高炉用时42小时，各项操作参数逐步稳定，达到了安全开炉的目标。
关键词：高炉 开炉 开炉料 炉前
1 引言
南方某大型高炉于2022年4月30日21:28点火开炉，经过21h后，出第一次铁，第一次出铁205.7t，顺利通过憋渣器。42小时后，高炉炉顶压力提到205kpa，风量稳定在4100m3/h以上，高炉顺行，各项操作参数逐步稳定。因制粉工期滞后，开炉后一直全焦冶炼，于5月6日12:58开始试喷煤，试喷过程中因煤粉潮湿，杂物多，喷煤不稳定，经过处理后,5月7日19:00开始持续性喷煤，同时高炉各种调节参数、炉前出渣出铁，以及渣铁成分等基本接近正常水平，开炉获得圆满成功。
2 开炉前准备
开炉准备工作包括设备检查试车以及生产准备。
2.1设备准备
开炉前对相关设备进行了检查，试压、试漏，单机运转，以及联动试车，包括以下几个方面：（1）槽上、槽下皮带连续运转，检查卸料小车，矿槽，震动筛和闸门等的工作情况，拉绳等安全连锁装置进行试验；供、上料系统系统联锁测试；校对电子秤，使焦碳及矿石秤误差小于1%；（2）热风炉各阀门进行单机和联动试车，对各种换炉方式进行测试；（3）探尺对“0”点，溜槽对角度；（4）对放风阀，高压阀组，炉顶放散阀、煤气切断阀、富氧切断阀、富氧调节阀、冷风大闸、混风调节阀等进行试车检验；对热风温度、压力，冷风温度、压力，冷风流量，炉顶温度，冷却水流量、压力等进行检查。（5）检查炉前吊车、开口机、泥炮、摆动溜嘴、水冲渣及主沟、渣铁沟等是否满足正常生产条件；（6）检查全部仪器仪表，电话、对讲等通讯设备是否正常；（7）检查压缩空气、蒸汽、N2、冷却水畅通，无泄露现象，各控制阀门可以正常使用；（8）生产风机和备用风机通过72小时连续运转考核；（9）四个铁口氧枪预埋完毕；（9）重除、干法布袋系统设备全面试车；（10）炉前出铁场除尘和矿焦槽除尘系统可以正常使用，除尘风机经过运转时长考核；（11）各远程操作系统完善并能有效运作。
2.2 生产准备
2.2.1 资材准备
生产所需要的备品备件已经准备到位，现场生产需要的工器具全部准备到位，人力、材料准备齐全。
2.2.2 枕木填充
本次开炉，采用杂木开炉。在装入杂木前装入70t铺底焦，杂木自然堆放，装至风口中心线下1m左右进行摆平。
2.2.3 装开炉料
本次开炉装料，以固定焦批18t的形式进行，每段均进行自动布料，附加矿均匀加入，确保了渣系平稳。装料共用时37h，在此期间对上料系统进行带负荷试车，有效处理了上料系统设备隐患，确保了开炉后上料系统设备安全运行。本次开炉为了平衡碱度，改善渣铁流动性，开炉料配一定量锰矿、硅石、石灰石、白云石和萤石，配料计算全炉焦比3.51t/t，渣比1.3t/t，Al2O3：17.26%，MgO：9.06%，R2:0.81,R4:0.72，扣除炉芯焦后焦比：2.7t/t，渣比1.2t/t，Al2O3：15.6%，MgO：9.77%，R2:0.9,R4:0.82，各段配料计算见表1.
2.2.4 开炉风口布局
3 开炉操作
3.1 高炉送风
高炉于2022年4月30日21:28点火开炉。起步风压130kPa，风量1000m3/min，风温555℃时第一个风口点亮，用时65min。在风口点亮后，料柱逐步松动，风压下降，热风压力按照小于90kPa控制。5月1日00:27风口全部点亮（除堵风口外），距点火开炉1小时54分。同时在第一个风口点亮10分钟后料动，因送风后顶温低，一直未排料，3:38风量2100m3/min，料线1#尺5.7m，2#尺7.2m，放第一批料。1:36煤气爆发试验合格，3:53，顶温77℃，引煤气，4:10改高压。
高炉关炉顶φ650放散阀、改高压后，风量有一个萎缩过程，高炉进一步加风提压，7:00风量2450m3/min，因炉缸木材快速被消耗，下料变快，操作上维持2450m3/min的风量，顶压125kPa，压差105kPa，直至9:30软融带初步形成，风量开始萎缩，风压爬坡，压差按照110kPa以内控制。11:20出现料难行，12:00坐料后控制压差小于100kPa恢复。13:00渣铁已经形成，分次拔掉4根氧枪，18:28组织出第一次铁，开铁口后渣铁流动性良好，直接过憋渣器，第一次铁共出铁180min，出渣109min，出铁205.7t。
5月2日17:00顶压200kPa，风量站到4000m3/min以上，距开炉送风42小时，开炉工作取得阶段性胜利。
3.2 开炉引煤气操作
送风4小时10分钟，净煤气爆发试验合格，送风5小时20分引煤气，引煤气时平均炉顶温度77℃，因管道线路长，煤气管道系统温度低，煤气水分含量高，送煤气后干法除尘部分布袋粉尘粘结，虽进行反吹处理后没有造成较大影响，但实践证明引煤气稍微偏早，应确保炉顶温度100℃以上再做引煤气计划。表3为开炉后煤气化验成分。
送风后6h左右CO2%逐步上升，软融带逐步开始形成，17h左右煤气成分趋于稳定，在软融带形成期，下料呆滞，送风8h左右，CO2%快速上升，软融带迅速形成，料柱透气性变差，送风12h下料不畅，出现悬料。在软融带形成期，应控制好压差，尽量避免高炉难行。
3.3 开炉操作调剂
此次开炉，炉温受控，渣系稳定，物理热理想，渣铁流动性较好，送风30h物理热达到1500℃以上，参数调剂较为成功，第一次铁过憋渣器，很大程度上降低了炉前工作量，确保了开炉工作安全顺利进行。
开炉后的负荷调剂也比较成功，炉温稳定性较好，碱度合理。在送风后因锰矿仓位不足，用量减少，在铁水中锰含量下降后铁水流动性明显变差，今后开炉操作锰矿要等硅降到目标值后再考虑缩减用量。开炉后的化学成分和调剂过程见表4和表5。
此次开炉，风口吹开6个，未按照需求计划打开风口，对高炉恢复有一定影响。同时因制粉系统完工较晚，5月7日19:00才具备持续喷煤条件（距点火开炉164小时27分），全焦冶炼，影响开风口和加风提产节奏,5月8日8:00，高炉风口全开，高炉逐步步入提产降耗阶段。高炉开炉送风后开风口情况见表6。
3.4 出渣出铁组织
4月30日21:28送风，5月1日13:00逐步有渣铁生成，分别拔掉4个铁口氧枪。18:28，3号铁口出第一次铁，历时21h，共上料41批料，平均焦炭负荷2.2，共上焦炭622t，平均焦批16.15t/批，第一次出铁205.7t，出铁180min，出渣109min，第一次铁顺利过憋渣器，给今后开炉出第一次铁提供了宝贵经验。
考虑新主沟通铁量不多，主沟未完全热起来，后面连续4次铁都用3号铁口出铁，一方面防止主沟和憋渣器被渣铁凝死，另一方面有效的降低了炉前劳动强度。
3.5 开炉达产效果
作为大型高炉开炉，在工期比较仓促的情况下可以迅速达到安全风量，并且半个月内就实现稳定高产，没有发生任何突发意外事故发生，无疑这次开炉是比较成功的。下面是相关技术指标。
4 结论
（1）大型高炉开炉,炉缸内一般都是填充方方正正的枕木，而本次开炉采用带树皮还有结节的杂木，不平整的杂木增加了填充难度，但节约了大量成本。此次杂木开炉，焦比和渣系比较合适，为下次高炉开炉提供了宝贵经验。
（2）本次开炉，开铁口时间把握得当，送风后21h开铁口，渣铁储备量充足，第一次铁通铁量足够，出铁时间有保证，顺利过憋渣器，降低了炉前工作强度，加速了开炉进程。
（3）高炉送风5小时20分钟，顶温不到80℃时过早送煤气，造成干法除尘部分布袋板结，虽然反吹后未造成较大影响，但也存在一定的风险。由于新开高炉，煤气系统温度偏低，若顶温达不到要求，再经煤气管道系统大幅度温降，到布袋处煤气温度偏低，再加之煤气中水分含量高，很容易造成布袋板结损坏。
（4）开炉时喷煤系统未竣工，开炉后无法喷煤、富氧，严重制约了高炉加风进程。同时由于无法喷煤，采用全焦冶炼，为确保理论燃烧温度适宜，保证高炉顺行，无法富氧，冶炼强度低，加之全焦冶炼，高炉顶温一直居高不下，炉顶频繁打水，对干法除尘系统操作造成不便。但是此次开炉，全焦冶炼操作应对得当，对应对突发停煤事故的操作具有一定指导意义。
（5）本次开炉选用的杂木较湿，这导致开炉点火用时过长，开炉送风到第一个风口点亮历时65min，一般大型高炉点火后10min左右就有风口点亮，点火难度大，料下不动，加风困难，不利于加速开炉进程。其次，由于杂木较湿，水分高，大量的水汽一部分随煤气进入除尘系统，对布袋除尘系统造成巨大压力，另一部分随出铁从铁口排除，造成铁口散喷。此外由于木材湿，蒸汽在上升过程对炉料透气性造成一定影响，从而影响高炉顺行。因此，确保开炉顺利，杂木选择应该保证干燥。
