李  杨  王德军  赵  晗  高哲龙  宋小龙

（通化钢铁公司炼铁事业部）

摘  要  1号高炉采用了炉缸填充枕木方式开炉，开炉后5天顺利达产。本次1号高炉开炉， 从烘炉、试车、试漏、试压、装料、炉顶料面测试直至开炉、达产，做到了安全、有序、科学、高效，高炉利用系数在4天后达到了设计水平。

关键词  高炉  大修  扩容改造   达产

1  概述

通钢1号高炉于2004年12月20日建成投产，高炉设计炉容为810m3，为适应全国高炉大型化改造的发展趋势，2012年8月28日1号高炉停炉进行第1次改造性大修，于2 0 13 年6月1 0日点火开炉。本次大修主要对高炉本体进行了改造，同时增加了1个出铁场。改造后高炉的有效容积为950m3，双铁口设计、18个风口。开炉过程中，按照确保安全、出铁顺畅、炉况顺行和快速转入正常生产的要求，对高炉风压、风量、装料制度等关键参数进行了准确的计算、验证，保证了开炉工作的圆满完成，并快速达产。

2  开炉前的准备工作

2.1  制订科学合理的开炉方案

在开炉的前一个月里，炼铁事业部以开炉安全顺利，尽快达产达效为此次开炉的指导思想，成立了以部长为组长、各主管部长为副组长、各专业科室科长及作业长任为组员的开炉领导小组，小组通过多次会议讨论，编写形成了《炼铁事业部1号高炉开炉方案》、《炼铁事业部1号高炉本体布袋除尘系统试压方案》、《炼铁事业部1号高炉热风炉试水方案》、《炼铁事业部1号高炉水冷系统试水方案》。

2.2  完善设备试运转

高炉炼铁是一个复杂的工艺过程，设备运行的稳定性也是高炉开炉能否成功的关键。把高炉设备试运转分为10个区域：原料系统、炉顶系统、热风炉系统、煤气处理系统、高炉本体系统、出铁场及炉前设备系统、渣处理系统、喷吹制粉系统、仪表计量系统、外围辅助系统。每个系统都设了负责人，按照开炉方案的要求，对高炉设备进行了充分的试运转，保障了高炉的顺利投产。

2.3  热风炉烘炉

1号高炉一共是4座顶燃式热风炉。本次大修热风炉系统没有进行大修， 烘炉主要目的是：a、驱赶砌体内自然凝结的水分；b使耐火砖均匀缓慢而又充分膨胀，避免砌体因热应力集中或晶格转变造成损坏；c、使热风炉内逐渐蓄积足够的热量，保证高炉烘炉和开炉所需风温。

此次热风炉烘炉先烘1#热风炉和3#热风炉，热风炉在常温下开始烘炉，升温速度为10℃/h至300℃时，时间20小时，300℃恒温25小时。300℃-600℃之间升温速度为10℃/h，时间30小时，600℃时恒温25小时，600℃-900℃之间以15℃/h升温，时间20小时，总计120小时，即热风炉烘炉共计5天时间。当拱顶温度升至900℃以上时封烘炉孔，改用烧嘴烘炉。通过调节煤气量于与空气量的配比，在保证废气温度不超过380℃前提下，使实际的拱顶温度曲线尽量接近既定的烘炉曲线。经过5天的连续烘烤最终达成了热风炉烘炉的目的，热风炉具备了正常烧炉条件，高炉送风前，具备900℃以上的风温条件。

2.4  高炉烘炉

此次高炉大修为扩容改造，炉缸直径由7000mm改为7360mm，炉腰直径由8000mm改为8600mm，死鉄层厚度由原来的900mm加厚至1500mm。高炉的烘炉目的是排净砖衬和砖缝灰浆中的水分，重点部位是炉底和炉缸，从而使整个炉体设备在烘炉过程中逐渐地加热到接近生产状态，避免生产后剧烈膨胀损坏设备。

2013年5月31日高炉使用热风炉烘炉，烘炉曲线的温度控制以热风温度准，以风量为调剂手段，以炉顶温度相制约，按烘炉曲线进行烘炉。烘炉风量控制在500-1000m3/min，烘炉期间要求热风炉换炉风温波动不大于20℃，风压波动不大于10kKa。高炉烘炉到6月8日结束，共用时168h。高炉烘炉曲线如图1。

高炉凉炉至100℃左右临近冷风温度值时，组织高炉立即休风进行装料。

3  开炉料及开炉参数的选择

3.1  开炉料选择

本次开炉炉缸采用废旧枕木进行填充，炉缸底部枕木填充至风口下沿0.3m处。死铁层装枕木容积36m3，采取散装法，枕木通过辊道装入填充枕木数量为1000根。

开炉用炉料结构为废旧枕木、净焦、全烧结正常料、正常料。

原燃料采用自产焦、大烧结矿、板石球团矿以及锰矿，原燃料成份见表1、表2。此次开炉配加了锰矿，以改善炉渣流动性，降低炉前的劳动强度。开炉料的主要参数：①全炉焦比2.70t/t，正常料焦比0.705t/t。②正常料炉渣碱度1.0。③焦批6000kg，正常料矿批13.35t，品位58%。

3.2  装料制度的选择

装料制度通过布料测试后确定为KK363343322183+PP362343324，料线1500mm。

3.3  送风制度的选择 

送风风口14×φ115mm×450mm（1#、2#、4#、5#、6#、7#、9#、10#、12#、13#、14#、15#、17#、18#）其余4个风口用炮泥和轻质砖堵实，送风面积S=0.145m2，开炉送风风量1100-1150m3/min，标准风速130m/s。

4  开炉操作及快速达产

4.1  开炉操作

1号高炉于2013年6月10日6:06点火送风。采用14个风口送风(共18个风口)，风量1100m3／min，风压125kPa，风温900℃。6:40 7#、8#风口点燃，至7:20 14个风口全部点燃，随着风口前焦炭的燃烧，炉料开始预热，9:00开始风量逐渐下降，风压逐渐升高，通过调整风压稳定在130kPa，风量500 m3/min， 12:20崩料一次，13:40开始正常下料，炉顶温度逐渐上升，煤气中H2＜3%，O2＜0.6%，煤气爆发实验合格。16:10引煤气。16:50铁口见渣堵铁口。22:00高炉出第一次铁，铁量约20吨，生铁含硅量为6.67％，S含量为0.015％。渣铁物理热充沛，流动性良好，开炉成功。

4.2  快速达产过程

通过增加送风面积，增加风量，合理控制煤气流以及快速增加负荷、降低焦比等措施，送风后3天内风口全开，风量加到1972m3/min。至6月14日利用系数达到了2.133 t/（m3·d），顺利实现了快速达产（见表3）。

开炉及达产期间操作制度调整如下：

（1）送风制度的调整

随着渣铁的正常排放，6月11日7:15开第一个12#风口、8:20开3#风口，6月12日15:40开15#风口、17:50开6#风口，炉内按计划加风。至6月13日1:00风量加至1883m3/min，风压209 kPa，顶压90 kPa，3:00开始喷煤，16:00投TRT，14日0:00风量加至2000m3/min，风压226 kPa，顶压120 kPa，炉内各项参数基本恢复正常。

（2）热制度的调整

由于开炉前期炉温较高，铁水粘度高，高炉温不利于渣铁分离，同时给炉前工作带来极大难度。开炉前六次铁生铁含硅量依次为：6.67%、5.97%、5.97%、5.72%、5.95%、5.42%，炉温较开炉方案中拟定的炉温偏高，11日零点班开始增加矿石批重，加重焦炭负荷，焦炭负荷从2.34t/t调整到2.98t/t，至6月13日焦炭负荷增加至3.75t/t，[Si]降至1.0%，炉缸的工作状态改善，高炉稳定顺行。

5  结语

此次开炉比较顺利，各项技术经济指标也达到了较好水平，总结主要有以下几点：

（1）开炉料的计算、装料方式是整个开炉过程的核心技术，是顺利开炉和快速达产的关键。   

（2）做好开炉的前期准备工作，减少设备系统事故，保证开炉达产的进度。

（3）开炉成功后，优化高炉操作，及时调整各项操作制度，使煤气流分布合理，稳定炉况，分阶段降低燃料比，控制炉渣碱度及生铁的[Si]在适宜范围，为高炉快速达产创造有利的条件。

（4）此次开炉选用废旧枕木替代焦炭开炉，节省了焦炭，降低了开炉成本。