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1、2010 年全国炼铁低碳技术研讨会论文集首钢 1 号高炉高效开炉实践王胜 马洪斌 任健(首钢总公司)摘要：本文介绍了首钢 1 号高炉的开炉过程，开炉工作以定量化开炉理论为基础，合理控制开炉进度，使开炉过程顺利、高效。关键词：高炉 开炉 定量化0 前言2009 年 3 月，1 号高炉炉体喷涂后，重负荷顺稳生产 14 个月，进入 2010 年，随喷涂料的脱落，高炉炉型不规则，并且炉顶气密箱设备老化、布料溜槽变形，高炉煤气稳定性恶化。5 月 25 日，1 号高炉降料面至风口带，进行 4 天计划检修，更换炉顶气密箱及布料溜槽，对炉内炉喉下沿至炉腹部位进行喷涂造衬。1 号高炉开炉方案按小时为节点控制高炉
2、恢复进度，细化为三个阶段：软熔带成型阶段、出渣出铁适应阶段、矿批负荷加重阶段，并对各阶段的加风原则、加风步骤、矿批负荷调整以定量化开炉理论为基础进行了规划。5 月 29 日 5：08，一高炉送风，15：04，高炉顺利出第一次铁，送风 48 小时，1 号高炉焦炭负荷达到 4.77。1、开炉装料1.1 开炉配料开炉料分为三段，净焦 25 批，加至炉腰中部；空焦 29 批，加至炉身下沿以上 5m 处；正常料 15 批，加至料线 1.2m，正常料批组成：焦炭干基 15t/批、矿批 35t/批，负荷 2.33。料线到 4.0m 时，改多环布料J522212(38 36 33 30 27 23)K2421
3、(29 31 33 31)正常料批铁量 20.66t，渣铁比 0.401t/t，焦比 0.726t/t，(CaF 2)%2.83，(Al 2O3)%=15.3%，(MgO)%=7.0%。全炉焦比 3.34t/t，总渣比 0.803t/t，总铁量 310t，R 2=0.80，(CaF 2)%4.14，(Al 2O3)%=22.97%，(MgO)%=4.55%。1.2 装料过程5 月 28 日 23：00-5 月 29 日 4：00，1 号高炉装入开炉料，实际装入净焦 25 批，空焦 27 批，正常料15 批，实际全炉焦比 3.24t/t，总渣比 0.785t/t，总铁量 310t，R 2=0.7
4、9，(CaF 2)%4.04%，(Al 2O3)%=22.90%，(MgO)%=4.60%。装开炉料过程采用雷达探尺测量与人工测量相结合的方式，准确把握了炉料装入过程的料线变化，确保了开炉料在炉内高度方向的准确分布，尤其是第一批正常料在炉内的高度。2、开炉方案2.1 软熔带成型阶段1、软熔带成型标志以正常料下降进入炉腰的时间作为软熔带开始成型的时间，计算得出软熔带开始成型时间：送风 5 小时。以炉顶温度爬升至 100以上的时间作为软熔带成型终了的时间，此时炉内软熔带重建基本完成，之后，软熔带主要存在位置的上移。2、加风原则(1)加风在料尺自由活动及压量关系平稳的前提下进行。(2)风温用全（70
5、0-1000，1000 ） ，软熔带成型终了时压差升高加风困难，风温降至 800(送风 92010 年全国炼铁低碳技术研讨会论文集小时)，在软熔带开始成型前尽可能提高风量，加速焦炭燃烧，迅速提高炉内热度，促进软熔带的均匀成型。(3)软熔带开始成型至软熔带成型终了期间，尽量维持风量水平的稳定，防止因风量水平突然大幅增加，破坏软熔带的均匀稳定成型。(4)合理高风速，风速不宜偏离正常范围太多，避免过高风速导致风口回旋区畸变，炉缸初始煤气分布不均，软熔带难以均匀稳定成型。3、加风步骤送风开 18 个风口，用放风阀控制，风压 0.6Kg/cm2，风量 1800m3/min。送风 2 小时，18 个风口全
6、亮，料尺自由活动，煤气成分取样合格后送气。送气手续完毕，关严放风阀，风量逐步加至 2200m3/min。送风 4 小时，开 20 个风口，风量逐步加至 2600m3/min。送风 6 小时，开 22 个风口，风量逐步加至 2800m3/min。4、矿批负荷调整送风 2 小时送气后，风量稳定 2200m3/min，料尺自由活动，矿批 38 吨，负荷 2.6。风量达到 2800m3/min，矿批 41 吨，负荷 2.9。2.2 出渣出铁适应阶段1、出铁控制第一次出铁时间：软熔带成型后生成的渣铁下达至炉缸，在风眼工作良好的情况下，第一次出铁的时间确定在软熔带成型终了的 5 批料之后，铁量 100t
7、左右，计算得出第一次出铁时间：送风 10 小时。第一次出铁安排：北场，走残铁眼，视渣铁分离情况，临时定是否走小坑。风量达到 3200m3/min，渣铁流动性良好，南场出铁。2、加风原则(1)第一次出铁正常后可逐步加风。(2)软熔带稳定成型后，高炉压差升高，送风后加入的正常料产生的渣铁下达炉缸后，炉温大幅转热，风速下降，控制风速在 210-230m/s 范围。(3)加风在料尺自由活动及压量关系平稳前提下进行，每次加风幅度0.1Kg/cm 2，风量100m 3/min，加风间隔1 小时。3、加风步骤第一次出铁正常后，逐步加风至 3200m3/min。送风 16 小时，开 24 个风口，逐步加风至
8、3600m3/min。4、矿批负荷调整风量达到 3600m3/min，矿批 44 吨，负荷 3.2。2.3 矿批负荷加重阶段1、出铁控制风量稳定在 3600m3/min 以上，渣铁流动性良好，南、北场轮流出铁。2、加风原则(1)南、北场轮流出铁正常。(2)料尺、顶温正常，压量关系平稳。3、加风步骤送风 20 小时，开 25 个风口，风量逐步加至 3850m3/min，送风 26 小时，开 26 个风口，风量逐步加至 4100m3/min，送风 32 小时，开 27 个风口，风量逐步加至 4350m3/min，送风 38 小时，开 28 个风口，风量逐步加至 4600m3/min，2010 年全
9、国炼铁低碳技术研讨会论文集送风 44 小时，开 29 个风口，风量逐步加至 4800m3/min，送风 50 小时，风量逐步加至 5000m3/min。4、矿批负荷调整风量达到 3850m3/min，炉温 1.0%，矿批 47 吨，负荷 3.6，风量达到 4100m3/min，炉温 1.0%，矿批 50 吨，负荷 3.8，视煤气分布情况调整装料制度风量达到 4350m3/min，炉温 0.8%，矿批 52 吨，负荷 4.0，风量达到 4600m3/min，炉温 0.6%，矿批 54 吨，负荷 4.2，风量达到 4800m3/min，炉温 0.6%，矿批 56 吨，负荷 4.4，风量 5000m
10、3/min，炉温 0.6%，矿批 58 吨，负荷 4.6，5、其它调整装料制度根据具体情况，无必要可暂不调整。负荷达到 3.6，萤石减至 200kg/批，视渣铁流动性情况，停加萤石。负荷达到 3.6，锰矿减至 1 吨/批，风量达到 4600m3/min，停加锰矿。送风后加入的正常料经过一个周期下达炉缸后，炉温下降至 1.5以下，可考虑逐步提高风温。煤粉使用根据炉温及负荷水平，临时决定。负荷达到 4.0，逐步恢复使用焦丁。3、开炉操作3.1 开炉过程南、北铁口上方各开 9 个，共 18 个，送风风口为1#、2#、3#、4#、11#、12#、13#、14#、15#、16#、17#、18#、19#、
11、26#、27#、28#、29#、30#，总风口面积 0.3883m2，开 18 个风口面积 0.2310m2。5 月 29 日 5：08，1 号高炉送风，前期风温水平较低，5：18-7：02，风眼陆续点亮，5：58 料尺开始活动，7：45 送气，炉况顺行状态良好，风量、矿批、负荷的控制符合高炉恢复方案，15：04，高炉顺利出第一次铁，装炉料中将正常料下移确保了铁水及早下达炉缸，将热量带至出铁口，使第一次出铁顺利，避免第一次铁难出对炉内恢复进度的影响，至 31 日 8：00，全开风口冶炼，焦炭负荷 4.77。装料制度 J522212（38 36 33 30 27 23）K2421（29 31 3
12、3 31）适度超前，既确保了开炉过程中炉内上部两边开的煤气，也照顾了风量水平接近正常时对煤气的控制，确保不出现气流、管道，开炉过程炉内气流稳定，顺行状态较好。图 1 送风参数2010 年全国炼铁低碳技术研讨会论文集010002000300040005000600029日 00:00 29日 12:00 30日 00:00 30日 12:00 31日 00:00 31日 12:00风量(m3/min)、风温()、指数050100150200250300350风速(m/s)风 量 风 温透 气 性 指 数 风 速表 1 焦炭负荷及矿批改料批数 焦批 t/批 矿批 t/批 萤石 Kg/批 锰矿 t/
13、批 焦炭负荷29 日 43 15.0 35 300 1.8 2.3364 15.0 35 300 1.8 2.3366 15.0 35 300 1.8 2.3367 14.6 38 300 2.0 2.683 14.1 41 300 2.0 2.91100 14.1 41 300 2.0 2.91116 13.7 44 300 2.0 3.2130 日 10 13.4 47 200 1.0 3.5133 13.1 50 3.8253 13.0 53 100 4.0883 56 0.5 4.3188 0 0 4.31120 13.6 59 4.3431 日 1 13.0 60 4.623.2 出
14、渣出铁5 月 29 日 15：04 北场出第一次铁（送风后 9 小时 56 分） ，出铁过程顺利，铁水温度 1352，渣铁明亮，流动性基本能满足炉前工作。表 2 出渣出铁时间 铁场 铁量 t 物理热 铁水化学成分%15:04-15:30 北场 150 1352 Si=1.34、Mn=0.81 、S=0.09716:40-18:18 北场 200 1360 Si=1.62、Mn=1.24 、S=0.04819:49-22:37 北场 100 1377 Si=1.20、Mn=0.77 、S=0.03323:30-00:00 北场 100 1403 Si=1.38、Mn=1.11 、S=0.0330
15、1:01-02:40 南场 400 1469 Si=1.56、Mn=1.12 、S=0.02503:12-04:49 北场 400 1404 Si=1.62、Mn=1.08 、S=0.0262010 年全国炼铁低碳技术研讨会论文集05:34-07:04 南场 400 1479 Si=1.20、Mn=0.96 、S=0.02207:21-08:40 北场 240 1440 Si=0.80、Mn=0.77 、S=0.0443.3 实际风量与送风方案的对比1 号高炉开炉过程，前期实际风量与送风方案切合较好，后期由于炉况较好，实际风量与送风方案相比稍高，但总体符合开炉方案要求。图 2 实际风量与送风方
16、案的对比0500100015002000250030003500400045005000550029日 00:00 29日 12:00 30日 00:00 30日 12:00 31日 00:00 31日 12:00风量 实 际 风 量计 划 风 量4、结语1、高炉开炉料装入过程中采用雷达探尺测量与人工测量相结合的方式，准确把握了炉料装入过程的料线变化，装炉料中正常料下移确保了铁水及早下达炉缸，将热量带至出铁口，使第一次出铁顺利。2、高炉开炉操作以定量化开炉理论为基础，将开炉过程分为三个阶段：软熔带成型阶段、出渣出铁适应阶段及矿批负荷加重阶段，并对各阶段的风量、矿批、负荷、热度、出铁时间等进行量化，开炉实际参数切合开炉方案，开炉过程顺利、高效。
