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1、济钢 1750m3高炉开炉装料实践作者 : 李传辉安 铭 法泉营刘德楼董龙果浏览次数 :71济南钢铁股份有限公司第一炼铁厂摘要: 济钢 1750m3高炉采用枕木开炉方式，通过控制枕木填充过程，确定合理的开炉料结构，严格控制装料时 间和装料过程及炉料强度，选择合适的压缩率，缩短了装料时间，提高了装料的精度，完成了各项布料测试项 目，为高炉送风点火一次成功、顺利出铁提供了保障。关键字 : 高炉；开炉装料；压缩率；透气性1 前 言济南钢铁股份有限公司（简称济钢）1750m3高炉投产前，其管理模式和操作经验都是建立在小高炉的基础 上，没有现成的经验可以借鉴，特别是在开炉装料方面，由于高炉的容积、炉型、
2、炉顶设备等都发生了很大变 化，因此，做好开炉前的装料工作，确保高炉送风点火后顺利出铁，是首要问题。2 开炉方式的确定目前国内大型高炉开炉方式主要有两种：炉缸填充枕木开炉和全焦开炉。这两种方式各有优缺点：炉缸填 充枕木开炉由于枕木燃点、灰分低、易着火，燃烧后上部料柱可以快速松动，有良好的透气性，不易发生悬料 事故，同时有利于快速加热炉缸。缺点是浪费了大量木材，需要进入炉内作业，比较麻烦，况且为防止枕木自 燃，要求高炉烘炉后凉炉的时间比较长，安全保障条件要求比较高；全焦开炉的优点是大大降低了凉炉和装料 时间，缺点是焦炭湿度大，不易于加热炉缸，焦炭灰分中Al2O3含量高，造成开炉炉渣粘度大，流动性不
3、好，开 炉顺利出铁困难较大。 比较这两种开炉方式，认为枕木开炉技术比较成熟、稳妥。枕木的填充应注意： （1）保持填充部分的空隙度在50%以上，以增加炉缸透气性，有利于点火后炉缸枕木的快速燃烧； （2）为避免枕木部分以上装焦时大量焦炭顺枕木之间的缝隙进入炉缸，造成较大的配料计算误差，最上面 一层枕木要求密排； （3）枕木的填充要充分考虑点火后气流的均匀分布，在最后密排枕木层的上部、炉缸中心部位密排一个 3m 3m 2m 的枕木堆包，主要目的是点火后将煤气流向料柱中心引，有利于点火后料柱的整体松动； （4）为防止装料砸坏风口，在所有风口前立排一圈枕木，以防止高落差炉料直接与风口接触。3 开炉配料计
4、算要点3.1 确定开炉料结构 由于济钢烧结矿碱度为2.28，要控制开炉炉渣碱度1.05，就需要配加大量的球团。为避免大比例的球团还 原爆裂造成开炉料柱透气性恶化，不利于开炉进程顺利进行，选择了酸性熔剂硅石来调节炉渣碱度。但硅石的 熔化需要消耗大量的热量，所以开炉焦比选择比较高，全炉焦比为3.2t/t，而正常料焦比为 0.8t/t。同时为了保证 开炉铁水具有良好的流动性，还需要配加一定比例的锰矿，保证铁水中锰含量达到1.0%。 经计算，1750m3高炉开炉入炉料结构选择为：77.5%烧结矿 +13.5%球团矿+4%锰矿+5%硅石，正常料的吨铁 渣比控制在 380kg，铁水含硅控制在3.2%，以保
5、证高炉点火后，炉缸能够储备足够的热量，渣铁有足够的物理 热，良好的流动性，以减轻炉前的工作强度，加快开炉进程。 3.2 适当提高正常料装入位置 为使正常料经过充分预热还原后到达炉缸，使炉缸储备足够的热量，保证第一炉铁的顺利排出，在配料计 算过程中，适当提高了正常料的装入位置，由原来的炉身上部2m 提高到炉身上部 4.5m。实践证明，开炉后第一炉铁水物理热 1317，炉温 3.53%，渣铁流动性良好。 3.3 压缩率的选择 压缩率选择与原燃料的粒度组成、高炉内型及料柱组成有关，开炉前可以根据高炉不同部位的高度、截面 积、料柱重量计算出炉缸、炉腹、炉腰、炉身下部不同截面上的压强，然后通过特制试验装
6、置分别测出焦炭、 烧结矿和球团矿在不同压力条件下的压缩率。根据试验结果，炉缸、炉腹部位压缩率选择16%，炉腰、炉身下 部选择 15%，炉身中上部选择13%，全炉压缩率选择14%。 装料实践证明，压缩率选取合适，实际装料批数仅比计算装料批数少1.5 批，为精确控制第一炉铁水的成分 提供了保证，开炉后前三炉铁水实际成分与预算成分比较见表1。表 1 开炉后前三炉铁水实际成分与预算成分对比%项目Si Mn T/SiO2CaO MgO Al2O3预算3.20 1.00 34.81 36.93 8.75 16.30 第 1 炉3.18 0.97 1317 34.50 33.00 9.36 15.30 第
7、2 炉3.80 1.30 1369 35.00 35.00 9.31 15.90 第 3 炉3.90 1.35 1364 34.90 34.40 9.54 17.76 注：第 2、 3 炉因炉顶设备故障，不能及时加风，造成炉温偏高。4 装料过程控制4.1 控制原燃料质量 为保证料柱的透气性，对开炉原燃料的质量做了严格要求，尤其是原燃料的强度指标。在开炉装料过程中， 由于原燃料的落差比较大，摔碎比例将大大增加，为此要求烧结矿转鼓大于80%，球团矿转鼓大于90%，抗压 强度大于 3000N/个，焦炭的 M40 大于 85%，M10 小于 7%，反应后强度大于65%，反应性低于 28%。 4.2 控
8、制装料时间 无料钟炉顶在装料过程中，既要对槽下和炉顶相关设备进行带负荷试车，还要对工艺参数进行装料测试， 耗费大量的时间，这必然导致炉内料柱的不断压缩粉化，不利于点火送风后料柱的顺利沉降。所以解决该矛盾 是控制装料质量好坏的关键环节。 装料前由于原料入槽的相关工序相对滞后，使得烧结矿和球团等原料迟迟不能入槽。为最大限度地缩短装 料时间，决定先组织装下部净焦，待净焦装完后，利用预先编制好的配料计算程序，将所有的原燃料成分输入 计算机，得出装料结果，再继续进行后续装料过程，缩短了装料时间。 此外，采用先进的装料测试技术，缩短了装料测试时间。利用无钟炉顶装料测试技术，在炉顶建立了一个 立体的空间坐标
9、系，利用摄像系统自动对料流轨迹和料面形状进行测量，改变了传统人工进入炉内进行测量的 模式，减少了装料测试耗费的时间。 4.3 控制正常料矿石装入区域 在装料过程中，需对矿石在不同溜槽角度的落料轨迹进行测量。为了给高炉投产后布料调节提供准确数据， 要求测量的过程越充分越好，但没必要将炉料在所有档位的落料轨迹都进行一一测试，而且大量的矿石如果因 测试需要堆积在中心或边缘，点火后边缘和中心的煤气通道将会受到严重阻滞，将造成点火后料柱透气性差， 炉料下降困难，影响开炉进程。所以炉料轨迹的测量应以焦炭为基础，对开炉后需要经常使用到的档位区域进 行测量，例如 49 档，其它档位没有必要测量。 4.4 控制
10、最后 5 批料料面形状 装料过程的最后 5 批料需要对料面形状进行测定，测试35 套正常生产可能要使用的布料矩阵在炉内的分 布情况及炉喉断面上的矿焦比分布，同时测定炉料在炉内堆角大小的变化情况，最后根据测试情况，确定开炉 所用矩阵。在装最后5 批料的过程中，在满足测试要求的同时，应控制合理的料面形状，这对点火送风后上部 气流的合理分布相当关键。如因设备原因，如下料闸突然全开或布料圈数控制产生较大误差，造成料面形状过 于平坦或中心形成大堆包，要及时调整，使中心区域形成一个合理的漏斗形状，同时保持边缘有0.61.2m左右 的平台，以保证点火送风后上部气流稳定合理。5 结 语济钢 1750m3高炉通过选定可靠的开炉方式、 合理的配料结构， 严格控制装料时间和装料过程、原燃料强度， 点火开炉一次成功，2003年 8 月 31 日 22:18 点火，23:30 即开始下料， 9 月 1 日 5:23 开始引煤气， 13:20 开始 出第一炉铁，整个过程没有发生一次悬料，开炉过程非常顺利。选自山东冶金2005 年 04 期
