包钢4150m3高炉出铁管理改进实践

曲云玉 吴建光

摘 要：文章针对包钢稀土钢炼铁厂两座大型高炉投产后出铁次数较多、炉前物料消耗增加、不利于高炉稳定顺行等问题进行了分析，并根据现有的操作方式对炉前出铁管理和技术进行总结，从而制定出更加合理的炉前出铁管理制度。

关键词：高炉；出铁；管理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.20.034

1 前言

本文主要针对包钢稀土钢炼铁厂7#、8#两座高炉，两座高炉均由中冶赛迪设计，公称容积均为4150m3，是包钢集团目前投产的容积最大的两座高炉。7#、8#高炉分别由包钢西创凯捷公司和中国二冶承建，7#高炉于2014年5月27日点火送风，8#高炉于2015年10月12日点火送风。两座高炉的高径比为2.05，属于矮胖型设计的现代化大型高炉。

2 出铁管理制度存在的问题

7#、8#高炉均设有4个出铁口，在两座高炉开炉之后，最初的渣铁排放管理制度是通过炉前工人按规定控制出铁量和见渣时间来确定的，但是在实际生产过程中发现该渣铁排放管理制度并不能较为直接的反映高炉的渣铁生成速度与排出速度之间的关系。因此就导致了高炉操作者无法详细地判断炉缸内渣铁液面的具体升降状况，即无法对高炉憋风和亏渣铁二者之间的关系进行详细判断。

随着高炉公称容积的不断增大，大型高炉不能像中小型高炉那样在出完一次铁后间隔一段时间再出下一次铁，大型高炉两次铁之间的间隔时间越来越短，当高炉的公称容积达到4000m3以上时两次铁之间需要有一定的重叠时间，即需要打开一个铁口后才能够堵另一个铁口，重叠时间的确定需要考虑前一个铁口的渣铁排放速度、亏渣铁量等因素[1]。

倘若在4000m3以上的高炉在出铁管理模式上还是使用小高炉的模式一定是无法符合相关的生产要求的。精确计算亏渣铁量、实时了解炉缸内渣铁液位对大型高炉的操作和生產来说是十分重要的。如果对炉缸内渣铁液位的高炉没有准确的判断，一方面如果炉缸内渣铁液位过高则会威胁高炉的安全，影响一代高炉寿命；另一方面炉缸内渣铁液面过低会导致出铁时间短、铁口喷溅，增加炉前工人的劳动强度、不利于环境保护以及炉前物料的消耗量，不利于高炉的长期稳定顺行和吨铁成本的降低。

3 出铁管理制度的改进

3.1 出铁次数的确定

各个高炉的利用系数是完全不同的，所以单纯的对比各座高炉的每日出铁次数是没有意义的。所以，高炉出铁频率和产量有密切的联系。想要使不同产量的生产日之间的出铁频率可以相互比较，从而建立了关于标准出铁次数NST的概念。可以使用以下的公式进行计算：

NST=NRE×（PST/PRE）

这其中：NST代表标准日出铁频率；NRE代表具体生产日的实际出铁频率；PRE代表具体日的实际日铁水产量；而PST代表标准日铁水产量，为特定高炉的设定日产量。就7#高炉与8#高炉来看，倘若7#高炉与8#高炉的利用系数都是2.3，那么标准日产量便是9545吨铁。因此倘若某日高炉的实际产铁量为9000吨，实际出铁频率便是11次，那么按照以上的公式就能够得到标准出铁频率是10（9130/9000）=11.7次，采取标准出铁频率对不同生产日的出铁频率水准实施比较便更具有实际价值 [2]。

3.2 铁口开口直径

从目前各个高炉的实际生产情况来看，在一定程度上降低出铁次数仍然存在着很大的潜力。在实际生产中要对出铁速度实施规范的调节，从而令出铁速度与高炉的铁水生成速度相接近或者稍大一些，这便要求对铁口直径进行严格地掌握。因此需要选取抗渣铁冲刷与铁口直径扩张较慢的炮泥来最大程度地维持铁口的直径，这样便把出铁的速度限制于一个合理的区间之中。

要实现对开口直径的精细调节，炉前需要备有系列化的优质开口钻头。目前7#、8#高炉炉前都备有?55、?60、?65等各类型号的钻头，可以根据不同的路况选择合适的钻头直径。

3.3 形成稳定泥包、确保铁口深度

固定的铁口深度能够确保高炉正常出铁与稳定地顺行，而确保铁口深度的关键为应在铁口的炉缸里面形成大小适中以及形状合理的泥包。稳定的泥包能够更好地对铁口区域里面否认炉缸的耐火材料进行保护，从而延长高炉的使用时间。因此，在实际的生产过程当中，应该严格地控制打泥量，尽量令泥包呈现扁平式的形状，并要紧贴于炉缸侧壁的上方，使铁口的深度比耐材的铁口深度提高400毫米～500毫米的水平，从而不仅有利于保持泥包的形状稳定，也有利于确保铁口的合理深度。此外，打泥压力低，炮泥在孔道中填充的密实度不够，孔道中的炮泥前后烧结情况差别较大，在开铁口过程中容易造成“半截漏”现象，并在在开铁口后内部孔道容易冲刷变大，造成铁口喷溅、出铁时间短。

经过不懈的探索，日益形成了现有的操作方法，新投入铁口≤2.8m前两次按原60～70%打泥，涨至2.9～3.1m，按80～85%，后续按正常320～420kg打泥，铁口深度保持在3.6～3.8m，铁口过深减泥70kg，打泥量不低于250kg，打泥压力220～260Mpa。在堵口安全的前提下，将打泥速度调低，如果打泥压力持续偏低可以停止打泥，停顿1～2min后继续再继续打泥，这样有利于打泥压力的提高，提高孔道和泥包填充的密实度。

3.4 对出铁时间进行合适的重叠

7#、8#两座高炉均有4个铁口，正常情况下使用2个。如果铁口先堵后开，因为新打开的铁口直径不大，切渣及铁水的流速增加速度迟缓，便会使得炉缸内的渣铁液面上升速度极快，从而很容易引发高炉憋风的情况。所以，在上一个铁口即将喷溅前的10～20min将另外一个铁口打开，使其重叠一段时间，此时当先打开的铁口发生喷溅时，后打开铁口的铁水流速已经增加到一个很高的水平。这样操作会使得渣铁排放顺畅、不会引起高炉憋风，保证高炉稳定顺行[1]。

4 结束语

对炉前出铁管理制度进行改进，实现炉前操作的科学化和规范化。通过合理确定炉前出铁次数、根据情况选择不同钻头直径、稳定铁口深度以及合理安排重叠时间等方法可以显著降低劳动强度和炉前物料消耗量，降低生产成本、确保高炉稳定顺行。

参考文献：

[1]李夯为.太钢 4350m3高炉炉前出铁管理改进实践[J].山西冶金，2010（06）：19-21.

[2]王筱留.高炉生产知识问答[M].北京.冶金工业出版社.