芜湖新兴铸管1 280 m3高炉开炉快速达产实践

李红全， 李珏明， 沈洪流

（芜湖新兴铸管有限责任公司炼铁部， 安徽 芜湖 241000）

芜湖新兴铸管1 280 m3高炉因冷却壁破损严重，2019 年11 月进行了24 d 的中修。对于长时间停炉后的开炉，芜湖新兴铸管炼铁部结合自身多次枕木开炉的经验，从清理炉料、全炉焦比选择、烘炉后到开炉时间控制等几方面进行了全面优化，开炉后20 h 内即正常生产，开炉第四天即达设计产能。其生产经验可供同行业借鉴。

1 炉料的清理

炉料的清理关系不仅关系到炭砖的使用寿面，还关系到开炉后进风空间，因此此次中修炉料清理至炉缸死铁层，清不动见铁层为止，同时最高层碳砖开始，以离炉墙向内炉料保留600 mm，防止打水降温时水遇炭砖，两边铁口区域（泥包位置）清出，为开炉保证底部通道通畅，见图1。

图1 现场炉料清理施工

2 开炉料

因为枕木含氧高达42.5%，燃点低，一般的着火点在270～300 ℃，燃烧迅速，而焦炭在空气中的着火温度为450～650 ℃，相对枕木温度要求高，而且高炉点火后，要迅速的依靠燃烧燃料提供给高炉充足的热量用于冶炼，因此初期风量需要大，能带动燃料在风口区域的全面燃烧，枕木因燃点低恰恰能迅速燃烧出下料空间。因此此次开炉选择了枕木开炉的方式。即风口到炉缸枕木填充，风口以上分别填入净焦、空焦、负荷料的形式。

2.1 枕木的布置

整个枕木装入分成四部分：约装入130 m3的枕木，占炉缸体积184.3 m3，填充率70.6%。

第一部分是V1 焦炭层，高度1 100 mm，目的为盖住煤气导出管，防止开炉后，炉渣先形成堵塞铁口管孔，焦炭用炉顶设备布料，计算按照堆密度0.55 t/m3和压缩率0.14。

第二部分是V2 枕木填充炉缸层，从底部焦炭层到风口中心线下0.5 m。枕木直接用从风口用托辊输送机推下，尺寸为长度800 mm 和500 mm，每200 根由炉前人员下去摆放整齐，两层一找平，同时2 个铁口周围留出空间。层与层之间交叉90°，枕木严禁直接放在煤气导出管上，可按照“T”形排列。枕木离炉墙间距100～200 mm.每两层之间按照90°交叉排列。

第三部分是V3 风口保护层，枕木沿风口圆周斜排2 层，外层使用2 200 mm 枕木，内层使用长度500 mm的枕木，用扒丁加固，下部与炉墙的距离为900～1 000 mm，其与风口的间隙，风口下部用500 mm 和800 mm 的枕木填充。

第四部分V4、V5 是风口中心层，V4 部分为用2 600 mm 长度的枕木按照2 600 mm×2 000 mm 的宽度排列两排，排列方式为交叉排列，用抓丁加固一起。V5 部分使用500 mm 和800 mm 的枕木按照800 mm 的高度堆堆间，形成椎体排列，保证开炉时的中心气流。具体枕木布置见下页图2。

图2 枕木布置图（mm）

如图2 注解，风口用两层枕木护住，一个便于点火，一个保护下料时风口小套不被砸坏。风口中做一堆尖，便于点火后形成中心气流；风口下0.5 m 到铺地焦满铺枕木；放铺地焦主要盖住铁口煤气导出管。

2.2 开炉料和风口布置形式

开炉料采用全熟料结构，烧结矿加球团，全炉焦比2.82 t/t，正常料焦比0.75 t/t，全炉渣铁比大于870 kg/t，渣中 w（Al2O3）＜17%；炉渣碱度的选择：空焦碱度为0.9，正常料炉渣碱度为0.90。核料炉温w[Si]=3.5%，w[Mn]=0.8%；见表 1。

表1 高炉开炉料

全炉焦比的选定，主要考虑到枕木热值，枕木开炉所用的枕木一般是桦木、松木等，而木材是天然的有机高分子化合物，主要成分中碳约占44%，氢约占6%，氧约42.5%，另含0.5%以下氮和1%以下矿物质灰分，而据查桦木的热值为1 8413 kJ/kg，而密度为635 kg/m3，芜湖新兴的焦炭热值在36 500 kJ/kJ。根据换算1 m3枕木热量相当于635×18 413/36 500=320 kg的焦炭热量。实际约增加300 kg 全炉焦比，实际装入炉焦比3.12 t/t。

风口布置形式，因1 280 m3高炉共22 个风口双铁口形式，因防止后线意外情况出现，采取堵铁口两侧的 6 个风口（4 号、6 号、8 号、15 号、17 号、19 号），风口小套直径110 mm，风口布置见图3。

图3 风口布置图

3 烘炉结束和开炉点火间隔时间控制

烘炉于12 月13 日17:00 结束，试压于12 月14日4:26 结束（包括泄漏点全部处理完毕），同日4:26-12:39 完成枕木安装，12:39-13:52 完成布料溜槽安装，至15:26 完成人孔封闭等工作后开始上料，18:36分开始送风，试压和装料整个过程在24 h 完成，比以往提前1 天到1 天半时间。

4 开炉过程

12 月 14 日当天 18:36 分开始送冷风，19:51 分发现15 号直吹管跑风，减风控制，20:37 分开始送热风点火，21 点风口全亮，当时风量 1220m3/min，风温793 ℃，至23:00 风量达到1 600 m3/min，风温850 ℃以上，15日3:06 分引煤气，5:45 分出铁入罐，9:57 分风口全开，11：23 分喷煤，14:07 分富氧，点火后不到 20 h 高炉即恢复正常生产状态。见下页表2，开炉操作数据。

5 开炉炉温

此次开炉炉温炉温第一炉3.32%,达到了开炉料核算的预计3.5%，碱度0.95 确保了高炉温下铁水的流动性，确保了开炉的顺利，风口开风口也较及时，12 月15 日13：00 左右炉温即下降到1.54%，见下页表3。

6 成果

开炉当日，吨铁燃料比803 kg，日产1 620 t，第四日日产即达到3 700 t 左右，燃料比510 kg 左右，基本达到了设计产能，此次开炉作业，从时间上看比行业平均30～40 h 左右的开炉用时提前了10～20 h，从达产时间看，行业一般一周达产，此次只用时4 d，并且燃料指标迅速达到行业先进水平。见下页图4，开炉后技术指标。

表2 开炉操作操作数据

表3 开炉炉温和炉渣参数

图4 开炉后技术指标

7 结论

1）枕木开炉的全炉焦比要考虑枕木热值因素，2.5～2.8 t/t 较为合适，炉渣碱度的核料较为关键，同时二元碱度选择0.9，从实践看铁水和炉渣的流动性较好。

2）开炉的风温是关系到高炉开炉快速达产的关键，此次芜湖新兴开炉，烘炉结束到开炉只用时1 d，比往常提前了1.0～1.5 d，管道未凉，保障了风温快速送至850 ℃，加上枕木的易燃性，快速烧出了下料空间，进风。

3）开炉风量的选择，从此次开炉看，送至炉容的1.0～1.5 倍内较为合适，此次风量送达到1 600 m3/min后，一直维持到引气，高炉气流稳定。