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柳钢2号高炉大修改造及开炉达产实践

郑海松，黄日清，吴建霖

摘要：对柳钢2#高炉系统设计特点进行总结，同时针对施工中存在的问题进行分析，为下次高炉工程技改积累经验。

关 键 词：高炉；工程；达产

1 概况

柳钢为加快淘汰落后产能，提升整体装备技术水平，解决老区三角地带场地拥挤，检修不便等问题，对原4号高炉进行异地大修改造（后改称2#高炉），达到节能减排，降本增效和平衡生产的目的。高炉于2012年9月3日建成投产，并实现顺利开炉。高炉主要设计参数见表1。

2 主要设计原则

(1)力求工艺流程合理、物流顺畅，充分运用综合功能组合排列的形式，以达到节约合理利用土地。

(2)结合场地情况，主体生产系统尽可能平行或垂直，公辅及配套生产设施利用零星边角土地且以靠近用户布置为原则，缩短生产工艺流程和物料流向的距离，减少管网长度。

3 系统设计特点

(1)供料及矿槽系统设计

为了节约投资，对老5#炉矿槽及除尘进行改造，作焦仓用；新增烧结、球团、生矿仓，布置在老5#炉矿槽西侧。烧结矿主要来源于新360m2烧结机，不足部分可以从5#、6#炉矿槽1#转运站取料；焦炭主要来源二焦炉生产的焦炭，从三焦成品仓接料，原三焦胶机由1000扩容至1200，从生产平衡上考虑，新建高炉4#、5#转运站，整个供料系统可以互通。

(2)炉顶装料设备

采用西冶pw串罐无料钟炉顶，主要由受料罐、称量料罐、阀箱、布料溜槽及其传动齿轮箱等部分组成，上料罐采用上固定式罐，带固定布料器，既保证了炉顶的可靠性，又减少了炉料的偏析，下料罐有效容积60m3，带称量工装防扭装置。料罐采用二次均压，先用净煤气一次均压，，再用N2二次均压，N2入口管道设逆止阀，罐内的高压气体先经旋风除尘后经消音器排放，并设置旁通管，保证均压系统的可靠性。

(3)热风炉系统

由于用地紧张，将热风炉毗邻出铁场东侧布置，配置4座改进型球式热风炉，陶瓷燃烧器由拱顶上托圈单独支撑，拱顶则采用锥形圆弧过渡的锥球型拱顶结构，设计风温~1250℃，同时设置烟气余热回收装置预热助燃空气和煤气，未设置富化煤气烧炉装置。

(4)渣处理系统

采用两套改进型INBA，结合柳钢高炉渣处理系统运行实践、国内高炉采用INBA系统热水池和再循环泵存在维护量大的突出问题，修改了原INBA法热水池设计，在INBA脱水装置和皮带机底部组合布置4格锥斗沉淀池，锥斗沉淀池中渣水通过气力提升泵经螺旋分级机将细沙脱水分离并直接排放到INBA输送皮带送渣场，系统占地面积小，性能可靠。

(5)炉缸、炉底监控系统设计

完善的监控是操作者的耳目，功能齐全的自动控制是系统正常工作的必要条件。本次炉缸、炉底监测吸取外厂的成功经验，采用俄罗斯SKKONT公司的高炉专用线缆式测温传感器来检测炉缸、炉底内衬立体空间点的温度分布，借助高炉内衬数学模型系统三维专用软件，通过计算机的信息技术来确定炉缸、炉底内衬温度场空间分布，从而判断内衬侵蚀情况，指导高炉日常维护。

4 工程施工及存在问题

由于高炉在老区建设，场地狭窄，在线生产单位多，搬迁难度大，指挥部按施工区域分四标段组织施工，出铁场孔桩于2011年4月22日进场开挖，至2012年9月3日开炉，历时16个月。南出铁场因占据小转炉区域，施工组织只能从北边吊装，热风炉施工至~22米处出现转炉煤气飘逸，转炉煤气放散及污水处理要搬迁，工期滞后，但经多方努力，也于2012年10月15日投产。现小转炉仍在生产，南出铁场东面平台、厂房、与出铁场东面平台连接的道路等还有部分未能施工，需要等小转炉停产拆除后才能进行，修沟用的钩机只能通过大吊车上出铁场。

施工中存在的主要问题：

(1)施工周期长，未能按原计划完成

原因主要有一是施工场地狭窄，工作面无法全面铺开；二是设备质量问题造成施工停工和延期，如大套法兰由于焊接时开裂，等待新备件造成炉壳施工停工20多天；三是施工单位组织不力，施工人员偏少，不适应柳钢建设模式。

(2)未完成项目较多

尽管2#高炉已投产，但是还有较多需要整改和完善的项目未完成，其中有变更图纸的180项，另外各车间根据生产现场需增加和完善的项目也特别多。

(3)部分设计介入不及时、不深、施工验收不及时

在这次工程中，有很多不完善的或者投用后效果不理想、以及施工返工造成工程延期等方面，就是设计介入不及时、施工验收不及时造成的，炉前工艺、除尘系统尤为明显。

(4)验收不够细致、专业知识不足

验收主要力量在机械、电气、工艺等方面，在土建结构等方面，由于验收人员少，出现施工中检查不到位的现象。如框架未按图施工，补偿器损害需更换等，都造成返工延误工期。

5 开炉及达产

2012年3月，指挥部根据工程进度，制定了各系统设备联动试机方案，并责令施工单位按期完成，否则加倍考核，此次施工违规考核合计173.54万元，为历次技改工程考核最重的一次，5月份则要求技术部门提前做好烘炉开炉方案，确保万无一失。虽然影响因素多，但经多方努力，高炉于2012年7月27日顺利烘炉，9月3日9:30点火送风，当时只有北边出铁场交付使用，开炉后，除TRT励磁器故障多不能正常发电外，其他系统设备运行正常，没有大的设备故障造成高炉休慢风，开炉第五天日产4479吨，入炉焦比409 kg/tFe，第七天日产6078吨，入炉焦比336 kg/tFe，开炉一周休风率合计仅3.57%，整个开炉过程平稳，各项经济技术指标达到开炉制定的目标值。