摘要沙钢3号高炉采用环保型INBA渣处理系统、铜冷却壁、高温内燃式热风炉、PW第四代并罐无料钟炉顶、法国陶瓷杯、软水密闭循环冷却等先进技术。由于开炉准备充分、参数选择合理、操作得当，高炉开炉后顺利达产，利用系数达到2．4，创造了国内2500m³级高炉达产的先进水平。

关键词高炉开炉利用系数达产

1概况

    沙钢3号高炉是中冶南方工程技术有限公司设计、一冶施工的具有国内先进水平的大型高炉。3号高炉设计炉容2500m³，年生产能力210万t，综合燃料比495 kg／t，热风温度1 200℃。采用全静叶可调轴流鼓风机，DAVY塔煤气清洗设备，TRT，环保型INBA渣处理系统，配1个干渣坑(25 m×14 m)。冷却系统5～8段采用带燕尾槽铜冷却壁，可减薄炉墙厚度50％～60％，延长使用寿命。采用3座高温内燃式硅砖热风炉，设计寿命25年。炉顶装料系统采用PW公司第四代并罐无料钟炉顶，布料溜槽长度为3．7m，料罐容积45m³。炉缸采用法国陶瓷杯，日本NDK炭块和3层国产微孔炭砖，陶瓷杯壁厚350mm。铁口区域采用刚玉莫来石大块组合砖结构，以增加砌体结构的稳定性。冷却系统采用软水密闭循环系统和工业净化水路循环系统，确保足够冷却效果。炉前系统采用DDS液压泥炮和全液压开口机，半贮铁主沟长13．72m，宽3．46m。富氧喷煤系统引进德国技术，采用氧煤双枪喷吹，浓相输送，烟煤无烟煤混喷。

2开炉前生产的准备

    (1)队伍建设。在2004年10月成立3号高炉车间，由原项目办人员和1、2号高炉抽调部分生产骨干，在3号高炉参与项目建设，跟踪质量和进度，同时把新工人派往1、2号高炉跟班进行生产培训和项目脱产理论培训。

    (2)边建设边改造。结合1、2号高炉生产实践，对一些制约生产、影响工人劳动强度和环保要求的地方进行改造。

        ①主沟改造。l、2号高炉主沟钢壳与炉皮焊接，在热膨胀冷缩的热应力作用下，钢壳开裂，冷却主沟的冷风跑出，降低冷却效果，减少主沟寿命，又增加了不安全因素。3号高炉在主沟前端增加一段1．2m套壳，与主沟重合，使主沟在套壳内滑动，避免主沟开裂，保证风冷效果，延长主沟寿命。同时加强主沟维护与保养等一系列措施，使得主沟通铁量由1、2号高炉18万t内热修补一次延长到4个月不修沟，一次通铁量达到31万t(中间无热修补)，创出了主沟通铁量国内最好水平。

    ②渣铁沟改造。在1、2号高炉因渣中Al2O3高，炉渣碱度波动，导致渣流动性差，渣铁沟凝结，清理不及时，导致慢风甚至休风，影响高炉生产。3号高炉将渣铁沟同步加宽加深，设计趋于合理，开炉后短时间将渣铁沟盖全部盖好，既保温又防尘，大大减轻工人清渣的劳动强度，又减少渣铁沟烟尘外冒、污染大气，使得炉台环境较为清洁。

    ③块矿仓增加振动筛改造。设计上共有12 个矿仓，其中4个块矿仓无振动筛，结合降本降耗要求，配料中增大块矿比例。沙钢块矿含粉率在10%～30％，比例加大后，大量粉末入炉，严重制约料柱透气性，影响高炉顺行。3号高炉率先在槽下增加4个振动筛，选用棒条型筛板，使筛板形成二次振动，既减轻对筛板磨损、延长筛板使用寿命，又增加了筛分效果，最大限度减少粉末入炉。3号高炉开炉后30天，块矿比超过15％，最高达17％，炉况稳定顺行。

    ④在高炉烘炉后期结合打压将下降管和重力除尘器DAVY塔进行烘烤，杜绝喷涂料脱落卡住卸灰阀，确保重力除尘卸灰正常。1、2号高炉因喷涂料脱落卡住卸灰阀，使重力除尘不能正常放灰，既影响DAVY塔除尘效果又增加放灰工劳动强度，还经常性慢风休风清理除尘器内脱落喷涂料。3号高炉在除尘器内加隔板，加密铆固钉并用烘炉的热风将喷涂料烘烤，使其高温脱水，达到预期强度，在开炉生产半年来运行良好，没有脱落现象，也没有因除尘器卸灰问题影响生产。

    (3)开炉技术准备。根据1、2号高炉经验，优化制定了3号高炉开炉方案，为3号高炉顺利开炉迅速达产提供依据。开炉方案如下：①各系统单机联动调试方案；②热风炉烘炉方案；③铁口泥包，烘炉导管制作方案；④净环水一软水送水试压及功能调试方案；⑤高炉烘炉方案；⑥气密试验和检漏打压方案；⑦枕木填充方案；⑧开炉配料计算及装炉方案；⑨无料钟炉顶功能验收及装炉方案；⑩点火开炉及出铁计划；⑩降Si达产计划。

    (4)开炉料选择。3号高炉开炉，各级领导非常重视，根据开炉方案提前编制原料计划，焦炭采用焦化厂生产优质二级冶金焦，烧结矿选用三烧360 m²烧结矿，球团矿选用加拿大球团矿和巴西卡球，块矿选用海南块矿。

    开炉原燃料的质量要求：①烧结矿的质量要求：TFe>58，Fe0≤8％，S<0．02％，P<0．04％，CaO／SiO₂1．8～2．0，转鼓指数≥69％，粒度5～50mm，> 75mm≤5％，铁分波动±0．5％，碱度波动±0．05％，FeO波动±0．75％；②球团矿的质量要求：TFe≥ 63％，SiO₂+A1₂ O₃≤5％，S≤0．02％，P<O．04％，粒度6～16mm，转鼓指数≥90％，膨胀率≤15％；③块矿质量要求：TFe≥55％，S≤0．02％，P<0．04％，粒度20～40mm；④焦炭的质量要求：灰分<12％，S<O．7％，M₄₀≥80％，M₁₀≤8％，粒度20～70mm，≥ 75mm≤10％，CSR>60％，CRI<25％。

   (5)开炉焦比的选择。开炉总焦比对开炉过程影响较大。焦比过高造成浪费，炉前工工作困难、劳动强度大；焦比过低，炉缸温度不足，渣铁流动性差，导致渣铁放不出，严重时会造成炉缸冻结。

    根据1号、2号高炉的经验，3号高炉开炉炉料焦比确定为2．75，正常料焦比650kg／t，正常料碱度0．93，A1₂O₃<17．5％，MgO7％一9％。

    (6)炉料填充顺序。采用枕木填充炉缸，枕木间保持一定的距离，填充料顺序为枕木、净焦、空焦、正常料。

3  开炉操作

    (1)各系统检漏打压并联动调试，然后测料流轨迹和料面，烘烤炉前渣铁沟使高炉具备点火条件。

(2)开炉参数的确定。①送风风口Ø130mm×16个，总送风面积0．212m²，间隔堵12个风口，点火风量1 250m³／min，30h内加风到2600m³／min。②装料制度。采用螺旋式重量布料方式，布料矩阵   65432   543

                                                                                                            C32224O243，料线1．5m，矿石批重28t，焦炭12t，焦比639 kg／t铁(正常料)③入炉料配比。烧结矿60％，海南块矿20％，球团矿17％，锰矿3％，总焦量1143 t，石灰石55 t，白云石72 t，硅石74 t，烧结矿370t，球团矿105t，海南块矿123t，烧结锰矿18t。

    (3)开炉情况。4月17日各项准备工作结束后于11：58送风点火，点火温度816℃，风量l 250m³／min，随着料柱的加热，风压逐渐上升。2 h后开始下料，5 h经爆发试验，煤气含氧量检测合格后，引煤气入总管网，16：16引煤气结束，顶压30kPa。18日13：48西场出第一炉铁，由于吹铁口时间长，点火后西铁口喷吹17 h，东铁口喷吹18 h，首次开铁口比较容易，未烧氧，只用一根钻杆一次将铁口钻开，先来铁约100 t后见渣。因渣铁分离较好，物理热充足，铁直接入罐送炼钢，渣走干渣坑，约60t后改走INBA，粒化水渣350t。15：32来风堵口。

    首次铁铁水成分：[Si]=6．01％，[Mn]=1．23％，[S]=0．007％，[P]=0．117％；炉渣成分：(SiO₂)=34．65％，(CaO)=35．06％，(S)=1．20l％，(MgO)=8．07％，(A1₂O₃)=17．03％，R₂=1．012。出铁量206．5t，铁水温度1437℃。

    前期出铁情况见表l。

4达产过程

    开炉初期，因炉顶均压放散阀故障和主卷扬电机烧坏，单电机工作，慢风休风较多，休风率达10．3l％(4月)，在故障消除，新电机更换好以后，经过一段试生产设备磨合期，3号高炉生产日趋稳定，并顺利达产。在开炉30天日产达到4600t／d，38天达到5000t／d，在7月24日(开炉不足100天)创全焦冶炼日产铁5 859t／d的好成绩，并且在l0月1日首次突破6000t／d达到6033t／d，在9月、10月2个月创炼铁厂单炉日产最好水平，平均日产分别达到5430t／d和5450t／d。9月、10月高炉主要技术经济指标见表2。

    (1)炉温的调整。开炉后15天操作参数见表3．

    为了不影响高炉寿命，炉温平稳过渡和减少炉前工作量，开炉后冶炼铸造铁3天，4月21日起、[Si]降至1．0％左右，在4月27日开炉10天起[Si]控制在0．6％一0．8％。

    (2)炉渣碱度控制。3号高炉炉底炉缸采用日本NDK炭块和法国陶瓷杯砌体复合炉衬技术，可提高铁水温度。在烧结矿中配加白云石，高炉配加锰矿，使渣中MgO控制在7％～9％，虽然渣中Al₂O₃=15％。17．5％，R，控制1．1～1．15，炉渣流动性良好，能满足高炉生产需要。

    (3)合理送风制度。高炉顺行依赖于炉缸活跃和中心煤气流畅通。3号高炉以平均每天开1个风口的速度逐步增加风量，标准是维持风速不变。在开炉20天，风量达到全风量的80％，保证风速在200～210m／s，每捅开1个风口风量可增加200～300 m³／min。

    (4)炉顶压力调整。3号高炉DAVY锥对炉顶压力调节比较灵敏可靠，顶压波动小，在风量达到3800m³／min时，顶压控制在150 kPa。风量加全4600m³／min，顶压控制在190kPa，控制适当压差ΔP=145～155 kPa。

    (5)抓好精料工作。①3号高炉开炉后，焦炭量不足是制约生产的主要环节，每天焦炭缺口在1500t／d，当时l号高炉炉况不顺，3号高炉立足本车间，与2号高炉平均分配补充落地焦，每天。700～800t／炉；②合理利用焦丁，与矿石混装，既节约焦炭，又改善矿石层透气性；③加强块矿过筛，改造振动筛后，合理调整闸门宽度，及时清理筛网堵塞情况，最大限度筛除粉末，减少粉末入炉，确保料柱透气性，实现稳定顺行。

    (6)狠抓操作管理。加强岗位练兵和人员培训管理，规范工长和炉前操作，制定详细的操作方针，细化操作，加强检查与监督。