1 概况
鞍钢6号高炉有效容积1050m３。由于炉体冷却设备破损严重，于2000年12月1日停炉进 行中修，更换了炉体破损的冷却壁及炉缸环炭和炉底一层满铺炭砖。到2001年3月13日23：30高炉送风开炉，历时102天23小时30分钟。与停炉前相比，高炉仍设有16个风口、2个渣口、1个铁口，更换了比较完善的仪表及控制系统，同时加强对操作人员的技术培训 。经过充分的准备和周密的布置，本次开炉取得了圆满成功，47小时全部风口达到全风操作水平，创造了鞍钢高炉开炉恢复的记录。
2 开炉准备
2.1 热风炉烘炉
6号高炉有3座马琴式外燃热风炉，停炉前蓄热室格子砖粉化、塌落严重，风温很低。本次中修将蓄热室格子砖全部更换，热风炉炉顶、大墙无明显损坏，继续使用，陶瓷燃烧器更新。为满足高炉烘炉需要，3座热风炉于2月20日10：00开始烘炉，3月5日16：00烘炉结束，转用高炉煤气烧炉。
2.2 高炉烘炉
本次6号高炉中修，炉底更换了一层满铺焙烧炭砖，炉缸采用焙烧炭砖内砌高铝砖，计划烘炉144小时。实际烘炉从3月6日18：30开始，到3月12日13：00结束，共用139小时30分钟。烘炉前各系统进行试漏及处理系统漏风共用5．5小时。高炉烘炉时采用16个风口送风，风口安装烘炉管，加热炉底。烘炉过程中严格控制风温，换炉风温波动要求小于20℃。由100℃开始，以30℃/h升温到300℃后，恒温24小时，再以40℃/h升温到500℃后，恒温100小时，然后以50℃/h降到100℃，烘炉结束。在烘炉中期(500℃恒温阶段)提高风压和风量，当时最高风压为50kPa，最高风量为2950m3／min，这有利于加快炉衬中水分的蒸发，缩短了烘炉时间。
2．3 开炉料
为了保证装入炉内的开炉料准确合理(设定料线1.5m)，预先进行了详细计算。开炉料采用高碱度烧结矿配加酸性球团矿，开炉总焦比定为2.5t／t，炉渣碱度定为0.92(二元碱度)。开炉料共分两段：第一段为净焦(共230t)，填充炉缸、炉腹、炉腰；第二段为正常料，正常料又分成两部分，下部焦比为1550kg/t，取消了传统空料段，终渣碱度为0.91。上部焦比为1000kg/t，终渣碱度为0.97。预装料128批，当炉料装至119批，按容积计算，料线为8m左右时，点火送风。高炉各段容积见表1，开炉原燃料成分见表2，开炉料组成见表3。
表1 6号高炉各段容积
|
部位 |
死铁层 |
炉缸 |
炉腹 |
炉腰 |
炉身 |
炉喉 |
合计 |
|
设计容积，m3 |
30.00 |
145.17 |
154.59 |
104.56 |
589.10 |
49.21 |
1090.72 |
|
填充容积，m3 |
30.00 |
145.17 |
154.59 |
104.56 |
589.10 |
8.2 |
1031.70 |
表2 6号高炉开炉炉料成分
|
名称 |
TFe |
FeO |
SiO2 |
CaO |
MgO |
R |
水份 |
挥发份 |
S |
堆比重 |
|
烧结矿 |
52.42 |
8.18 |
8.03 |
15.26 |
2.50 |
1.90 |
|
|
|
1 .80 |
|
球团矿 |
63.83 |
0.37 |
7.53 |
0.43 |
0.46 |
0.06 |
|
|
|
1. 90 |
| |
|
Al2O3 |
|
|
|
灰份 |
|
|
|
|
|
焦炭 |
6.02 |
33.36 |
51.54 |
3.33 |
0.88 |
12.50 |
4 .30 |
1.15 |
0.56 |
0.45 |
表3 6号高炉开炉料组成
|
段 |
装料方式 |
配料情况 |
焦炭总量t |
烧结矿总量t |
球团矿总量t |
焦比kg/t |
| |
|
|
烧结矿t/批 |
球团矿t/批 |
焦炭t/批 |
|
|
|
|
| 二 |
上部 |
4［(JK+2J)+(JK+J)］ |
11.5 |
6.5 |
4.19 |
83.8 |
92 |
52 |
1000 |
| 下部 |
9(JK+3J) |
11.5 |
6.5 |
4.19 |
150.8 |
103.5 |
58.5 |
1550 |
| 一 |
|
55J |
|
|
4.19 |
230.5 |
|
|
|
| 合计 |
|
|
|
|
|
465.1 |
195.5 |
110.5 |
2500 |
| J—焦 |
K—矿 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 开炉操作
3.1 炉内操作
3.1.1 风量、批重
3月13日23：30送风点火，送风方式采用7个风口分散送风，堵风口情况见下图。
送风风口面积为0.1271m2，风量700m3/min，风压35kPa，风温750℃。由于预装炉料没上完，且风闸钢绳松套，造成风量不稳，故暂未加风，先上料，1小时40分钟后预装料装完 ，料线正常，高炉开始变料，矿批14t，其中烧结8.55t、球团5.15t、锰矿0.3t，焦批7 .525t(折算成罐焦上料)，焦比922kg/t，入炉碱度1.17。14日1：00 3、10、16号风口燃烧，2：00 1、5、12、14号风口燃烧，此时风闸处理基本正常，逐步加风。14日7：00 风 量1550m３/min，风压75kPa，风温860℃，风量、风压平稳对称，打开7号风口。14日15：05出第一次铁，渣铁2t左右。17：25出第二次铁，渣铁约15t。随着炉前出铁的好转，逐渐开风口加风。至15日白班15：00风量2650m３/min，风压165kPa，风温840℃，还剩两个风口未开，风口面积0.2609m2。在开风口的同时逐渐扩大矿石批重，至15日风口全开时 ，批重已扩至16.0t，入炉焦比降至573kg/t。
3.1.2 炉温、碱度
开炉时由于炉温高，适当控制较低碱度。开炉料装完后第一次变料，焦比由999kg/t降至992kg/t，入炉碱度为1.17。按计划冶炼5天铸造铁，一方面是增加炉缸石墨碳沉积，保护炉缸。另一方面是由于上料系统时有耽误，为提高适应能力，有意维持较高炉温。20日焦比降至497kg/t，入炉碱度提至1.28，生铁含［Si］降至0.459％，生铁含［S］为0.027％。由于正确处理了炉温与碱度的对称关系，保证了渣铁足够的物理热 和生铁的质量。
3．1．3 风温、喷煤
本次开炉后，风温比上一代明显提高，且在煤气管道上安装了荒煤气预热净煤气装置，使用热矿时，可将煤气预热到270℃，平均风温可达1050℃。风温提高有利于喷煤量的增加，喷煤量的增加又有利于风温的提高。3月21日，平均风温己达1057℃，煤比122．9kg／t。
3．1．4 装料制度
随着工作风口和风量的增加，逐渐采取发展中心和适当抑制边缘气流的措施，开炉装料制度为全焦矿同装。当送风风口增加到14个，最高风量达2600m3/min时， 装料制度调整为40％正同装、60％倒同装，此种装料制度炉料分布明显改善，中心发展，边 缘适当加重，除尘器煤气分析CO2为18．7%，CO为22.0％，Ｈ2为2.2％，N2为59.1％，CO利用率为45.9％，说明采用上述装料制度是合适的。开炉后各项生产操作指标见表4。
表4 6号高炉开炉各项生产操作指标
|
|
3月14日 |
3月15日 |
3月16日 |
3月17日 |
3 月18日 |
3月19日 |
3月20日 |
3月21日 |
|
风量，m3/min |
1387 |
2450 |
2221 |
2158 |
2654 |
2564 |
2677 |
2831 |
|
风压，kPa |
76 |
149 |
116 |
123 |
159 |
161 |
176 |
182 |
|
风温，℃ |
845 |
892 |
902 |
958 |
983 |
1045 |
1046 |
1057 |
|
产量，t |
|
762 |
1167 |
1146 |
1562 |
1750 |
1891 |
1851 |
|
利用系数，t/(m3·d) |
|
0.726 |
1.111 |
1.092 |
1.488 |
1.666 |
1.800 |
1.763 |
|
焦比，kg/t |
|
901 |
536 |
585 |
530 |
492 |
497 |
513 |
|
煤比，kg/t |
|
78.0 |
67.7 |
33.2 |
67.2 |
73.5 |
109.2 |
122.9 |
|
风口面积，m2 |
0.1455 |
0.2435 |
0.2523 |
0.2060 |
0.2457 |
0.254 3 |
0.2825 |
0.2875 |
|
〔Si〕，% |
|
2.298 |
1.130 |
1.037 |
0.863 |
0.854 |
0.459 |
0. 573 |
|
R |
|
1.17 |
1.11 |
1.11 |
1.11 |
1.13 |
1.11 |
1.10 |
|
批重，t |
14.000 |
15.575 |
17.018 |
16.000 |
16.759 |
16.888 |
18 .000 |
18.000 |
3.2 炉前操作
点火送风后，从铁口喷出来的煤气用明火点燃，防止煤气中毒。14日15：05铁口自动来铁，即送风后15小时35分钟出第一次铁，渣铁2t左右；17：25出第二次铁，渣铁约15t。 由于渣铁量较少，且渣铁沟初次使用，渣铁流动性差，因此所出渣铁全部放入下渣干渣罐。至15日8：35出铁，由于出铁量明显增大，决定走砂口，并适当加大铁口角度。本次出铁90t，出渣35t，生铁成分［Si］＝2.850％，［S］＝0.028％，［Mn］=0.480％ ，炉温充足，渣铁流动性好，炉前劳动强度大大降低，为炉况恢复创造了条件。
4 总结
(1)本次开炉保证了充足、连续的烘炉时间，且烘炉风量较大，取得了较好的烘炉效果。尤其对炉缸的烘烤较彻底，为高炉首次铁的顺利放出创造了条件。
(2) 本次开炉与以前开炉有所不同，在炉料装至炉身，按容积计算，炉身还有1／3部分未装料，即料线为8m左右时，开始点火送风，送风1小时40分钟后料线正常，此种状态下送风在鞍钢尚属首次。其优点是可以保证上部料柱疏松，同时由于提前送风，上部料柱经过预热、水分蒸发，透气性变好，有利于炉况顺行。
(3) 本次开炉装料取消了空料部分，并把净焦之上的正常料分成两部分，下部碱度和焦比稍高，以起到原空料“中和碱度”的作用，上部碱度和焦比略低，以便使开炉料和送风后装入料能平稳过渡。
(4) 摒弃了开炉用锰矿的传统开炉方法，不但简化了装料程序，节省了宝贵的锰矿资源，而且有利于保护炉体耐火材料，延长高炉寿命。
(5) 重负荷料比较靠上，铁口来渣铁时炉缸和铁口得到了充分加热，出铁比较顺利。
(6) 本次开炉原燃料准备充分、成分稳定，为顺利开炉打下了基础。 | 
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