河钢股份有限公司承德分公司炼铁事业部 河北 承德 067102
摘要：高炉开炉不必追求较低的开炉焦比，中小高炉应在保持偏高的开炉焦比基础上视炉况调整负荷进程。该高炉从生产实践出发，总结提出炉前作业应遵循的一些基本原则和采取的措施，为炉前作业对大型高炉维持生产顺利进行，保持煤气流和热负荷稳定及炉缸活跃有重要作用。
关键词：大型高炉；炉前作业；措施
对大型高炉而言，炉前作业的好坏对高炉稳定顺行生产起着重要作用。该高炉有4个铁口，分东西出铁场布置。炉前有环保INBA水渣处理系统、储铁式主沟、大功率TMT液压开口机和泥炮等装备。本文从高炉炉前作业实践出发，分析和总结大型高炉炉前作业的一些特点。
一、对炉前作业的要求
1、高煤比生产。改善出铁操作，及时排净熔渣和铁水，是保证高炉顺行的重要手段。在煤比200kg／t，焦炭负荷重达5.6的生产情况下，炉内未燃煤粉量将会增多，炉缸碎焦量增加，导致炉缸区透气性、透液性降低，炉缸环流加剧，炉前铁口深度难以控制，风压及压差将会相对升高。这时，如果炉前渣铁排放不好或不及时，会出现高炉下部透气性变差、下部压差升高、进而出现炉料难行等现象。高炉的应对措施为：铁口深度维持在(3700±200)mm间，钻头直径控制在(50～55)mm，以控制排放速度；当出现碎焦卡铁口的现象时，最好是用细铁棍捅卡在铁口孔道内的碎焦。理想的铁口孔道应该是直径合适、孔壁笔直光滑，液态渣铁就以良好的流股从铁口流出而不会喷溅；当铁口内表面是麻花状时，铁流就会旋转和飞溅，飞溅的铁水不仅会造成主沟和主沟大盖部分熔损，而且对作业人员的安全带来影响。
2、利用系数的提高。高炉高利用系数生产，以适当的大风量和高富氧率为基础，高炉炉缸截面积利用系数和炉腹煤气量指数统计见图。
由图可见，高炉在日产量按l1400 t组织时，单个出铁口的排出量将达3800 t／d以上。高炉在日常生产中，要求炉内工长将工作重心放在炉前的出铁组织上，一定要消除大型高炉的隐性憋风情况，量化炉内渣铁是否排净的参数标准，以维持高利用系数生产情况下的稳定顺行。良好的渣铁排放，也是维持炉内煤气流和炉体热负荷稳定的重要条件。高炉由于产量增加较快，炉体热负荷波动幅度大，且在14O-160 GJ／h的高位上运行。为了实现高产下炉况的稳定顺行，高炉建立了以下组织出铁的原则。
1)通过调整开孔钻头大小及合理的出铁重叠时间来稳定出铁速度，力争每一次铁口见吹后堵口，以确保堵口的安全。
2)严禁铁口作业出现先堵后开的情况，无论何时都要保证有铁口在出铁，以确保高炉生产过程的安全稳定，特别是在预防停水、停电和停风事故的情况下尤为重要。铁口打开30 min后铁水排出速度仍未达到理论铁量生成速度时，或40 min后仍未见来渣，则应立即组织重叠出铁。1个铁口开口2.5h后必须开下1个铁口重叠出铁，不允许单个铁口无故出铁3 h以上，以防止大型高炉因炉缸下部出铁不均匀，而造成炉缸工作不均和出现煤气流偏析的严重后果。
3)根据产量和渣比计算渣、铁量的生成速度，确立日出铁炉数和铁水流速。合理控制4条主沟的通铁量，尽可能实现3个投用的铁口循环出铁。细化和量化大型高炉渣铁是否出尽的控制标准，消除其隐性憋风现象。铁后见吹堵口以保证正常的铁口深度，将炉前出铁作为中心环节，一切出铁组织工作以此为基础来展开。
二、炉前作业的措施
1、细化炉前日常作业管理。高炉加强炉前作业的措施如下。
1)铁口开口漏下超过0.5h仍不通，就关门后重新开口，并及时开下1个铁口，并且要结合计算近2～3炉的渣铁排出情况，充分考虑滞留在炉缸内的渣铁量，测算见渣时间。提高炉前作业水平，确保开口一次成功，使铁口孔道工作状态稳定。每个班、每一天都要事前计划安排好出铁口的顺序，并告知调度及时做好配罐准备，使炉前出铁组织得以顺利进行。
2)铁口深度按(3700±200)mm控制，每次出铁关门前把铁口前泥套清理干净，杜绝跑泥，以维护良好的铁口工作状态。做好出铁前的十大确认工作，保证每炉铁的出铁安全可控。在正常生产时，严禁铁口未吹堵口或是出现先堵后开的情况，使生产组织限于被动状态。
3)炉前4个铁口3用1备，通过4条主沟通铁量的合理控制和调整，力争3个铁口渣铁排放均匀，实现渣铁在炉内的合理分流，避免在出铁后期渣量突然增大，出现干渣分流或压水渣转鼓的现象。对铁口进行预钻，以找准铁口的中心线，提高铁口孔道内炮泥的烧结质量，但在铁口预钻以前必须要兑上罐才能进行。铁口工作状态和炮泥的抗渣铁性及时调整炮泥质量，铁口深度、产量和炉龄等情况，对打泥量进行逐步调整。
2、加强炉前设备管理提高兑罐正点率。加强炉前设备管理以降低减休风率。频繁的减、休风将会严重破坏大型高炉生产的稳定连续性。高炉尤其重视炉前的设备管理，每次出铁前都要点检好炉前的大件设备：泥炮、开口机、A盖、摆动流嘴和下渣悬臂吊，特别是加强对进口TMT液压开口机和泥炮等核心设备的掌握和运用。为保证安全出铁，对铁水罐实行轨道衡称重和铁水雷达液位计双重监视。炉前兑罐正点率是大型高炉实现连续出铁的重要保障，也是出铁安全的重要条件。高炉严格遵循炉前对应铁口配罐3—2—1的原则，并加强炉前同炉内、调度、除尘和水渣的联系确认，以保证安全、顺利及环保地出铁。
3、炉凉时炉前的操作应对。高炉在炉温较低、渣铁流动性差、开口40min后仍未见渣时就及时开下1个铁口重叠出铁，在1.5 h后还是没有见渣的情况下，则3个铁口全打开，加强排放。同时，视炉内压量关系及下料情况采取减风或减氧的措施来控制料速以提高炉热水平，杜绝炉凉时出现大憋风的情况。视炉凉情况，适度加大开口钻头直径，尽快降低炉内铁水液面，将炉内凉渣排出。
4、防止铁口保护砖凸出。铁口是炉缸的薄弱环节，其好坏直接影响高炉的一代寿命。高炉在产量11500t／d以上时，铁口的出铁任务极重，有时单铁口出铁量达到5000t／d。铁口在这种高温、高压、高渣铁流量冲刷下，其保护砖容易凸出，对出铁安全造成极大隐患。高炉每次定检时都要对铁口的保护砖进行重砌或浇注，并在泥套外再增加1块固定钢板，以防止铁口保护砖凸出，并对该区域进行灌浆处理。
5、改善渣型结构。保持高炉炉渣合适的流动性，适当控制炉渣的粘度与高炉生产的顺行密切相关。该高炉炉渣成分、渣比和渣量统计见表。
高炉以高利用系数生产，当铁水排出温度低于1450℃ 时，容易出现见渣困难的情况，特别是在炉芯温度低下时表现得尤为突出。所以，高炉在有条件的情况下，可考虑将炉渣中MgO的含量适当提高，以降低炉渣粘度，改善其流动性，从而有利于炉前作业的改善。如果炉渣流动性不好，出现见渣较晚的情况，炉前就得提前开下1个铁口出铁，由此，增加了炉前作业的工作量和难度。
结论
1)炉前作业不仅影响高炉冶炼物流和能流的顺利进行，还对稳定煤气流分布和炉缸工作状态有着重要作用。炉前稳定、均衡的渣铁排放作业，是大型高炉稳定生产的重要保证。
2)提高大型高炉的操作管理水平，保持充沛的炉缸热量和良好的渣铁流动性，实现热制度和造渣制度的长期合理稳定，及维持适宜的炉芯温度等，都有利于炉前作业的改善。
3)量化炉前作业管理，确立炉前出铁作业的一些原则和制度，并形成为有效可靠的运行模式，是大型高炉实现安全、稳定出铁的保障。
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论文作者:徐建忠
论文发表刊物:《科技新时代》2018年6期
论文发表时间:2018/8/9
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