位連增 高新運 楚 強 趙曉明 陳建波
(濟南鋼鐵集團有限公司第壹煉鐵廠)
摘 要：本文針對以往高爐開爐因爐缸溫度不足渣鐵流動性差，容易造成第壹爐鐵鐵口難開，甚至引發風口大量燒壞甚至爐缸凍結等重大事故的問題，開發了在鐵口孔道內預先埋置專用導管，並利用該導管向爐內通人壓縮空氣的新型開爐方法，使爐缸溫度明顯提高，渣鐵流動性明顯改善，大幅度加快第壹爐鐵開鐵口速度，大幅度加快開爐進程。
關鍵詞：高爐開爐 鐵口 壓縮空氣
l前言
由於高爐開爐是壹項比較復雜的系統工程，因此，高爐開爐過程的方方面面和每個環節都需要主持和參與高爐開爐的人員認識清楚並操作到位，只有這樣才能使高爐開爐獲得圓滿成功。以往評價高爐開爐是否圓滿成功，就是爐況順行和能夠安全順利出鐵，壹般不追求快速達產。隨著高爐工作者知識水平和技術水平的提高，評價高爐開爐是否圓滿成功的標準也在提高，除保證爐況順行和能夠安全順利出鐵以外，高爐能否快速達產和盡可能降低消耗已經成為重要評價指標，也是高爐工作者追求的目標。隨著科技水平的提高和煉鐵專業技術創新能力的提高，壹些新技術、新方法在高爐開爐時得到應用，使高爐開爐不僅能夠實現爐況順行和安全順利出鐵，而且丌爐進程和達產速度也在大幅度加快。濟鋼350m3高爐在學習借鑒宣鋼等單位開爐時從鐵口向爐內吹壓縮空氣技術的基礎上，進行了進壹步開發創新，並成功應用於4座高爐的開爐，使開爐速度大大加快，取得了明顯的經濟效益和社會效益。
2對以往高爐開爐存在問題的分析認識
由於高爐大中修開爐需要最大限度縮短達產達效時間，提高加風速度，降低指標損失。從停爐後高爐內部的變化來看，由於停爐時間長，爐缸溫度嚴重不足，第壹爐渣鐵熱量都不足，溫度低且粘稠，尤其是中修開爐，由於鐵口孔道底部與渣鐵接觸界面混有溫度不足的渣鐵，現有的開鐵口機鉆不動，常規做法是在爐缸存鐵量達到壹定程度後，使用氧氣管燒開鐵口。用氧氣燒鐵口有以下不足：壹是多人操作加之現場空間狹小，存在嚴重不安全因素，存在燒燙傷危險因素，壹旦出現異常，人員難以及時撤離；二是消耗大量的氧氣管，造成壹定的材料浪費：三是燒通鐵口耗時較長，甚至長時間燒不來，造成爐內嚴重憋風，影響爐況恢復速度，甚至引發重大惡性事故；四是產生大量黃煙嚴重汙染環境，影響企業形象。濟鋼第壹煉鐵廠6號高爐2007年項修開爐時，因燒鐵口用了近10小時仍然燒不來，被迫使用渣口出鐵，結果拉風堵口時引起局部風口灌渣，大大的延後了達產達效時間。因此開爐後最關鍵的制約因素就是能否快速順利的打開第壹爐鐵的鐵口，針對常規開鐵口方法的弊端，為了順利打開第壹爐鐵口，經多方論證討論，逐步完善細化各關鍵點，認為利用鐵口導風管通人壓縮空氣是比較有效的開鐵口方法，並通過具體組織實施和不斷優化，形成了鐵口通入壓縮空氣快速開爐方法。
3鐵口通入壓縮空氣專用導管的設計、安裝與應用
3．1導管設計
通過學習宣鋼經驗，結合本廠實際對鐵口通入壓縮空氣的專用導管進行了具體設計，該導管主要由三部分組成，即爐內段、埋設段，以及壓縮空氣和窺視孔接口(見圖1)。由圖l看出該鐵口通入壓縮空氣專用導管的爐內段設計的比較粗，並且圓周上鉆有許多小孔；埋設段相對較細，主要是防止出鐵時跑大流，並且有助於形成比較合適的鐵口通道；壓縮空氣和窺視孔接口布置在爐子外面，其中壓縮空氣接口向上傾斜布置，以減少進氣阻力；窺視孔接口安裝在導管端部與導管同心，此處先安裝壹個直通式閥門，然後配置風口窺鏡，以便於在開爐過程中從鐵口處觀察判斷爐缸是否著火和著火時間。
3．2導管安裝應用
鐵口通入壓縮空氣專用導管可以在高爐烘爐完畢或者烘爐以前裝好，直徑主要分80mm和60mm兩段，長度4000mm左右，鐵口泥套外(即爐外)保留1000mm左右：壓縮空氣接口處連接金屬軟管，金屬軟管與壓縮空氣起源連接並配置壓力表，以便於觀察壓力變化；在導管端部的窺視孔接口處安裝壹個球閥或者直通式閥門，在閥門後面安裝風口窺鏡。在高爐裝料完畢送風點火前，把導管內通入的壓縮空氣壓力調整到0．3～0．4Mpa，高爐點火後巡回觀察鐵口導管壓縮空氣壓力變化情況，並通過窺鏡觀察爐缸著火情況，確認爐缸著火以後可以關閉窺視孔接口處閥門，拆除窺鏡。當鐵口導管壓縮空氣壓力升高到壹定程度並經過計算，確認爐缸內存鐵量達到出鐵要求時配好渣鐵罐，爐前充分做好安全出鐵準備，然後打開鐵口導管原安裝窺鏡處閥門，關閉壓縮空氣閥門，瞬時鐵水就能夠自動沿著導管流出，很快將鐵口泥套外部的鋼管融化，等鐵口見噴煤氣火，確認渣鐵出凈後，按正常程序用液壓炮堵住鐵口，以後便可以用開口機正常打開鐵口出鐵，為新開高爐快速恢復和順利開爐創造了重要條件。
4鐵口通入壓縮空氣快速開爐方法的使用效果及優點總結
4．1使用效果
濟鋼第壹煉鐵廠鐵口通入壓縮空氣開爐方法先後在3號、4號、6號、1號350m3高爐開爐時使用，從4次現場使用的實踐看，第壹爐鐵都能夠非常順利的流出，並且效果壹次比壹次好(見表1)。通過表l對4座高爐本爐前後兩次開爐進行了對比，通過對比發現，平均第壹爐鐵打開鐵口時間減少4．6小時；累計節約氧氣管372根(3．1噸)：高爐點火後至加全風時間平均減少47．3小時；平均達產時間由過去的8．7天，減少到3．1天；至達產時平均焦比降低9．3kg／t：開始噴煤時間從過去的86小時，減少到27．8小時，實現了快速開爐順利達產的目標，為今後開爐順利打開第壹爐鐵口積累了豐富的經驗：為今後開爐能夠及時出凈渣鐵，快速加風，快速壓低爐溫，改善渣鐵流動性加快爐況恢復速度，提前噴煤，降低焦比，快速達產達效奠定了雄厚的技術基礎。
4．2優點
從4次使用鐵口通入壓縮空氣方法開爐開鐵口的實際效果看，與傳統的用氧氣燒鐵口相比，尤其是在出第壹爐鐵時具有以下優點：(1)只要操作人員選好安全站立位置，根據壓力和時間確定好開鐵口時間，並且按順序開窺視孔接口處閥門，關壓縮空氣閥門，就能夠實現安全快速順利出鐵；(2)通過4次使用情況證明，每次開鐵口時間都不超過3分鐘，為以後鐵口正常打開，按時出凈渣鐵，爐內加快全風進程創造了條件；(3)可明顯減少爐前操作人員，大幅度減輕爐前工人勞動強度，壹般只需要兩人即可完成操作；(4)不需要燒氧氣，可以大量節約氧氣，大量減少氧氣管消耗；(5)由於不需要燒氧氣，杜絕了由於燒氧氣產生的黃煙，有效保護了煉鐵廠環境，減少了環境汙染，社會效益重大。