济钢350m3高炉铁口通入压缩空气快速开炉方法的开发与应用

济钢350m3高炉铁口通入压缩空气快速开炉方法的开发与应用摘要本文针对以往高炉开炉因炉缸温度不足渣铁流动性差，容易造成第一炉铁铁口难开，甚至引发风口大量烧坏甚至炉缸冻结等重大事故的问题，开发了在铁口孔道内预先埋置专用导管，并利用该导管向炉内通人压缩空气的新型开炉方法，使炉缸温度明显提高，渣铁流动性明显改善，大幅度加快第一炉铁开铁口速度，大幅度加快开炉进程。关键词高炉开炉铁口压缩空气1前言由于高炉开炉是一项比较复杂的系统工程，因此，高炉开炉过程的方方面面和每个环节都需要主持和参与高炉开炉的人员认识清楚并操作到位，只有这样才能使高炉开炉获得圆满成功。以往评价高炉开炉是否圆满成功，就是炉况顺行和能够安全顺利出铁，一般不追求快速达产。随着高炉工作者知识水平和技术水平的提高，评价高炉开炉是否圆满成功的标准也在提高，除保证炉况顺行和能够安全顺利出铁以外，高炉能否快速达产和尽可能降低消耗已经成为重要评价指标，也是高炉工作者追求的目标。随着科技水平的提高和炼铁专业技术创新能力的提高，一些新技术、新方法在高炉开炉时得到应用，使高炉开炉不仅能够实现炉况顺行和安全顺利出铁，而且开炉进程和达产速度也在大幅度加快。济钢350m3高炉在学习借鉴宣钢等单位开炉时从铁口向炉内吹压缩空气技术的基础上，进行了进一步开发创新，并成功应用于4座高炉的开炉，使开炉速度大大加快，取得了明显的经济效益和社会效益。2对以往高炉开炉存在问题的分析认识由于高炉大中修开炉需要最大限度缩短达产达效时间，提高加风速度，降低指标损失。从停炉后高炉内部的变化来看，由于停炉时间长，炉缸温度严重不足，第一炉渣铁热量都不足，温度低且粘稠，尤其是中修开炉，由于铁口孔道底部与渣铁接触界面混有温度不足的渣铁，现有的开铁口机钻不动，常规做法是在炉缸存铁量达到一定程度后，使用氧气管烧开铁口。用氧气烧铁口有以下不足：一是多人操作加之现场空间狭小，存在严重不安全因素，存在烧烫伤危险因素，一旦出现异常，人员难以及时撤离；二是消耗大量的氧气管，造成一定的材料浪费；三是烧通铁口耗时较长，甚至长时间烧不来，造成炉内严重憋风，影响炉况恢复速度，甚至引发重大恶性事故；四是产生大量黄烟严重污染环境，影响企业形象。济钢第一炼铁厂6号高炉2007年项修开炉时，因烧铁口用了近10小时仍然烧不来，被迫使用渣口出铁，结果拉风堵口时引起局部风口灌渣，大大的延后了达产达效时间。因此开炉后最关键的制约因素就是能否快速顺利的打开第一炉铁的铁口，针对常规开铁口方法的弊端，为了顺利打开第一炉铁口，经多方论证讨论，逐步完善细化各关键点，认为利用铁口导风管通人压缩空气是比较有效的开铁口方法，并通过具体组织实施和不断优化，形成了铁口通入压缩空气快速开炉方法。3铁口通入压缩空气专用导管的设计、安装与应用3.1导管设计通过学习宣钢经验，结合本厂实际对铁口通入压缩空气的专用导管进行了具体设计，该导管主要由三部分组成，即炉内段、埋设段，以及压缩空气和窥视孔接口（见图1）。由图1看出该铁口通入压缩空气专用导管的炉内段设计的比较粗，并且圆周上钻有许多小孔；埋设段相对较细，主要是防止出铁时跑大流，并且有助于形成比较合适的铁口通道；压缩空气和窥视孔接口布置在炉子外面，其中压缩空气接口向上倾斜布置，以减少进气阻力；窥视孔接口安装在导管端部与导管同心，此处先安装一个直通式阀门，然后配置风口窥镜，以便于在开炉过程中从铁口处观察判断炉缸是否着火和着火时间。图1铁口通入压缩空气专用导管形状示意图3.2导管安装应用铁口通入压缩空气专用导管可以在高炉烘炉完毕或者烘炉以前装好，直径主要分80mm和60mm两段，长度4000mm左右，铁口泥套外（即炉外）保留1000mm左右；压缩空气接口处连接金属软管，金属软管与压缩空气起源连接并配置压力表，以便于观察压力变化；在导管端部的窥视孔接口处安装一个球阀或者直通式阀门，在阀门后面安装风口窥镜。在高炉装料完毕送风点火前，把导管内通入的压缩空气压力调整到0.3~0.4MPa，高炉点火后巡回观察铁口导管压缩空气压力变化情况，并通过窥镜观察炉缸着火情况，确认炉缸着火以后可以关闭窥视孔接口处阀门，拆除窥镜。当铁口导管压缩空气压力升高到一定程度并经过计算，确认炉缸内存铁量达到出铁要求时配好渣铁罐，炉前充分做好安全出铁准备，然后打开铁口导管原安装窥镜处阀门，关闭压缩空气阀门，瞬时铁水就能够自动沿着导管流出，很快将铁口泥套外部的钢管融化，等铁口见喷煤气火，确认渣铁出净后，按正常程序用液压炮堵住铁口，以后便可以用开口机正常打开铁口出铁，为新开高炉快速恢复和顺利开炉创造了重要条件。表1济钢350m3高炉铁口通入压缩空气快速开炉方法应用效果对比表炉号3号4号6号1号开炉时间2005年7月25日（采用常规方法开炉）2008年12月27日（铁口通压缩空气方法开炉）两种开炉方法对比2005年2月27日（采用常规方法开炉）2009年1月9日（铁口通压缩空气方法开炉）两种开炉方法对比2006年7月3日（采用常规方法开炉）2009年1月15日（铁口通压缩空气方法开炉）两种开炉方法对比2006年4月28日（采用常规方法开炉）2009年4月30日（铁口通压缩空气方法开炉）两种开炉方法对比打开铁口所用时间（h）3.50.05节约3.452.80.05节约2.75100.05节约9.952.30.05节约2.25烧开铁口耗氧气管（根）700节约70560节约562000节约200460节约46点火至加全风时间（h）4820提前289822提前769619提前772618提前8达产时间（天）123提前964提前2104提前671.5提前5.5至达产时平均焦比（kg/t）435424降低9434426降低8434425降低9441432降低9开始喷煤时间（h）7028提前429240提前5211125提前867118提前534铁口通入压缩空气快速开炉方法的使用效果及优点总结4.1使用效果济钢第一炼铁厂铁口通入压缩空气开炉方法先后在3号、4号、6号、1号350m3高炉开炉时使用，从4次现场使用的实践看，第一炉铁都能够非常顺利的流出，并且效果一次比一次好（见表1）。通过表1对4座高炉本炉前后两次开炉进行了对比，通过对比发现，平均第一炉铁打开铁口时间减少4.6小时；累计节约氧气管372根（3.1吨）；高炉点火后至加全风时间平均减少47.3小时；平均达产时间由过去的8.7天，减少到3.1天；至达产时平均焦比降低9.3kg/t；开始喷煤时间从过去的86小时，减少到27.8小时，实现了快速开炉顺利达产的目标，为今后开炉顺利打开第一炉铁口积累了丰富的经验；为今后开炉能够及时出净渣铁，快速加风，快速压低炉温，改善渣铁流动性加快炉况恢复速度，提前喷煤，降低焦比，快速达产达效奠定了雄厚的技术基础。4.2优点从4次使用铁口通入压缩空气方法开炉开铁口的实际效果看，与传统的用氧气烧铁口相比，尤其是在出第一炉铁时具有以下优点：（1）只要操作人员选好安全站立位置，根据压力和时间确定好开铁口时间，并且按顺序开窥视孔接口处阀门，关压缩空气阀门，就能够实现安全快速顺利出铁；（2）通过4次使用情况证明，每次开铁口时间都不超过3分钟，为以后铁口正常打开，按时出净渣铁，炉内加快全风进程创造了条件；（3）可明显减少炉前操作人员，大幅度减轻炉前工人劳动强度，一般只需要两人即可完成操作；（4）不需要烧氧气，可以大量节约氧气，大量减少氧气管消耗；（5）由于不需要烧氧气，杜绝了由于烧氧气产生的黄烟，有效保护了炼铁厂环境，减少了环境污染，社会效益重大。