摘要  最近十幾年我國鋼鐵工業飛速發展，大型及超大型高爐成批建設（2000～5500㎡），裝備水平大幅度提升。而我國的開爐技術水平已進入世界先進行列，相當多的高爐實現開爐順利、快速達產達標。縱觀各單位的開爐及達產過程均不同程度存在一定的不合理性，開爐效果、開爐成本、人力物力投入相差之大，令人矚目。本文根據漣鋼五次開爐的總結、分析，談談我們的體會，與同仁們探討。

關鍵詞  高爐開爐 準備充分 合理達產

1鐵口泥包制作及鐵口煤氣導出管安裝

(1)一般大型高爐爐缸內襯到爐殼間的距離在2米左右，但鐵口深度要求往往超過3米，因此必須搗制或澆鑄泥包才能滿足要求。

(2)安裝鐵口煤氣導出管的目的是加熱鐵口以及引導高溫煤氣快速加熱爐缸。

合理安裝鐵口煤氣導出管有利于提高第一爐鐵水的物理熱，降低開爐焦比，為降低爐前強度、安全、順利出好渣鐵創造條件。目前鐵口煤氣導出管的安裝形式有三種：

①直管式埋入，由于大型高爐死鐵層厚、爐缸直徑大，高溫煤氣很難到達爐底、爐缸下部，爐底、爐缸加熱效果差，不能滿足要求。

②內錐尖直管式埋入，這種方式效果不太好，一般只在中小高爐使用（死鐵層薄、爐缸直徑小）。

③爐缸內安裝兩環或多環鋼管、環管朝下一方按一定間距開直徑約10mm的小孔、內外環用管道聯接、外環與鐵口導出管相聯。

這種設置可以將高溫煤氣均衡引至爐底、經環管導向鐵口。與前兩種方式相比它有兩個有利的方面。一是均衡快速加熱爐缸，二是阻止高溫煤氣流快速通過爐缸從鐵口排出、同時迫使煤氣向上運動預熱爐料，還原礦石，更好的利用了初始高溫煤氣（同等條件較①、②種方式可提高爐缸溫度50-100℃，開爐進程提前4-6小時）。另外要提出的一點是關于所謂的鐵口埋管鼓風技術并不可取。它的優點僅僅是第一爐鐵鐵口好開，但相對于其它未采用鐵口埋管鼓風技術的鐵口出鐵時明顯長時間的嚴重噴濺，這是由于該鐵口未通過高溫煤氣烘烤所至，它有可能導至今后該鐵口的維護困難。

2開爐裝料

高爐裝料一般采取傳統的靜態裝料方式。爐底加入部分墊底焦碳，死鐵層、爐缸采用枕木進行填充，爐腹裝入凈焦，爐腰、爐身下部裝入空焦，爐身中部和上部為空焦及正常料。根據資料報道：

⑴有的高爐爐底加水渣或干渣，其目的是増加第一爐鐵的液態量。

⑵有的高爐死鐵層、爐缸采用枕木（木材）進行填充，爐缸中心采用人工擺放的（枕木或木材）堆包。其理由風口部位的枕木能夠保護風口、有利于高爐初期送風，枕木堆包有利于中心氣流通過、能夠促進合理軟熔帶形成，枕木易于點燃, 送風后枕木燃燒快,使焦炭盡快下達到爐缸, 有利于開爐爐況順行。

⑶空焦配料中在加石灰石、白云石的同時加有硅石、螢石。

⑷在正常料中加錳礦、螢石。

⑸有的甚至提出取消空料段用平衡料段代替，其理由是在爐腹、爐腰、爐身中下部要裝入一定批數的空料段，空料=凈焦+石灰石，主要是考慮高爐下部燃燒大量凈焦，而焦炭灰分中主要成分是SiO2，為平衡堿度，在凈焦批中加入一定量的石灰石組成空料批。

平衡料段是指把石灰石的用量折算成高堿度燒結礦，不再加石灰石而加高堿度燒結礦。認為這樣既平衡了爐內的堿度也增加了開爐的鐵水產量，有利于開爐，開爐配料中的平衡料段也可與正常料批合并。對于以上5點我們不敢茍同。我們分析：

⑴熔化水渣或干渣是需要熱量的并且是直接消耗爐缸熱量，它是造成爐缸物理熱不足的原因之一。至于増加第一爐鐵的液態量，我們可以通過控制第一爐鐵的出鐵時間來滿足。開爐料渣比遠比正常料渣比高得多，如果爐缸溫度不足、加之高爐鐵口的噴濺反而造成液態渣難于完全排出、對爐況的恢復帶來影響。

⑵爐缸的加熱、爐料的松動下降和枕木（木材）的使用沒有必然的聯系，風口小套以及冷卻壁的維護也不是難題。反而有其不利的方面：①使用枕木（木材）開爐，填充的是風口以下爐缸、死鐵層區域，由于填充間隙大、高溫煤氣在爐缸、爐底滯流時間短，不利于爐缸、爐底的加熱，反之爐缸以上的區域是由焦炭、礦石填充的，較之爐缸、死鐵層初始高溫煤氣難于通過，對爐料的預熱、礦石的還原有較大的影響。同時使用枕木（木材）開爐的高爐、開爐焦比比較高、使得爐渣中Al2O3比較高（爐渣中的Al2O3大部分是焦碳帶入的）、使得爐渣粘稠，流動性差。為平衡渣中Al2O3加入大量的石灰石、硅石、錳礦、螢石等。②枕木易于燃燒、但不是引導爐料均衡緩慢下降，反而是垮塌性的下降、相當于崩料，對爐況順行不利。具備熱風點火的高爐是不需要木材開爐的。

⑶空焦中配加硅石完全沒有必要。空焦中已加有石灰石、白云石，為了平衡堿度，少加即可滿足要求。

⑷在正常料中加錳礦、螢石在渣中AL2O3不高的情況下也沒有必要，因為開爐的爐渣堿度是比較低的（R2≤1.05），只要爐缸溫度足、爐渣的流動性是沒有問題的。

⑸如果用平衡料段取代空料段，那么會有含鐵原料處在爐腰及爐身下部位置，會影響到含鐵原料的預熱和還原。但可考慮用凈焦代替、同時將正常料的堿度適當提高、正常料的焦比適當降低。

3開爐重點參數選擇：

3.1開爐總焦比。

開爐配料焦比一般根據爐容大小、原燃料條件、風溫高低、設備狀況及技術水平等因素確定。容積大的高爐開爐焦比較低，因為容積越大、高爐熱量越集中，熱量損失相對減少。反之容積小的高爐焦比適當高一點。目前開爐總焦比低的2.1噸/tFe、高的達到3.6噸/tFe不等（這與爐缸鐵口所裝煤氣導出管方式及開爐方式有關，采用第三種鐵口煤氣導出管方式及全焦開爐的焦比一般低于2.8噸/tFe，根據報道開爐總焦比達到2.1噸/tFe的就是以這種方式開爐的）。開爐焦比偏高，爐溫做的太高，既浪費燃料，又增加爐前及后道工序的勞動強度，也不利于快速達產。開爐焦比偏低，爐缸溫度不足，輕者導致較長時間鐵水質量不達標、爐前勞動強度大、達產達效時間長，重者導致爐缸凍結和開爐失敗。合理的開爐焦比選擇取決于原燃料條件、風溫高低、設備狀況及技術水平。開爐第一爐鐵水硅做到2.5%，物理溫度高于1450℃比較合適。但建議新建高爐開爐因有許多不確定性，開爐焦比可適當高點。

3.2開爐配料的渣堿度。

傳統的高爐開爐為保證生鐵質量合格，配料計算中CaO／SiO2做得稍高，一般控制在1.0～1.05左右。這在南方的高爐開爐中比較常見，取決于南方的原燃料條件相對于北方的差（南方缺煤少礦、焦炭灰份、硫份及礦石含硫較北方高）的緣故，從而盡量減少開爐過程的出格鐵量。北方有部分單位的高爐有條件把CaO／SiO：降到0.9～0.95，同樣能滿足要求。開爐的第一次渣鐵分離很好，紅渣走水沖渣，鐵水走鐵水罐（魚雷罐），為快速達產創造了良好的條件。            

3.3 開爐料總渣比的確定。

20世紀50—80年代，入爐鐵礦石的綜合品位低，開爐配料計算中渣比較高。隨著精料水平的提高，2000年后，綜合入爐品位一般都在57％以上，開爐配料中總鐵量增加，相應渣比在降低。一般開爐總渣比為570～650 kg／t，不會影響高爐開爐順利。總之不要因為為提高高爐開爐渣比，把一些沒有實際應用價值的東西放到開爐料中。如爐底加的水渣或干渣，空料和正常料中的硅石等把渣比提到1000kg／t以上，有的高爐為平衡渣中A1203，又加入大量的石灰石、硅石、白云石，有的甚至加了一定量的螢石來稀釋高AI2O3，應該說完全沒有必要。這部分非鐵礦石在爐內分解要耗大量熱量，而且開爐裝料時不容易一次用凈，留在雜礦槽內長期占用礦槽很不經濟。如果改為用燒結礦和球團礦或天然塊礦開爐，只要保證總的液態產物量，開爐是可以順利的。

4關于全焦炭開爐

動、靜結合裝料，熱風點火，全焦炭開爐。近20年來已有數百次以上大小高爐采用全焦開爐，不再用枕木開爐，操作技術已完全成熟。但近幾年很多新建大型高爐選用沒浸過瀝青油的枕木開爐，有的對木材材質還提出更高的要求，這樣做是一種浪費和倒退，是對生物資源的一種破壞。能做鐵路枕木的木材是硬雜木，一般長成枕木大小的樹大約要生長50—80年，一座2000m3的高爐一次開爐要用掉2500—3500根枕木，等于聳立一座高爐，毀壞了一片森林。這不應是高爐工作者的作為，我們應當傳承先輩們創立的全焦炭開爐技術。實際上只要具備熱風點火條件就具備全焦開爐條件。(1)關于動、靜結合裝料 全焦開爐：對于新建和大修擴容的大型高爐，由于要對布料參數、料流軌跡及料面形狀進行測試，只有在靜態裝料方式下才能進行，為保護爐底、爐缸及風口小套，風口小套上沿以下采用冷風頂風裝料、以上采用靜態裝料的混合模式。(2) 關于頂風裝料 全焦開爐：對于大修或中修高爐的開爐，由于不要進行布料測試，可采用頂風裝料 全焦開爐的模式。

5送風參數的選擇 

高爐開爐裝料完成后，就進入點火開爐程序。                5.1 送風面積的選擇：

大修或新建高爐開爐，送風風口可選擇全部風口送風點火，均勻花開風口點火送風，也可改變部分風口進風面積的方式點火送風，送風面積可在60%-100%全風口面積中選擇。這要與選擇的鐵口出鐵聯系起來。但要強調的是不應集中開風口送風，這樣易造成一開爐高爐就出現爐料偏行，集中開風口送風主要用在年修悶爐或爐缸未出殘鐵檢修后的開爐。

5.2風溫的使用：

以往的操作方式是使用最高風溫點火、待送風風口完全明亮后將風溫撤至800-900℃水平，大多數高爐也是采用這種方式。對此我們有不同看法。①現在熱風爐提供的風溫能力在1150℃以上，這部分熱能幾乎不要多花錢，不使用也是一種浪費。②風溫的使用在高爐開爐初期到軟熔帶形成初期不會對爐況的順行造成影響，多使用風溫對爐缸加熱、爐料預熱有更好的效果，有利于降低開爐焦比、也有利于布袋干法除塵的煤氣回收。

5.3風量掌握及開風口速度：

①初始送風點火風量可根據送風風口面積在全風量的30-50%之間選擇，待所有風口全部點燃后適當提高風量。但加風幅度宜小、時間間隔宜長。②軟熔帶形成前后、料柱透氣性會出現較明顯變化，此時宜穩、不可隨意加減風量，軟熔帶完全形成后，料柱透氣性會逐步好轉，可適當提高風量。此時風量可達到全風風量的60%左右。③在鐵口噴渣鐵前、出現不能上料較長時間，可大幅減風甚至休風。很多高爐出現這種情況時往往舍不得休風，造成深達10米以上的低料線，反而造成高爐不好操作。④加風與開風口配合進行，以保證風速接近正常風速。

5.4關于加濕：

北方空氣濕度小，高爐采用加濕鼓風調劑爐況，這也許是北方高爐區別于南方高爐的操作特點之一。在南方高爐普遍噴煤之前也曾間斷的使用加濕鼓風來調劑爐況，但不作為長期的操作手段，近10年來又有部分高爐采用了脫濕鼓風技術。總之南方高爐開爐是不需要加濕鼓風這種手段，據資料報導北方有部分高爐開爐采用了加濕鼓風，既然只是部分、而它又是一種增加消耗的手段，那么是完全沒有必要的。

5.5第一次出鐵時間的掌握：

一般是在鐵口煤氣引出管由噴吹煤氣轉到自動噴渣鐵，將其堵住后3—4h打開鐵口出第一次鐵。實際上這是不科學的。高爐過去開爐的習慣是急于第一次開鐵口，噴渣鐵堵口后2—3 h就打開，結果渣鐵量少。出來的渣鐵都黏在鐵溝上，增加爐前的勞動強度。科學的做法是經過計算保證第一爐鐵量在200 t以上，以保證主溝的加熱和保溫，為第二次鐵贏得充足的時間。首先要考慮到打開鐵口前鐵液面達到鐵口中心線以上，再根據當時風量、跑料速度及出鐵時間來決定第一次鐵開鐵口時間。使得第一次鐵出來渣鐵較多。這樣第一次鐵就走撇渣器，渣鐵分離良好，爐渣可走水沖渣。                                                       (6)合理的噴煤和富氧：高爐開爐過程是一個相對緩慢的過程。它必須經歷風量的恢復、操作制度的調整及爐溫的調整的過程，有相當一部分高爐為了場面上好看，在風量低于全風70%就要求富氧、生鐵硅高于2.0%就開始噴煤，這完全是一種浪費、是不科學的。

6關于達產及達產速度

首先以什么標準來衡量達產，我們認為不能單單以2.0的利用系數作為達產標準。要考慮以下幾方面因素：①風機能力，現在大型高爐有的風機能力配置過大，加之富氧量及入爐原燃料條件的不確定性，部分大型高爐生產的正常利用系數可以達到2.7甚至超過2.9tFe/米3.日。②全風口面積送風，風量達到全風的90%以上。③噴煤量達到正常煤量的80%以上。④有富氧能力的高爐富氧率達到2%以上。以往高爐開爐要控制達產速度不能太快，且要冶煉一段時間的鑄造鐵，爐溫高一點，生成部分石墨碳沉積，以保護爐缸。但近些年開爐都要求快速達產，在對標或要產量的利益驅動下，開爐3天就達到2．0的利用系數，新聞上也在大肆報道。我們認為，傳統做法過于四平八穩，現在做法又有點急功近利。高爐爐體高溫冶煉與冷卻保護，達到熱平衡是要一定時間的，新建高爐各種應力消除速度都應是緩慢一些為好，開爐速度過快不利于渣皮形成與穩定，對高爐爐襯壽命最終會帶來影響的，建議還是緩慢一點好，做到lO—15天達產就好。

7結語

(1)高爐開爐是一個系統工程，準備工作一定要充分。特別是首座大型高爐的開爐更要做好系列準備工作。

(2)每次的開爐不可能做到十全十美，但每次都必須作好分析、總結，只有這樣我們才能在下一次開爐中有所進步、有所提高。沒有最好、只有更好。