羅 勝
（山西太鋼不銹鋼股份有限公司制造部， 山西 太原 030003）
摘 要：大型高爐開爐期間相關(guān)科學(xué)合理的生產(chǎn)組織對高爐開爐穩(wěn)定順行、快速達產(chǎn)至關(guān)重要。對開爐的外圍保供條件、開爐不同階段鐵水分配、存在問題進行了分析，提出了相關(guān)應(yīng)對方案，并對開爐期間出鐵特征進行了闡述，為準備超大型高爐開爐及其生產(chǎn)組織提供了依據(jù)。
關(guān)鍵詞：大型高爐開爐；特性分析；組織原則；難點分析及應(yīng)對措施
對于鋼鐵企業(yè)來說，大高爐（4 350 m3 高爐以上的大型高爐）的穩(wěn)定不僅關(guān)系到煉鋼系統(tǒng)的穩(wěn)定，而且波及到煤氣系統(tǒng)、原料系統(tǒng)、軋材系統(tǒng)、動力系統(tǒng)的穩(wěn)定，高爐系統(tǒng)是鋼鐵企業(yè)的核心，而大高爐能否順利開爐，更是鋼鐵企業(yè)的重中之重。
高爐建設(shè)工程完工，各系統(tǒng)（煤氣系統(tǒng)、上料系統(tǒng)、沖渣系統(tǒng)等）均冷試車（調(diào)試）完成后，高爐開始裝料、點火送風(fēng)，高爐第一爐鐵水出鐵，到高爐順利噴煤，爐況穩(wěn)定，鐵水硅含量（質(zhì)量分數(shù)）達到 1.0%以下的全過程，正常時間約為 7～10 d。
1 開爐前的外圍保供條件
高爐一旦開爐，不論是原料質(zhì)量產(chǎn)生波動還是原料供應(yīng)不及時會造成空料線，因爐前設(shè)備故障和鐵水罐（魚雷罐）組織不及時等原因會使高爐憋風(fēng)，因其他設(shè)備故障會造成高爐減風(fēng)或休風(fēng)，這些因素都將導(dǎo)致高爐熱制度波動，鐵水[Si]不達標。開爐高Si 鐵水持續(xù)時間長，會使鐵水罐難以正常周轉(zhuǎn)，給高爐造成致命影響。因此，應(yīng)高爐造渣制度、熱制度、出鐵制度的要求，外圍保供條件如下：
1）焦爐較高爐提前 15 d 以上投產(chǎn)，且焦炭質(zhì)量能滿足高爐要求。一般新焦爐投產(chǎn)需連續(xù)生產(chǎn) 15 d以上，焦炭產(chǎn)、質(zhì)量才能滿足高爐生產(chǎn)需求。
2）燒結(jié)機提前 1 個月熱負荷試車，燒結(jié)礦質(zhì)量、產(chǎn)量滿足高爐要求（燒結(jié)機和高爐配套建設(shè)）。
3）鑄鐵機設(shè)備完好，能滿足持續(xù)鑄鐵需要。
4）4 350 m3 高爐本體設(shè)備狀況及其它各項準備、試車工作全面完成，運行可靠、穩(wěn)定，無較大隱患。
5）風(fēng)、水、電、氣（包括煤氣）等介質(zhì)穩(wěn)定運行。
2 開爐期間出鐵特性分析
對開爐期間的出鐵量、鐵水硅含量及鐵水流速進行跟蹤統(tǒng)計，繪制曲線圖見圖 1。
2.1 鐵水量
第一爐鐵水量最低，第三爐達到最高，第四爐出鐵量減少（主要因素是上兩爐出鐵比較干凈），后面呈升高趨勢。
2.2 鐵水 Si 含量
鐵水硅含量隨著開爐的進展，整體呈下降趨勢，第一爐鐵水 Si 含量最高，第三爐下降幅度明顯增加，隨后緩慢下降，20 爐以后 Si 含量（質(zhì)量分數(shù)）由特高區(qū)（2.0%～4.0%）降到了普通區(qū)（1.0%左右），到30 爐以后已降到了 1.0%以下。
2.3 鐵水流速
第一次最慢，第三次出鐵量大增，流速也達到最高，第四爐以后鐵水流速基本呈平緩上升趨勢。
3 開爐不同階段的難點分析及應(yīng)對措施
3.1 不同階段鐵水分配組織
高爐物理熱充沛，化學(xué)熱（Si 含量）按預(yù)定目標降低（10 d 內(nèi)鐵水 Si 含量（質(zhì)量分數(shù)）控制在 1%以下），是整個開爐期間生產(chǎn)組織的基礎(chǔ)，以鐵水 Si 含量為依據(jù)，將高爐開爐劃分為四個階段。不同階段鐵水分配組織見下頁表 1。
3.2 不同階段具體生產(chǎn)組織方案
針對不同階段的特點，采取相應(yīng)的措施，具體組織方案如下：
3.2.1 第一階段
落實外圍（機車、敞口罐、鑄鐵機及混鐵爐等）準備工作，做好開爐點火后出第一爐鐵的準備。
3.2.2 第二階段
特點：鐵水溫度低、鐵水硅含量超高（預(yù)計 4%以上）、鐵水流動性差。
組織措施：開爐第一爐，全部安排鑄塊，如鐵水溫度低于 1 370 ℃時流動性差，難以鑄鐵，安排凍罐后冷卻，進罐庫翻罐處理。第二爐，全部安排鑄塊，如果鐵水溫度低于 1 430 ℃，且鐵水流速≤2 t/s，安排單罐運輸送鑄鐵機。第三爐，鐵水量預(yù)計在 800 t 以上，鑄鐵節(jié)奏跟不上。措施：全部用敞口罐運輸，共出鐵 12 罐，4 罐安排鑄鐵，8 罐送煉鋼舊區(qū)（如鐵水 Si 含量高于 4%時，舊區(qū)安排簡單吹煉后鑄廢鋼錠）。
3.2.3 第三階段
特點：鐵水硅含量呈下降趨勢，屬于高硅、高產(chǎn)階段。
組織措施：第四爐首次使用魚雷罐運輸送新區(qū)，在新區(qū)倒罐站用鐵水包分別接新高爐鐵水和舊高爐鐵水，按 1:1.25 的比例進行混合后供轉(zhuǎn)爐煉鋼，預(yù)計混合后的鐵水硅含量在 1.3%以下。開爐第三天（第四~十四爐）是鐵水硅含量降低的轉(zhuǎn)折期，是生產(chǎn)組織關(guān)注的重點，第三階段的生產(chǎn)組織基本同第三天。
3.2.4 第四階段
特點：鐵水硅含量（質(zhì)量分數(shù)）在 1.0%以下。
組織措施：原則是盡可能供新區(qū)使用，新區(qū)使用有困難時，安排舊區(qū)使用。當新高爐鐵水發(fā)生積壓時，安排舊系統(tǒng)高爐休風(fēng)。
整個過程，需要對煉鋼新、舊區(qū)鐵水的供應(yīng)進行及時、合理調(diào)配，避免鐵水消化不及時，對高爐造成影響。
3.2 存在問題及應(yīng)對措施
存在的主要問題是高硅鐵水的消化使用，尤其是前三個階段。而某公司當時的鑄鐵能力嚴重不足，煉鋼時最大的困難是，因鐵水 Si 含量高，煉鋼過程極易造成噴濺。
針對以上問題，應(yīng)對的措施是：煉鋼采用雙渣法進行操作，外圍組織的措施是高硅鐵水和普通鐵水進行兌鐵，稀釋降低 Si 含量，詳細措施如下。
1）煉鋼使用高硅鐵水的方案見表 2。
2）因鑄鐵機能力不足，新高爐開爐鐵水和舊系統(tǒng)的鐵水混合供煉鋼使用方案
混合鐵水使用方案：每日（持續(xù) 10 天）都要對新高爐鐵水量、Si 含量預(yù)測，結(jié)合舊有系統(tǒng)的鐵水量、Si 含量情況等，制定鐵水混合、分配方案，舊煉鋼的鐵水混合利用煉鋼的混鐵爐混合鐵水，新煉鋼的鐵水混合由新煉鋼倒罐站通過鐵水包混合完成。
以高爐開爐第三天為例，其方案如下：
開爐第三天預(yù)計全天出鐵 6 000 t，出鐵 11 次。
平均鐵水硅含量 w（Si）在 2.3%以下。
新高爐鐵水分配：首先盡可能安排鑄鐵，不能影響鑄鐵機能力，預(yù)計日鑄鐵 2 500 t；日安排供煉鋼新區(qū) 2 000 t；其余全部安排供煉鋼舊區(qū)使用，預(yù)計數(shù)量1 500 t；鐵水混合方案見表 3、表 4。
4 結(jié)語
本文重點對大高爐開爐的外圍生產(chǎn)組織進行了方案論述，尤其是鑄鐵能力不足的情況下，如何使用消化高硅鐵水的方法和生產(chǎn)組織進行了研究分析，為大高爐開爐及其生產(chǎn)組織提供依據(jù)。