『技术文献』松汀钢铁7号高炉闷炉复产实践

松汀钢铁位于河北省唐山市迁安市，于 2012 年6 月投产，2016 年 11 月停炉大修，2017 年 8 月复产。 炉容 1 080 m3 。近年来，随着环保压力逐年加大， “双碳”管控政策收紧，唐山地区高炉的闷炉和复产 作业频率较以往明显增加。有的高炉由于闷炉方式 选择不合理，复产节奏，尤其是开风口节奏控制不理 想，炉况出现了明显波动; 有的高炉对开炉用铁口氧枪使用不成熟，不仅没有加快炉况恢复进程，反而造 成了大大小小的生产事故; 但是也有一部分高炉立 足于生产实际情况，探索出了适合自身的闷炉开炉 方法，取得了理想的复产效果［1－8］ 。特别是进入到 2021 年末，唐山地区多次启动“重污染天气Ⅱ级应 急响应”和“重污染天气橙色预警”。受此影响，再 加上原燃料供应紧张，7#高炉在 51 天的时间内，连 续进行了 4 次闷炉和复产作业。通过灵活选择开风 口方式，改进开炉用铁口氧枪的使用方法，4 次开炉 均取得了安全高效的开炉效果，实现了短时间全风 达产的既定目标，为同行业的类似作业提供了参考。

受环保政策、原料供应以及疫情等多种因素影 响，7 号高炉的 4 次闷炉作业均不能完全确定准确 的闷炉时长，导致无法精确计算闷炉净焦的加入量。 为了留有足够的回旋余地( 如果实际闷炉时长大于 计划闷炉时长，导致焦炭加入量相对偏少，可以及时 补充净焦; 如果实际闷炉时长小于计划时长，导致焦 炭加入量相对偏多，可以及时调整开炉负荷料) ，从 而达到“进可攻，退可守”的目的，4 次闷炉均采用填 焦闷炉与适当降料面相结合的方式。具体 闷炉时 长、加焦量、降料面深度如表 1 所示。

从表 1 看出，第 1 次闷炉的实际闷炉时长较计 划时长大幅延长，焦炭加入量明显过少; 第 4 次闷炉 的实际闷炉时长较计划时长大幅缩短，焦炭加入量 明显过多; 第 2 次和第 3 次闷炉的实际时长与计划 时长差别较小。

2．1开风口方式选择

7#高炉共有 18 个风口，风口直径均为 115 mm ， 送风总面积为 0．187 m2 。风口从正东方向开始顺 时针排序，如图 1 所示。

准备送风之前，为了防止堵风口的老泥时间过 长硬化，增加捅风口难度，提前将各风口的旧泥清 理干净，再用砖套配合新泥把风口重新堵严。

第 2 次闷炉由于实际闷炉时间短，采用花开风口 的方式送风复产。其余 3 次均采用偏开风口的方式， 第 1 次由于时间过长，偏开 6 个风口送风，第 3 次偏 开 8 个风口，第 4 次偏开 10 个风口送风。随着复产 进程的深入，根据渣铁情况，逐步开风口加风。4 次 复风作业的开风口进展情况如表 2 所示。表 2 中的 “开风口时间”即为对应风口捅开时间距送风时间的 时间差，“0 ”分钟即为复产送风时未堵的风口。

由表 2 可以看出，第 2 次由于花开风口，复风过 程进展最快，仅用时 648 min 就实现了风 口全开。 第 1 次由于闷炉时间最长，开风口进展也最慢，耗时 1 329 min 才实现了风口全开。送风复产，恢复炉况 过程中，开风口进程比较顺利，没有出现风口难开 或风口烧坏的情况。

2．2复风料安排

复风料采用先加入 10 t 锰矿和 5 t 净焦配合集 中洗炉，后续负荷料采用烧结矿配比 70% ，用硅石 调整碱度( 铁水硅含量 3．0% ，炉渣校正碱度 0．9) 的方式进行调整。复合料每批含硅石 500 kg 、锰矿 500 kg 。

4 次恢复炉况的初始矿批均为 12 t，初始干焦负 荷 2．6 。随着开风 口加风，每隔 15 批料增加矿批 2 t、负荷 0．2，逐步恢复至正常状态。布料角度也随 着炉况恢复进程，采用先加环数再扩角度的方式， 恢复至正常角度。

2．3炉前出铁组织

炉前采用铁口埋入氧枪的方式对炉缸铁口区 域进行加热，氧枪通压缩空气和氧气，两种气体的 通入量可以通过阀门灵活调节。送风初期，压缩空 气阀门全开，氧气阀门关闭。 随着加风进程开始， 逐步开大氧气阀门，增加氧气比例。风压 150 kPa左右时，氧气阀门全开。送风 4 h 左右之后，埋入氧 枪的铁口上部风口会出现明显的渣液涌动，再根据 风口工作情况和炉内的憋风情况，选择开铁 口时 机。需要开铁口时，关闭氧枪的压缩空气阀门，待

氧枪烧出，转为正常出铁操作即可。

由于闷炉时间不同，根据炉缸的降温程度，决 定氧枪埋入的方式、深度和角度( 氧枪中心线与铁 口中心线的夹角) 。第一次由于闷炉时间过长，采 用全烧铁口埋入氧枪的方式，氧枪埋入最深，角度 最小。其余 3 次均采用开口机直接送进的方式埋入 氧枪。氧枪使用的具体情况如表 3 所示。

此次连续闷炉开炉之前，7#高炉有过几次氧枪 开炉的尝试，效果均不理想。主要存在两方面的问 题: ①全烧铁口埋入氧枪，出第一次铁时，由于铁口 孔道太粗，容易跑大流; ②不能准确掌握氧枪埋入 的深度和角度，造成氧枪不能及时烧透需要和风口 贯通的区域，起不到加热炉缸的作用。经过数次论 证和尝试，对氧枪进行了多次改进，直径由粗变细， 由填料式进化成压缩空气保护式。此次连续闷炉 开炉，把氧枪的作用发挥到了极致，最为关键的复 产后第一次出铁不仅安全、平稳，而且铁量大、温度 足，为后续的炉况恢复奠定了坚实的基础。

2．4 炉况恢复的主要时间节点

第一次出铁、投用撇渣器、喷煤、富氧、TRT 并 网发电、风口开全、全风、达产等是炉况恢复进程中 重要的标志性时间节点。松汀钢铁 7 #高炉短时间 内连续 4 次炉况恢复，每一次都各有特点。主要的 时间节点如表4所示。 由表4可以看出，第 1 次闷 炉恢复进程较慢，主要是因为闷炉时间过长，炉缸 热损失严重，耗时将近 3 天才实现达产。其余 3 次 炉况恢复进程均快速顺利，在较短的时间内就实现 了全风达产。

7#高炉在 51 天的时间内连续进行了 4 次闷炉 和复产作业，虽然 4 次炉况恢复过程整体的思路和 进程大同小异，但仍呈现出不同的特点和问题，通 过对比研究，可以总结出以下经验。

( 1) 对于不能准确确定时长的闷炉作业，尤其 是执行空气质量管控应急预案而导致的紧急闷炉 作业，可以采用填焦闷炉和适当降料面相结合的方 式，留下足够的回旋余地。 时间过长可以随时补 焦，防止炉凉; 时间过短则可以保证炉内有足够的 空间接受复合料，减少渡净焦的时间。此种方法虽 是无奈之举，但也保证了炉况恢复的进退自如，为 复风后的炉况恢复创造必要的调节余地。

( 2) 复风过程中，开风口的方式和数量至关重 要［9］ 。个人建议，如无特殊影响因素，不超过 120 h( 5 天) 的闷炉，可以采用花开风口的方式，加快炉况恢复 进程; 闷炉时间超过 120 h，尽量选用偏开风口的方式 恢复炉况。由于民营企业高炉均面临冶炼强度逐年 增大、焦炭质量恶化的生产现状，恢复炉况时，偏开风 口的数量建议保守选择。可以采用“多堵快开”的方 式，避免因风口烧损造成的进程反复甚至停滞，达到 安全、快速、高效地恢复炉况的目的。

( 3) 第一次出铁的铁水质量直接决定着整个复 风过程的进展，而氧枪的使用好坏又直接决定了第 一次出铁的情况［10］ 。氧枪必须保证埋入到位，即埋 入氧枪的深度和角度必须准确，既要保证安全，又 要保证可以最大程度地加热炉缸，活跃铁口部位的 炉缸区域。氧枪尽量用开口机直接送入，避免由于 烧铁口埋入氧枪而导致铁口孔道过粗，引发第一次 出铁跑大流事故。有实力的企业可以在氧枪上附 加更多的监控设施，如测温热电偶、孔内监控头能， 以保证氧枪的使用更安全、精准、高效。

( 4) 整个复风过程的后期亦至关重要，尤其是 在前期炉况恢复过程比较顺利的情况下，容易滋生 放松和麻痹大意的思想，出现冒进心理，着急加风、开风口。这种心理极易造成风口的烧损和炉况恢 复进程的反复，切记“按图索骥”、“稳中求胜”。

7#高炉在短时间内连续进行了 4 次闷炉开炉作 业，全部科学安排，精密部署，采用适合自身企业实 际情况的作业形式。合理的闷炉方法，稳妥的开风 口方式，以及铁口氧枪的创新应用，都强有力地保 证了每次炉况恢复进程的快速和高效，最大程度地 为企业减少闷炉停产带来的损失，从高炉技术角度 实现效益的最大化。此次短时间多次闷炉开炉作 业的成功，是站在企业自身技术积累和同行业先进 经验的肩膀上取得的成绩。通过对 4 次不同时长的 闷炉开炉作业进行对比研究，取得了新的经验和收 获，为企业日后的高炉闷炉开炉作业积累了更加丰 富的经验，也给同行业高炉的类似作业提供了有益 的参考和借鉴。