劉翔      崔志

摘  要：安陽市新普鋼鐵公司煉鐵廠2號高爐采用優(yōu)化配焦質(zhì)量，提高燒結礦質(zhì)量，精細化管理，優(yōu)化高爐操作，合理匹配四大操作制度，保持高爐長期穩(wěn)定的順行和高強度冶煉，高爐利用系數(shù)及各項技術指標屢創(chuàng)新高。

關鍵詞：精細化操作；穩(wěn)定；順行；高冶煉強度；低燃料比

1  概述

安陽市新普公司鋼鐵煉鐵廠2號高爐于2008年建成投產(chǎn)，期間中修一次，又于2018年11月份中修更換爐缸耐材。2019年11月份，對風口組合磚及以上部位進行重新砌筑，并依據(jù)冷卻壁損壞情況對高爐5-8段冷卻壁及冷卻板進行了全部更換。2020年3月9日高爐點火、送風開爐。

2號高爐開爐后，針對我公司煉鋼產(chǎn)能大于煉鐵，鐵水資源不足的情況，通過轉變思想，樹立敢于突破的意識，強化入爐原燃料管理，提高焦炭質(zhì)量，合理搭配各種原燃料配比，穩(wěn)定高爐操作，抓好外圍管理等一系列手段，設備作業(yè)率不斷提高，高爐各項技術指標不斷突破，高爐利用系數(shù)、燃料消耗不斷刷新紀錄，躋身同行業(yè)領先水平。

2號高爐3月9日開爐后，3-7月份利用系數(shù)及燃料消耗不斷刷新新紀錄，從中修前利用系數(shù)4.16，燃料比535kg/t,指標提高到7月份利用系數(shù)最高達5.32，燃料比500kg/t（高爐不加廢鋼）。

2  改善入爐原燃料質(zhì)量，穩(wěn)定入爐料成分：

2.1  穩(wěn)定入爐焦炭成分及結構

我廠焦炭入爐采用干熄焦、準一級焦、高硫焦搭配入爐，三種不同價位焦炭搭配入爐，不僅為高爐優(yōu)化生產(chǎn)指標提供了保障，也從價格優(yōu)勢降低了燃料成本，其比例為1:1:1（見表1）

表1：入爐焦炭成分及配比

2.2  優(yōu)化爐料結構，穩(wěn)定入爐礦質(zhì)量，提高熟料率

入爐燒結礦、球團礦、塊礦質(zhì)量的穩(wěn)定性決定了高爐爐況的穩(wěn)定。自3月份開爐以來，通過公司各領導層的不斷努力，我廠燒結礦質(zhì)量不斷得到提升，為高爐提產(chǎn)降耗打下基礎，2號爐各項技術指標也不斷提升。

表2：入爐原料成分

由于我廠球團產(chǎn)能不足，不能滿足高爐生產(chǎn)，需外購部分球團及塊礦。2020年3-5月份配加8-10%外購球團，及3-5%塊礦。隨著塊礦市場行情的變化，從成本控制上考慮，自6月份始停止塊礦采購，增加外購球團配比實現(xiàn)全熟料入爐。

表3：

3  強化冶煉措施

3.1  加強入爐原燃料篩分管理

原燃料篩分效果的好壞影響到料柱透氣性高低，影響到風量的大小，影響到爐況的穩(wěn)定順行。

為降低入爐粉末量主要采取以下措施：

①加強原燃料篩分設備日常檢查及維護。要求崗位人員每班認真檢查設備，定時清理篩網(wǎng)，確保篩分效果。

②控制合理的倉門開度及振動篩篩速，延長篩分時間。焦炭倉門開度控制在240~260°左右，燒結礦倉門控制在200～210°以內(nèi)。同時，對焦炭篩進行改造，在振動篩出口處加裝小擋板增大了焦炭下降的阻力延長了焦炭在焦篩上的停留時間，有效保證了篩分效果，減少粉末入爐。

3.2  合理匹配、優(yōu)化高爐各項操作制度

（1）裝料制度調(diào)整。實踐證明氣流分布形式選擇與原燃料質(zhì)量密切相關。當原燃料質(zhì)量好時可以抑制邊緣氣流，反之，則應適當發(fā)展兩股氣流。

3月9日開爐初期，為保證開爐后爐況穩(wěn)定，快速活躍爐缸，塑造合理的操作爐型需要。2號高爐基本采用:縮小礦批，邊緣和中心同時減少礦石環(huán)數(shù)增加焦炭環(huán)數(shù)，以強制發(fā)展兩道氣流。這種布料模式對改善料柱透氣性，穩(wěn)定爐況在一定程度上起了積極作用。

自3月下旬，為維持爐況長期穩(wěn)定，提高產(chǎn)量，降低燃料比，依據(jù)原燃料實際情況，確立了“以中心氣流為主，適當發(fā)展邊緣氣流”的基本操作模式。

主要分三步進行：①逐漸同時增大礦石、焦炭布料角度。實踐證明，最大角度和邊緣礦焦負荷影響著布料平臺邊緣位置和邊緣氣流的控制范圍，一般應考慮在爐喉中心線半徑上距邊緣10%左右。這樣，在發(fā)展中心的同時能適當保持邊緣氣流通暢，減小因氣流調(diào)整帶來的爐況波動。

②逐漸同時增加礦焦角度。在同時增大礦石、焦炭角度后，中心氣流得到發(fā)展，為了進一步抑制邊緣氣流疏導中心氣流，增加煤氣利用率。

③增大礦石批重。理論上增大礦石批重可以穩(wěn)定煤氣流、提高煤氣利用率，但是增大礦批重的前提條件是必須有充足發(fā)展的中心氣流。否則，加大礦批重帶來的是爐況不穩(wěn)。因此，在采取上兩步措施逐漸引導出中心氣流且中心氣流占主導地位后，到7月份2號高爐礦批由原來的17.5噸逐步增加到23.0t(見表4)。

通過以上措施2號高爐疏通了中心煤氣通路，高爐壓量關系得到大大改善，提高了煤氣利用率，加強了抗外界干擾的能力，為高爐連續(xù)提高強化冶煉、降低燃料比打下了良好基礎。

表4    2號高爐布料角度表

（2）送風制度調(diào)整。在高爐日常調(diào)劑中“以下部調(diào)劑為基礎，上下部調(diào)劑相結合”是經(jīng)常采用的基本原則。當采用“抑制邊緣氣流，發(fā)展中心氣流”為主的上部氣流分布形式布料時，下部應采用高風速吹透的調(diào)劑原則。否則，邊緣氣流不好控制，只有當上部中心氣流和邊緣氣流都比較開放時，下部調(diào)劑對上部氣流分布影響才會減弱。

對于中心氣流，如果下部動能不足，單純靠上部調(diào)劑加大礦石布料角度、中心加焦等手段開放中心氣流需要中心較高溫度，且會影響到煤氣利用。嚴重時，還會出現(xiàn)中心料面高的情況，這是由于爐缸的氣流分布影響了中心部位爐料的下降速度。只有當下部鼓風動能提高了，中心吹活以后上部則可以控制中心氣流的溫度，提高煤氣利用率，降低焦比。

因此，在調(diào)整裝料制度之初2號高爐采用較小風口面積提高鼓風動能，與上部加重邊緣的布料方式相匹配以利于吹透中心。開爐初期風口布局為φ114mm×14，風口長度360mm,送風面積0.1429㎡。

經(jīng)過一段時間的調(diào)整，中心氣流獲得了相對的發(fā)展以后，便逐漸增加風口面積以維持合適的風速及鼓風動能，嚴格控制標準風速不小于230m/s。到7月份風口布局為鐵口兩側采用φ114mm×5，其余風口采用φ120mm×9，風口長度360mm的9個, 加長風口380mm的5個，送風面積0.1527㎡。

通過上下部調(diào)劑相結合的分階段逐步調(diào)整，獲得了顯著效果。2號高爐風量由原來的1850～1900m³/min提高到2100～2150m³/min，渣鐵物理熱有了明顯提高（高爐月平均物理熱1470-1480℃），燃料比大大降低。

（3）熱制度和造渣制度的調(diào)整。在高爐操作中，合理的造渣制度和熱制度對高爐穩(wěn)定順行十分重要。為進一步降低焦比，在保證生鐵充足的物理熱的前提下，制定了提高鐵水物理熱的操作方針。將爐渣堿度由原來的1.10～1.15上調(diào)至1.15～1.20，同時，在生產(chǎn)過程中，固定全風溫作業(yè)，通過調(diào)劑煤量來調(diào)劑負荷。調(diào)整后高爐月平均物理熱1470-1480℃。

（4）高頂壓操作。隨著爐況穩(wěn)定性的逐漸改善，逐步將爐頂壓力由原來的150kpa逐步提高穩(wěn)定在188kpa。一方面，減緩了煤氣在爐內(nèi)流速，延長了煤氣在爐內(nèi)的停留時間，提高了煤氣利用率；另一方面，煤氣體積得到壓縮，一定條件下允許加大風量，進而提高冶煉強度。實踐證明，頂壓每提高10kpa,焦比可降低0.5～1%。

（5）高鼓風動能操作。煉鐵廠2號高爐配備風機型號為AV45-13型，為進一步挖掘風機潛力，提高冶煉強度，2號高爐在操作上采取用盡風機能力，逐步加大鼓風動能，高鼓風動能模式操作，鼓風動能由原來12000KJ/s提高到14500KJ/s。隨著鼓風動能的提高，中心氣流旺盛后，上部布料、送風面積調(diào)整必須跟上。

3.3  加強爐前出鐵管理

爐前操作是高爐冶煉過程的重要環(huán)節(jié)，爐前操作指標的好壞直接影響到高爐各項經(jīng)濟技術指標。

（1）為保證出凈渣鐵，依據(jù)實際情況適當增加1～2爐次，杜絕高爐因出不凈渣鐵所帶來的憋風、減壓后所造成的爐溫波動。

（2）堅持爐前三班統(tǒng)一操作，嚴格控制打泥量，杜絕人為因素所造成的鐵口深度不穩(wěn)定。規(guī)定每班必須對2個鐵口分別做一次泥套，避免鐵口冒泥所帶來的鐵口深度的波動，杜絕了放風堵口等惡性事故的發(fā)生。

4、加強設備檢查及維護，降低休風率

2號高爐指標的不斷創(chuàng)新，也與良好的設備運行狀況分不開。在設備管理上，嚴格落實崗位點檢制度，做到早發(fā)現(xiàn)、早處理。經(jīng)過不懈努力，2號高爐平均休風率逐月下降，為高爐外圍穩(wěn)定順行提供了設備保障。

因此，依據(jù)我廠實際生產(chǎn)條件，通過制定有針對性的調(diào)整措施，2號高爐各項經(jīng)濟技術指標有了較大改善。尤其是進入6、7月份，高爐利用系數(shù)、鐵水物理熱、燃料比均取得大幅度提升，一舉突破歷史最高水平。（見表5）

表5  2號高爐2020年3-7月主要技術指標

4  高冶煉強度帶來的問題及解決辦法：

隨著冶煉強度的提高，也會帶來很多意想不到的問題。高爐送風系統(tǒng)、高爐冷卻系統(tǒng)、煤氣系統(tǒng)、渣鐵處理系統(tǒng)、爐頂設備、上料系統(tǒng)等一系列配套設施都會出現(xiàn)意想不到的問題。要想長期保證高爐的穩(wěn)定、順行、高產(chǎn)，在計劃提高冶煉強度前，必須對各系統(tǒng)進行認真梳理，認真摸排，查找影響高爐生產(chǎn)的客觀存在的缺陷和問題，提前謀劃，提前解決，打好基礎，切勿盲目進行。

5  結語

如何保持高爐穩(wěn)定順行提高產(chǎn)量、降低焦比，增加效益是高爐操作者永恒的課題。既要維持好高爐順行又要避免急于求成的心理，需要做到以下幾點：

1、以“安全、穩(wěn)定、順行”為基本原則，做實做細工作，加強工藝管理，優(yōu)化操作制度。

2、依據(jù)原燃料實際情況，依據(jù)每座高爐在生產(chǎn)過程中實際爐況情況，有針對性的制定合理的操作方針。

3、堅持“發(fā)展中心，兼顧邊緣”的原則逐步提高高爐操作技術水平，組織好爐前生產(chǎn)，實現(xiàn)成本的優(yōu)化。

4、高爐操作者在高爐操作時需要結合生產(chǎn)實際情況，要敢于轉變思想，不斷在實踐中總結經(jīng)驗，勇于突破，才能不斷進步。

總之，在高爐操作技術方面仍需進行不斷的摸索，找出適合自身生產(chǎn)的最佳制度，實現(xiàn)低成本，高效率冶煉。

參考文獻

[1]  周傳典. 高爐煉鐵生產(chǎn)技術手冊. 冶金工業(yè)出版社.2003

[2]  趙軍,閆寶忠，劉東英.關于高爐布料技術中存在問題的探討.河北冶金.2011(3):13-16

[3]  王鳳民.本鋼7號高爐強化冶煉實踐.煉鐵.2011(5):30-33