文丰主厂区2号高炉降低燃料比生产实践

鲁秀军 张利波 卫阳阳 任建国 禇瑞林(河钢宣钢炼铁厂)摘要：宣钢四号1800m³高炉多年来稳定顺行，拥有合...

摘要：宣钢四号1800m³高炉多年来稳定顺行，拥有合理的冶炼炉型，在每次的定修复风时都能够达到快速稳妥。对四号高炉复风操作经验进行了总结。通过抓好精料工作和控制合理炉型与稳定的热制度，加上外围保障和精心操作实现了快速 复风。

关键词：大型高炉   精料  热制度  复风

宣钢四号高炉自投产以来，摸索出一整套快速复风的操作方案，使得在当下钢铁市场疲软，成本居高，利润微薄时期大大的减少了损失。同时实现了高炉长期稳定顺行。各项技术经济指标也不断改善。

1    搞好精料工作，改善料柱透气性

搞好精料工作是保证高炉顺行，强化冶炼，活跃炉缸的首要条件，而活跃的炉缸工作也是能够快速复风的首要保障。宣钢四号高炉入炉料主要包括烧结矿，球团矿和PB矿（块矿）。焦炭使用的是自产焦加外购焦和部分小焦。宣钢一直以来倡导低成本冶炼，所以在保证高炉稳顺的前提下，尽量多用块矿少用球团矿，尽量提高小焦比降低大焦比。

（1）优化炉料结构，提高入炉品位。优化炉料结构就是摸索出高碱度烧结矿和酸性球团矿以及块矿的合理配加比例，自2005年开炉以来，摸索出认为较为合理的炉料结构为72％～76％烧结矿+13％～15％球团矿+10％～14％块矿。入炉焦炭50％自产干熄焦+40％外购焦+10％小焦。这种炉料结构可以形成位置、形状相对合理的软熔带，易于控制合理炉型，强化冶炼，全面活跃炉缸工作。

（2）进行外购焦的快速分析，每天对外购焦的水份做快速分析，及时掌握外购焦水份的变化，如果水份变化大时，及时进行外购焦配量的调剂，防止炉缸热量发生大的波动。同时加强上仓料的检查，发现质量较差或化学分析偏差较多的料，要减量配加，避免造成炉况波动。

（3）加强入炉原燃料筛分管理，对于烧结矿和球团矿的粒度和强度较为稳定，尤其是块矿的粒度和水分很不稳定，所以加大了槽下块矿的筛分管理，合理调整下料口开度并要求槽下每班清理块矿筛子，冬季加大清理次数，保证不糊筛极大的减少粉末入炉。小焦和矿石一块儿入炉按矿角布料，提高了矿层的透气性。

2  控制基本操作制度稳定，优化炉内操作

（1）优化上部装料制度。

上部装料制度主要受入炉料的影响，低温粉化等因素会造成高炉透气性差，压量关系紧，压差升高，严重时可造成中心气流受阻，炉顶发闷炉顶摄像中心气流不可见。中心气流变弱后，压量关系紧，压差升高。为此，装料制度的调整本着“发展中心气流，适当抑制边缘气流”。采取正装。中心多布焦炭和适当降低料线来发展中心，适当抑制边缘气流。料线深度按1.8m放料，保证一定料面漏斗深度。布料角度见表1。项目

1

2

3

4

5

6

7

8

9

焦角

39.5°

37.5°

35.5°

33.5°

25°

矿角

41°

39.5°

37.5°

35.5°

（2)稳定热制度和造渣制度。

热制度的稳定，对炉况稳定顺行至观重要。炉温稳定波动小，软熔带的位置就相对稳定不会造成炉墙黏结和渣皮脱落，煤气流相对稳定，崩悬料就少甚至没有。极大的维护了顺行。炉温过高过低都会影响煤气流分布，操作中应避免高炉温，高炉温易加速Ti的还原，容易造成炉缸堆积，破坏顺行。所以工艺组要求炉温[Si]控制在0.25%～0.40%，[S]控制在0.020%～0.050%，炉渣碱度控制在1.18～1.20，且结合当地原料条件要求渣样是玻璃渣略带石头边。铁水温度控制在1480℃～1510℃。一般情况下，不控制下限铁温，低于1490℃做为预警值，低于1490℃就采取提热措施。正常铁温控制在1500℃～1510℃。此外为稳定炉温，操作方针要求三班统一操作，严格控制料速，班下料52±1批。料速或快或慢超出规定都会影响炉温的稳定。因此，严格按操作方针控制炉温为稳定煤气流和炉况创造了条件。一个班6炉铁的[Si]铁温控制见下表2。炉次

第1炉

第2炉

第3炉

第4炉

第5炉

第6炉

铁温

1502℃

1506℃

1510℃

1508℃

1503℃

1498℃

[Si]

0.35%

0.33%

0.38%

0.34%

0.30%

0.28%

3  加强炉前操作管理

四号高炉设置东西两个出铁场，两个出铁场每一个月倒一次出铁，大大改善了炉缸工作状况。使炉缸圆周工作更加趋于均匀。而炉前操作更是制约冶炼过程的重要环节。炉前各项指标的好坏直接影响到高炉各项技术经济指标的提高。为此，高炉出铁制定了严格的炉前操作指标标准：出铁正点率，包括开铁口正点和出铁时间正点。开铁口要求40分钟内打开铁口，超出要求的时间5～10分钟 打开铁口为晚点，10～15分钟为严重晚点，15分钟以上为开口事故。钻眼一般采用φ55㎜的钻头，铁口深2.8m～3.0m，出铁时间控制在120分钟之内，铁水流速不小于5.2吨/分钟。特殊情况铁口卡焦，及时上打棒打通铁口，确保及时出净渣铁，避免高炉憋风现象。也为高炉全风作业创造条件。另外倒场出铁时头一炉铁铁口易卡焦，这时可用φ60㎜钻头，并且勤换打棒打通铁口，保证把渣铁及时排放干净。炉前各项指标能很好的完成，为炉内使用大风量达到合适的风速和鼓风动能以及控制好稳定的炉温创造了条件。也为维护炉缸好的工作状况提供了有力保障。活跃均匀的炉缸工作以及稳定的热量保证了初始煤气流和软熔带位置的稳定，下部无堆积，上部无黏结。从而达到送风快速恢复炉况，便于短时内强化冶炼。

4   休送风操作

（1）休风操作 上好休风料

以最近的一次休送风为例，2016年2月23日四号高炉计划23日8:00～24日16:00休风32小时，主要检修槽下主皮带和水冲渣的设备，高炉更换部分风口。休风操作主要是调整好炉况和上好休风料。炉况的调整四号高炉保持长期稳顺，炉缸工作均匀活跃休风没有问题，主要是上好休风料。休风料加入的原则是提热料保证休风前一炉铁铁温充足，渣铁流动性好，休风料位置合适，保证送风后燃烧焦炭，迅速加热炉缸。休风料单分两段料。第一段是提热料：1）净焦一罐+轻负荷料18批。2月23日00:00(入炉时间）加焦一罐（10.3吨），下一罐矿中做轻碱球团代烧结矿10吨，保证休风前一炉铁[Si]≧0.45%，铁水温度≧1500℃渣碱度在中下限。2）加焦后变料缩矿批1吨，加大焦100㎏/批。即矿批由49吨缩为48吨，同时减轻焦炭负荷。大焦10.3吨，小焦1.2吨全焦负荷4.17，碱度计算参数在原基础上下调0.04倍变料。炉温按0.45%煤粉按原23吨/小时计算。第二段是休风料，1)净焦两罐+轻负荷料31批，2月23日3:00上休风料（入炉时间），首先加净焦两罐（10.8吨*2）加焦后球团代烧结矿18吨走两批。2）单焦入炉后变料缩矿批1吨/批，即由48吨缩为47吨，轻负荷加大焦500㎏/批，同时减配Pb(块矿）至11%（5吨/批）大焦批10.8吨，小焦1.2吨/批全焦负荷3.92，碱度计算参数在原基础上再下调0.08倍。（变料炉温按0.65%，煤粉按22吨/小时计算）。

（2）做好下部与中部的密封

休风后组织各工种做好下部风口和中部冷板的密封工作。炉前工负责上严和堵严各风口。为把所更换的风口小套上严，卸下旧的小套后，要把小套与二套接口处都仔细的清理干净。再把小套撞严实。并且使用“点燃煤气法”去检验是否上严。不卸直管的风口用铁棍测量保证堵严堵到位，工长24小时加强风口巡回检查，以防止有风口堵泥裂开进空气燃烧焦炭。休风后半小时通知水泵房将各部冷却水降到最低（风口高压水除外），看水工负责查漏并且把漏水冷板水关死，防止向炉内漏水。做好下部与中部的密封工作，极大的保护了炉缸热量免受损失，为复风很好的储备了热量。

（3）复风操作记录

休风近32小时后于24日15:58送风，送风堵5#、9#、19#、23#风口，其中5#重堵，要求不捅不开。计划恢复速度与实际恢复速度对比如表3所示.计划

风压

顶压

风量

风温

送风面积

堵风口

1小时

280

150

2900

1050℃

0.2350m2

5#9#19#23#

2小时

300

165

3100

1080℃

0.2454m2

5#9#19#

3小时

320

185

3300

1100℃

0.2557m2

5#19#

4小时

335

195

3500

1120℃

0.2661m2

5#

5小时

350

200

3750

1140

0.2774m2

全开

6小时

360

200

3800

1150

0.2774 m2

恢复到位

实际

风压

顶压

风量

风温

送风面积

堵风口

1小时

290

160

3000

1050

0.2454m2

5#9#19#

2小时

330

180

3400

1100

0.2557m2

5#

3小时

360

200

3800

1120

0.2774m2

全开

4小时

360

200

3800

1150

0.2774m2

恢复到位

从表2可看出，计划6小时恢复炉况到位实际风量提前3小时恢复至正常。风温提前2小时恢复到位。这得益于高炉热制度和炉缸工作的长期稳定，另外，高炉操作工精细化操作和三班统一操作以及外围工种的严格管理起到决定性作用。还有休风料的准确计算和加入位置的合适也决定了后续送风后很快料动，炉缸短时被加热，渣铁流动性良好，铁水物理热充足。加风幅度也提高很多。炉缸工作的好坏也在休风后从风口测量四点渣皮厚度以及炉缸第六层碳砖中心温度休风前后的在线监测值得到证实。休风后从东西南北四个方位更换的风口处测得的渣皮厚度分别为：31㎝、29㎝、28㎝、32㎝。四个方位的渣皮厚度相差不多，说明炉缸圆周还是较均匀的。另外，炉缸第六层碳砖中心温度休风前后一周的在线监测值见表4所示。日期

22日

23日

24日

25日

26日

27日

28日

温度

219℃

206℃

212℃

219℃

221℃

223℃

223℃

表3说明炉缸温度相当均匀稳定，除了23日休风当天炉缸第六层碳砖中心温度较正常低6℃～17℃外，其余全风作业时每天炉缸第六层碳砖中心温度几乎相差无几，这更充分说明均匀活跃的炉缸工作是高炉强化冶炼的首要条件。也是高炉长期休风后快速复风的重要保障。

5   结语

（1）精料入炉为炉况稳定顺行奠定了基础。而优化入炉料结构也是每座高炉不可或缺的重要一环。做好原燃料的管理，进行必要的检查、确认与分析，加强重要参数的预警监测，做到早动，少动。保证了炉缸工作的相对稳定，确保了高炉长期稳定顺行，也实现了定修快速恢复的目标计划。

（2） 维护基本操作制度稳定，特别是热制度和造渣制度的稳定，并且通过优化上部装料制度，使得炉料和煤气流达到合理分布，采用活跃炉缸工作的手段是高炉稳定顺行的必要保障。

（3）休风前调整好炉况，保证炉缸活跃。上好休风料保证休风前最后一炉铁物理热充足，轻负荷料位置合适，确保送风后迅速加热炉缸。做好下部和中部的密封减少热损失。充足的炉缸热量为快速开风口加风创造了条件。

（4）不足之处是开风口过程当中，由于炉前工具准备的不称手，把风口彻底捅干净用时较长，延迟了炉内富氧的恢复和用风的提高，后续如果能缩短捅风口时间，炉况还能进一步提前恢复到位。

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