摘   要   針對鄂鋼2號高爐煤氣分布特點，從裝料制度、送風制度、爐缸狀況等方面進行調(diào)整，高爐煤氣流分布穩(wěn)定合理，煤氣利用率達49%左右，燃料比下降到520kg/t，各項技術(shù)經(jīng)濟指標良好，高爐穩(wěn)定順行。

關(guān)鍵詞    高爐    煤氣流分布    裝料制度  

鄂鋼2號高爐有效容積1800m3，設26個風口，2個鐵口，由中冶南方設計，采用了多項先進的煉鐵工藝和裝備，如爐底爐缸砌筑大塊碳磚加微孔剛玉陶瓷杯的綜合爐底結(jié)構(gòu)，爐腹以上采用磚壁合一薄內(nèi)襯結(jié)構(gòu)技術(shù)；爐喉鋼磚水冷，實現(xiàn)100％爐體水冷；軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)；串罐無料鐘爐頂布料技術(shù)；重力除塵加新型干法布袋除塵系統(tǒng)和ＴＲＴ發(fā)電系統(tǒng)；3座改進型卡魯金頂燃式熱風爐加雙預熱系統(tǒng)；新型環(huán)保底慮法沖渣工藝等。2號高爐在2013年4月7日點火送風，開爐順利，投產(chǎn)后指標良好。由于2015年鋼材市場不景氣，高爐大量使用低品位高有害物原料，造成爐內(nèi)堿金屬和Zn等循環(huán)積存，使部分風口中套變形，加上爐型變化以及原燃料變差，導致爐況不順，氣流不穩(wěn)，邊緣頻繁出現(xiàn)管道。通過對煤氣流分布采取一系列控制措施，使高爐恢復穩(wěn)定順行，煤氣利用率上升2%，各項技術(shù)經(jīng)濟指標良好。

1     爐況出現(xiàn)波動的主要表現(xiàn)

至2016年2月，2號高爐開始爐況不順，表現(xiàn)為煤氣流不穩(wěn)，爐體熱負荷波動大，爐身頻繁掉渣皮；風壓不穩(wěn)、風量經(jīng)常萎縮，探尺走勢變差；爐墻溫度大幅度波動，頻繁出現(xiàn)邊緣管道，透氣性指數(shù)劇烈波動；爐缸工作情況變差，兩鐵口出鐵不均，出鐵時間變短，鐵口維護難度增加；鐵水溫度下降，鐵水物理熱與鐵水[Si]大幅度波動；焦比和燃料比大幅度升高，產(chǎn)量下降；風口小套破損率明顯上升；爐況穩(wěn)定性差，各項技術(shù)經(jīng)濟指標失常。表1為2號高爐2016年全年部分生產(chǎn)指標情況。

2    氣流分布的優(yōu)化措施

2.1   氣流分布的調(diào)整

（1）裝料制度的調(diào)整。2號高爐2013年投產(chǎn)后順序良好，至2016年2月，由于爐內(nèi)堿金屬和Zn等富集、爐型發(fā)生變化、爐缸中心堆積以及原燃料變差，之前的裝料制度不適應當前生產(chǎn)，爐況不順。表2為2號高爐2016年初的裝料制度，礦批48t，布料角差9.5°/12.5°，料線1.5米。

為了調(diào)整和控制好煤氣流，2號高爐不斷摸索總結(jié)，在鐵廠相關(guān)專家技術(shù)指導下優(yōu)化裝料制度，穩(wěn)定爐況，消除管道氣流，使爐況逐步恢復順行，裝料制度調(diào)整優(yōu)化過程見表3 。

通過矩陣調(diào)整后，觀察爐頂紅外攝像中反映出的煤氣流變化及利用休風機會觀察布料和料面情況，找到影響高爐爐墻熱負荷波動大及氣流變化大的主要因素:1、料罐下沿到布料溜槽礦焦落點凈高8.5米，造成在槽下經(jīng)過振動篩精料處理后的原料在爐頂再次摔打,使得入爐料粒級變小，影響高爐透氣性指數(shù)；2、6號爐采用光面溜槽，且轉(zhuǎn)速較快（6s/圈），造成布料時有1/3原料是拋灑到溜槽外，不是沿著溜槽布在矩陣要求的落點上；3、由于建爐時資金不足，6號爐軟水冷卻設備只是滿足高爐理論熱負荷，在實際生產(chǎn)中邊緣氣流一旦偏多，容易造成軟水進水溫度偏高，爐墻冷卻效果變差，因而出現(xiàn)渣皮不穩(wěn)，造成操作爐型變化，出現(xiàn)邊緣局部氣流不足或過多而形成管道。分析出主要原因后，高爐上部布料制度調(diào)整堅持以“活躍中心，穩(wěn)定邊緣氣流”為指導思想，通過“大礦角、大角差”上部布料摸索，形成平臺加漏斗型料面[1]，于2017年4月消除管道，冷卻壁水溫差下降，渣皮穩(wěn)定，煤氣利用率提高，燃料比下降較明顯。

2017年4月，利用休風機會，經(jīng)目測2號高爐料線1.5m時碰撞點角度大約38.5°，因此最大角一般在37.5°—38.5°。經(jīng)過反復調(diào)整，最終形成了目前較為合理的、適合2號高爐當前爐型的裝料制度：礦批56t，角差9.5°/12.5°，料線1.5m。調(diào)整后的布料矩陣見表4。

（2）送風制度的調(diào)整。風口的調(diào)整主要是將風口面積擴大，以利于增加風量，活躍爐缸。主要操作思路是下部適當擴大風口面積，增加富氧和提高噴煤比，保證高爐有足夠風速和鼓風動能，風量盡可能維持在4200-4400m3/min之間，使實際風速在250m/s以上。增加風量的同時，增加礦批，提高煤氣利用率，控制合適的操作參數(shù)，對煤氣流進一步優(yōu)化。調(diào)整情況如下：將帶有直徑90mm內(nèi)襯的風口小套3個逐步全開，風口面積由0.279m2逐步增加到0.294m2（見表5）。

（3）爐缸狀況的調(diào)整。爐缸工作均勻活躍是爐況順行、煤氣流分布穩(wěn)定的保證[2]。2號高爐活躍爐缸的措施主要是維護爐缸溫度的充沛和合適的爐渣堿度。2號高爐鐵水物理熱嚴禁長時間低于1490℃，1490-1510℃是合適的溫度區(qū)間，防止連續(xù)的低物理熱造成爐缸堆積。同時實施低硅冶煉技術(shù)，降低鐵水中[si]含量，可達到高爐高產(chǎn)、節(jié)焦、低耗、降低生鐵成本。同時可減少轉(zhuǎn)爐渣量，取得良好經(jīng)濟效益。降低生鐵[si]含量的措施：①降低焦比，降低焦炭灰分，提高品位，減少入爐SiO2量，降低硅源；②選用高頂壓、大富氧等有利于高溫區(qū)下移的技術(shù)措施和操作制度，保證爐缸熱量及鐵水溫度，抑制SiO2 的還原。故而6號爐爐頂壓力由2016年的220Kp提高到現(xiàn)在的230Kp；要求焦炭M10由2016年的7.0左右降低到現(xiàn)在的6.0左右；在原料條件穩(wěn)定、爐況順行的情況下提高焦炭負荷，由2016年最好時的4.2左右提高到現(xiàn)在最好4.5左右，并能長期保持；增壓高爐富氧率，由2016年的2.3左右提高到現(xiàn)在的3.5左右。因這些措施的實施，2號高爐現(xiàn)在[si]長期控制在0.3%-0.4%，同時要求爐渣堿度控制在1.2左右，保證渣鐵流動性良好。

2.2    加強日常管理

（1）爐外管理：隨著爐況穩(wěn)定，高爐日產(chǎn)量逐步提高，爐外及時出盡渣鐵變得尤為重要。制定爐外鐵口維護相關(guān)獎懲制度，加強泥套的管理和維護，杜絕冒泥現(xiàn)象，確保鐵口深度在2.8-3.0m左右，不能隨意減少打泥量，確保泥包穩(wěn)定。2017年5月通過環(huán)保炮泥的引進和使用，炮泥質(zhì)量得以改善，出鐵時間延長，出鐵次數(shù)由每班5爐減少至4爐，炮泥使用單耗降低30%左右，改善爐前出鐵環(huán)境，降低爐前勞動強度。

（2）減少休風率：加強設備管理和風口煤槍改進降低高爐休風率。a、針對高爐生產(chǎn)節(jié)奏快、原燃料運輸戰(zhàn)線長、設備關(guān)要部件工作環(huán)境惡劣等特點，從自身實際出發(fā)，一方面通過強化設備專檢人員責任意識，為高爐設備正常運轉(zhuǎn)提供保障；其次利用生產(chǎn)間隙，對有隱患的設備進行更換及處理，如: 利用周末時間對槽下返礦4、5皮帶機基礎進行更換改造，改造效果良好，確保了槽下上料系統(tǒng)設備的正常運行；合理利用生產(chǎn)間隔對爐前開口機鏈條及夾鉗進行更換處理，確保高爐生產(chǎn)順暢；熱風爐煤氣預熱器兩端插盲板并組織焊補，減少煙氣中CO含量等。另一方面組織好計劃檢修，對高爐一些有重大隱患的設備進行更換，如:爐頂布料溜槽磨損的及時更換；槽下主供料皮帶磨穿漏料的更換等，2017年截至8月份因設備原因影響的無計劃休風為零。b、通過對2016年風口小套破損統(tǒng)計和分析，發(fā)現(xiàn)高爐風口小套破損70%是因煤粉刷套、20%是因焦炭磨損小套尾部、10%是其他原因。煤粉刷套大部分是因高爐所用的風溫較高，煤槍受熱變形造成的，固2017年2號高爐將原來直徑  的煤槍逐步更換成直徑   的煤槍進而增加壁厚提高煤槍耐熱性，同時增加噴吹氮氣量冷卻煤槍，減少煤槍變形，并要求配管工多巡視風口，發(fā)現(xiàn)煤槍刷套及時調(diào)整；引進尾部有耐磨料的風口小套，減少風口小套磨破的發(fā)生。經(jīng)過4個月的置換，現(xiàn)每月因更換風口小套而休風的時間不超過3小時。

3    效果

2號高爐煤氣流分布經(jīng)過不斷優(yōu)化和完善，得到了很好的控制，中心氣流較強，邊緣氣流穩(wěn)定，2017年4月份開始各項生產(chǎn)指標均有長足的進步，且能穩(wěn)定的保持在較高水平，5-7月份由于西區(qū)焦化干焦爐檢修，2號高爐用一半的水熄焦及部分落地焦，在原燃料變差的情況下，堅持以“活躍中心，穩(wěn)定邊緣氣流”為指導思想，高爐繼續(xù)保持穩(wěn)定低耗高產(chǎn) 。2017年1-8月部分生產(chǎn)指標見表6。

4    結(jié)語

在經(jīng)過不斷摸索、分析、總結(jié)，鄂鋼2號高爐通過對煤氣流分布的優(yōu)化控制，高爐風量、透氣性及鼓風動能相應提高，風量由2016年的4200m3/min提高到4400m3/min以上，煤氣利用率上升到48.5%以上，燃料比下降到520kg/t左右，達到了1800m3高爐基本的操作參數(shù)，形成了穩(wěn)定的平臺漏斗料面結(jié)構(gòu)。在目前的原燃料條件下，各項技術(shù)經(jīng)濟指標達到了較高的水平。

5    參考文獻

[1]  劉云彩. 現(xiàn)代高爐操作[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2016.5.

[2]  周傳典. 高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2002.8.