摘  要  2017年漢鋼2號(hào)高爐（2280m3）通過(guò)合理搭配使用一二級(jí)焦炭，加強(qiáng)上下部調(diào)劑，選擇適宜的熱制度和造渣制度，加強(qiáng)冷卻制度的控制，抓好爐前出鐵操作等措施，確保高爐達(dá)到了長(zhǎng)期穩(wěn)定順行，高爐利用系數(shù)由2.20提高到2.51，主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)得到了大幅度提升。

關(guān)鍵詞  高爐  上下部調(diào)劑  制度  操作  指標(biāo)

1  前言

漢鋼公司2號(hào)高爐（2280m3）于2012年8月15日投產(chǎn)，投產(chǎn)后因受外圍條件制約（如噴煤富氧系統(tǒng)不能同期投運(yùn)、新設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定等）及應(yīng)對(duì)原燃料變化操作經(jīng)驗(yàn)不足，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均不理想。2017年通過(guò)合理搭配使用一二級(jí)焦炭，加強(qiáng)上下部調(diào)劑，選擇適宜的熱制度和造渣制度，加強(qiáng)冷卻制度的控制，抓好爐前出鐵操作等措施，確保高爐達(dá)到了長(zhǎng)期穩(wěn)定順行，高爐主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)得到了大幅度提升，2280m3高爐主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)變化情況見(jiàn)表1。

備注：因受鋼鐵市場(chǎng)影響，2015年9月至2016年4月高爐停爐檢修。

2  合理搭配使用一二級(jí)焦炭

在高冶煉強(qiáng)度、高噴煤比條件下，焦炭質(zhì)量變化對(duì)高爐指標(biāo)的影響率在35%左右[1]。漢鋼2號(hào)高爐因受地域及成本因素的制約，所使用的焦炭全部為外購(gòu)水熄搗固焦，且供應(yīng)緊張，品種多，一二級(jí)焦入爐配比經(jīng)常變動(dòng)。2017年焦炭質(zhì)量指標(biāo)（見(jiàn)表2）達(dá)不到公司內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)（見(jiàn)表3），焦炭粒度偏小、水分波動(dòng)大、含沫量高、灰分高、固定碳低、熱態(tài)性能差，已成為影響高爐生產(chǎn)指標(biāo)的重要因素。如何在現(xiàn)有的焦炭條件下保證高爐長(zhǎng)期穩(wěn)定順行，提升高爐指標(biāo)，一是保證一級(jí)焦入爐比例大于50%的前提下，視焦炭供應(yīng)情況合理搭配使用二級(jí)焦，甚至同時(shí)使用三種焦炭，但始終將質(zhì)量較好的焦炭布在高爐中心，以改善料柱中心的透氣性；二是根據(jù)一二級(jí)焦入爐配比的變化摸索出對(duì)應(yīng)的焦炭負(fù)荷及綜合負(fù)荷，在變焦炭配比時(shí)，盡量將負(fù)荷一次調(diào)整到位，以減少爐溫及爐況的波動(dòng)。

3  加強(qiáng)上下部調(diào)劑

上穩(wěn)下活是高爐生產(chǎn)的調(diào)劑原則，只有在爐缸工作充分活躍后，輔以正確的上部調(diào)劑才能使?fàn)t況穩(wěn)定順行，并達(dá)到提高煤氣利用率降低燃料比的目的。因此應(yīng)選擇好風(fēng)口面積以保持合適的風(fēng)速和鼓風(fēng)動(dòng)能，同時(shí)上部選擇合適的裝料制度。

針對(duì)2號(hào)管理原燃料條件較差，爐缸中心欠活躍，邊緣氣流不穩(wěn)定，利用檢修機(jī)會(huì)縮小風(fēng)口面積，并根據(jù)爐缸圓周風(fēng)口工作狀況調(diào)整風(fēng)口布局，風(fēng)口配置由￠120mm×21+￠115mm×7調(diào)整為￠120mm×10+￠115mm×12+￠110mm×6，風(fēng)口面積由0.3102m2縮小到0.2947m2，風(fēng)速由218m/s提高到222m/s。風(fēng)口調(diào)整后視爐況運(yùn)行又對(duì)布料矩陣進(jìn)行了調(diào)整，布料矩陣由C92827262524213O103938372625242調(diào)整為C92827262524213O102938373625242，加權(quán)平均角差由6.22°調(diào)到5.88°。通過(guò)加強(qiáng)上下部調(diào)劑，高爐煤氣流分布更趨合理，煤氣利用率由44.3%提高到45.5%，煤氣利用得到改善后，爐況的穩(wěn)定性和抗波動(dòng)能力增強(qiáng)，為高爐長(zhǎng)期穩(wěn)定順行，提升指標(biāo)奠定了基礎(chǔ)。

4  選擇適宜的熱制度和造渣制度

4.1  熱制度選擇

熱制度是爐缸工作熱狀態(tài)的反映。高爐爐溫穩(wěn)定，渣鐵物理熱充沛是保持爐況穩(wěn)定順行的基礎(chǔ)。高爐表示爐溫的指標(biāo)有兩個(gè)：一個(gè)是“物理熱”即指鐵水溫度；另一個(gè)是“化學(xué)熱”即指生鐵含硅量；一般鐵水中含硅量越高，鐵水溫度越高，反之則鐵水溫度越低[2]。對(duì)實(shí)施低硅鐵冶煉的高爐來(lái)說(shuō)，低硅必須以物理熱充沛為前提，因此控制好鐵水物理熱是關(guān)鍵。如渣鐵熱量不足，易引起爐缸不活躍、堆積，甚至造成爐涼事故。2號(hào)高采取固定高風(fēng)溫（1220℃）用調(diào)劑煤氧量來(lái)平衡爐溫，[Si]按0.35%±0.10%控制，要求鐵水溫度≥1480℃；正常生產(chǎn)時(shí)嚴(yán)禁高爐出現(xiàn)連續(xù)兩爐生鐵硅或物理熱低于下限。

4.2  造渣制度選擇

造渣制度選擇應(yīng)滿足：具有良好的流動(dòng)性和脫硫能力，熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性要好，有利于爐況順行和爐襯維護(hù)[3]?？刂七m宜的爐渣堿度和渣中鎂鋁比可改善爐渣的滲透能力和流動(dòng)性。針對(duì)漢鋼高爐爐渣中Al2O3含量高達(dá)15.5%，通過(guò)提高燒結(jié)礦中MgO含量，將爐渣中MgO含量由7%提高到8%，適當(dāng)提高爐渣中MgO含量，爐渣的粘度下降，熔化性溫度降低，穩(wěn)定性提高。通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐將2號(hào)高爐二元堿度控制在1.15～1.20之間，爐渣中鎂鋁比控制在0.45～0.55之間，三元堿度控制在1.35～1.45之間，保證了爐渣冶金性能的穩(wěn)定，起到了良好的冶煉效果。

5  加強(qiáng)冷卻制度控制

合理的冷卻制度不但有利于保證高爐操作爐型的正常與穩(wěn)定，促進(jìn)高爐穩(wěn)定順行，而且還有利于降低冷卻器件燒損，降低高爐的休風(fēng)率。2號(hào)高爐是薄壁爐襯，采用的是軟水密閉循環(huán)，其中爐腹、爐腰和爐身下部有三段銅冷卻壁，2017年針對(duì)渣皮脫落較頻繁，常引起爐溫及爐況的波動(dòng)，一是將軟水流量由4250m3/h增加到4350m3/h，二是將進(jìn)水溫度由38℃降到37℃，冷卻強(qiáng)度提高后，渣皮頻繁脫落的現(xiàn)象得到了有效控制，各段熱負(fù)荷穩(wěn)定在控制范圍，銅冷卻壁壁體溫度≤70℃，軟水系統(tǒng)溫差≤6℃。為防止產(chǎn)生“汽塞”現(xiàn)象，要求每4天進(jìn)行一次軟水系統(tǒng)排汽。

6  抓好爐前出鐵操作

爐前出鐵操作是高爐冶煉操作中的一個(gè)重要組成部分，如果不能按時(shí)出凈渣鐵，爐缸中液態(tài)渣、鐵面升高后使?fàn)t缸料柱的透氣性惡化，不僅風(fēng)壓升高，風(fēng)量降低、下料速度降低，而且在爐缸工作不活躍時(shí)還會(huì)導(dǎo)致崩料或懸料[4]。

2號(hào)高爐產(chǎn)量提高后，出鐵穩(wěn)定率低，渣鐵不能及時(shí)出凈已成為制約高爐生產(chǎn)的限制性環(huán)節(jié)。2017年對(duì)三班出鐵做出統(tǒng)一規(guī)定：堵口20min后退泥炮，退炮后先用Φ60mm的鉆頭鉆鐵口1.0m～1.5m，然后開(kāi)始對(duì)鐵口進(jìn)行烘烤，嚴(yán)禁潮鐵口出鐵，鐵水罐兌好后視鐵口情況用Φ60mm的鉆頭鉆至2.0m～2.5m，然后換成Φ55mm的鉆頭將鐵口鉆開(kāi)，堵口時(shí)統(tǒng)一打泥量為泥炮定尺的2.0格。要求爐前做好出鐵前準(zhǔn)備工作，及時(shí)修補(bǔ)泥套，鐵水罐兌好后必須15min內(nèi)打開(kāi)鐵口，堵口時(shí)嚴(yán)禁鐵口冒泥。通過(guò)以上措施的采取，鐵口深度控制在2.7～3.0m，出鐵流速控制在5～6t/s，出鐵時(shí)間控制在90～120min，出鐵穩(wěn)定率大幅度提升，杜絕了爐內(nèi)憋渣鐵，有效地控制了鐵量差，為高爐長(zhǎng)期穩(wěn)定順行，提升指標(biāo)提供了保障。

7  結(jié)語(yǔ)

漢鋼2號(hào)高爐通過(guò)不斷摸索，2017年通過(guò)優(yōu)化操作，實(shí)現(xiàn)了高爐的長(zhǎng)期穩(wěn)定順行，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)得到了大幅度提升，但因受焦炭質(zhì)量影響，燃料比仍較高。

（1）合理搭配使用一二級(jí)焦炭是保證爐況長(zhǎng)期穩(wěn)定順行的物質(zhì)基礎(chǔ)。

（2）加強(qiáng)上下部調(diào)劑及選擇適宜的熱制度和造渣制度是高爐操作的關(guān)鍵。

（3）加強(qiáng)冷卻制度的控制對(duì)爐況長(zhǎng)期穩(wěn)定順行和提升指標(biāo)起著重要的作用。

（4）要實(shí)現(xiàn)高爐好的指標(biāo)，原燃料的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量應(yīng)滿足高爐冶煉基本要求，并不斷強(qiáng)化外圍組織和設(shè)備管理，為高爐正常生產(chǎn)提供良好的保障。

8  參考文獻(xiàn)

[1]王維興.高爐煉鐵對(duì)原燃料質(zhì)量的要求和影響. 2011年全國(guó)煉鐵原料學(xué)術(shù)會(huì)議.

[2]范廣權(quán).高爐煉鐵操作.北京:冶金工業(yè)出版社,2008年第1版：109.

[3]由文革.適用高爐煉鐵技術(shù).北京:冶金工業(yè)出版社,2007年第1版：248. 

[4]張殿有.高爐冶煉操作技術(shù).北京:冶金工業(yè)出版社,2006年第1版：172.