摘  要：首鋼通鋼3號高爐2016年7月份開始爐缸側壁溫度異常升高，通過一系列措施后，側壁溫度得到有效控制，針對高爐冶煉強度低的實際情況，通過優(yōu)化上下部操作制度、穩(wěn)定高風溫、提高頂壓、富氧噴煤、加強爐外出鐵等一系列強化冶煉的手段，使高爐各項經濟技術指標明顯改善。

關鍵詞：大型高爐；強化冶煉   

1  概況

通鋼3號高爐于2014年7月12日開爐，高爐有效容積2680m3,設計產能220萬噸/年，是目前全通鋼在產的容積最大、工藝設備最先進的高爐。2016年7月份3號高爐爐缸側壁溫度異常升高，為了確保高爐安全生產，有計劃的降低冶煉強度，吃鈦礦護爐等一系列措施，經過一個多月的時間，側壁溫度已經得到了有效的控制。針對目前冶煉強度低，防止高爐長時間低強度冶煉會出現(xiàn)爐缸堆積等異常爐況，通過優(yōu)化高爐基本操作制度、富氧噴煤、穩(wěn)定高風溫、提高頂壓等一系列強化冶煉的手段，使3號高爐各項經濟技術指標逐步上升（表1）。

2  優(yōu)化基本操作制度

受爐缸側壁溫度限制，通鋼3#高爐7月中下旬開始逐步降低冶煉強度，高爐各參數(shù)有計劃的降低，風壓最低降到300Kpa左右，產量降低到4000t以下，同時吃鈦礦護爐等措施，經過一個多月的時間，高爐爐缸側壁溫度得到了很好的控制，側壁溫度已在安全生產范圍內。針對現(xiàn)在冶煉強度低的現(xiàn)狀，3號高爐通過對基本操作制度的研究和調整，探索護爐后的合理制度，力爭實現(xiàn)在保證高爐穩(wěn)定順行的前提下使經濟技術指標穩(wěn)步提升。

2.1  裝料制度的調整

2.1.1  增大礦批

礦批增大使礦層增厚，邊沿和中心同時加重，改善了礦石和煤氣的接觸條件，有利于提高煤氣利用率降低燃料比；但同時又使煤氣上升的阻力增大，不利于順行。要尋找既有利爐況順行又能提高煤氣利用的礦石批重，需在生產實踐中探索，方法是：①利用上下部調節(jié)，使煤氣分布合理，保持高爐順行，為上礦批創(chuàng)造條件；②邊沿和中心有明顯的通路，并且中心的通路要比邊沿強；③采取循序漸進的方法逐步增大，一次增大500kg/批，在增大的過程煤氣流分布不受影響；④需增加焦炭負荷時，不減焦炭而是適當增加礦石。通過這些方法。3號高爐礦批由護爐后的52t逐步增至63t，并且隨著爐況的調整，今后還可繼續(xù)嘗試增加礦批。

2.1.2  改善氣流分布，提高煤氣利用率

為了配合礦批的擴大，3號高爐按照“打開中心，兼顧邊緣”的思路通過逐漸調整上部料制改善煤氣流分布，在保證氣流通暢爐況順行的前提下使邊緣與中心煤氣流進一步合理分配，以求提高煤氣利用率來降低燃料比。護爐過程為了保證爐況穩(wěn)定順行3號高爐布料矩陣以C938272625124↓O82746452↓的形式為主，用犧牲煤氣利用來換取吃鈦礦后的爐況穩(wěn)順?，F(xiàn)在爐缸側壁已經不威脅安全生產，為實現(xiàn)提高煤氣利用率降低燃料比，3號高爐進行了裝料制度的調整：通過減少中心焦比例和礦平鋪的方法，大膽嘗試將中心焦改為2圈，同時將礦平鋪，布料矩陣調整為C938272625122↓O82736352↓。調整后煤氣利用率明顯有了提高，高爐燃料比也得到了降低且爐況順行狀況良好。

2.2  送風制度的調節(jié)

2.2.1 穩(wěn)定高風溫

提高風溫的效果體現(xiàn)在降低焦比、提高產量和改善生鐵質量、發(fā)揮噴吹燃料的效果等方面。3號高爐從2015年11月份開始風溫就已經用至1255℃，之后一直保持高風溫運行。高風溫對高爐順行的影響，既有有利的的一面，也有不利的一面。提高風溫使鼓風動能增大，燃燒帶擴大，爐缸活躍，同時高溫區(qū)和軟熔帶下移，塊狀帶擴大，高爐上部區(qū)域溫度降低，這些因素均有利于高爐順行。但是，隨著風溫的提高，高爐下部的溫度提高，使得SiO2還原的中間產物SiO揮發(fā)加劇，惡化了料柱的透氣性，同時爐缸煤氣體積因爐缸溫度的提高而膨脹，煤氣流速增大，于是高爐下部壓差升高，易產生液泛，另外，焦比下降，使料柱的透氣性相應變差，這些因素均不利于高爐順行。3號高爐通過配合噴煤和富氧，合理調節(jié)噴煤量和富氧量，使得理論燃燒溫度控制在合理范圍內，進而穩(wěn)定高風溫送風。

2.2.2 提高爐頂壓力，增加入爐風量

在上述高爐基本操作制度優(yōu)化且爐況穩(wěn)定順行的情況下，3號高爐通過提高爐頂壓力來實現(xiàn)進一步增加入爐風量，達到高爐強化冶煉的目的。3號高爐在護爐期間頂壓基本維持在190kPa左右的水平，隨著側壁溫度的降低，3號高爐開始逐漸嘗試上用頂壓，至10月份上旬頂壓已用至215kPa。提高爐頂壓力，則煤氣體積縮小。在風量基本不變的情況下，煤氣在爐內停留的時間延長，增加了礦石與煤氣的接觸時間，有利于礦石還原。頂壓提高后高爐表現(xiàn)為更容易接受大風量，煤氣流分布趨于合理，高爐爐況波動減少。

3  低硅冶煉

在設備運行狀態(tài)好，原燃料成分穩(wěn)定條件下，高爐進行低硅冶煉可產生較大效益，生鐵含硅每降低0.1%可降低焦比4-5kg/t。3號高爐在護爐期間為了提高鐵水中鈦的含量，以達到護爐的目的，有計劃的提高鐵水含硅量，在高爐順行的前提下爐溫最高達到0.62%。隨著爐缸側壁溫度得到控制以后，高爐有計劃的降低爐溫，用來降低消耗，降低生鐵含硅量是降低燃料消耗的有效途徑，生鐵含硅量降低以后而且使爐內壓量關系寬松，產量增加。3號高爐本著“降硅不虧熱”的原則，以充足的鐵水溫度為保證，生鐵含硅量逐步降低至0.4%左右，并同時保證鐵水物理熱不低于1480℃。為避免降低生鐵含硅量對生鐵質量產生威脅，3號高爐在穩(wěn)定高風溫保證物理熱充足的同時，造渣制度要求爐渣必須見石頭花，用來保證爐渣具有良好的脫硫效果，同時保證爐缸的熱量充足。通過降低生鐵含硅量，3號高爐的燃料比降低超過了10kg/t。

4   提高煤比，實現(xiàn)高風溫富氧噴煤

高煤比、高風溫、富氧是煉鐵技術進步的重要標志，是降低焦比，提高生鐵產量，實現(xiàn)強化冶煉的重要手段。

噴煤量增大后，料柱礦焦比大幅提高，焦炭的骨架作用降低，風口理論燃燒溫度降低等一系列不利于強化冶煉的因素出現(xiàn)，高爐技術操作趨于復雜。因此，除了對基本操作制度的優(yōu)化提出更高要求外，還需輔以高風溫及富氧鼓風等手段，才能達到良好的噴煤效果。高風溫可對噴煤降低的風口理論燃燒溫度進行熱補償，實現(xiàn)溫度平衡，保持冶煉的正常進行。在高爐護爐期間煤比降低至140kg/t左右水平，隨著爐缸側壁溫度得到控制，高爐逐步提高煤比，從表1可以看出，煤比的提高。

富氧鼓風可強化煤粉在風口的燃燒，提高煤粉的燃燒效率，增加煤粉與焦炭的置換比。3號高爐通過值班員日常的精心、及時調劑，確保了在供氧壓力不穩(wěn)的情況下，入爐氧量能夠平穩(wěn)入爐，防止給爐況造成波動，為提高煤比創(chuàng)造了有利條件。

5   加強爐外操作

3號高爐設置3個鐵口，雙矩形出鐵場，正常生產時采用2個鐵口間隔出鐵，1 個鐵口停用，日出鐵次數(shù)平均在9～11次。在護爐期間，隨著鈦礦的入爐給爐前的工作帶來一定的難度，鐵口難開，并且渣鐵流動性差，有粘渣鐵溝的現(xiàn)象。但是隨著爐缸側壁溫度得到控制后冶煉強度的提高和降低燃料比的要求，爐前及時出凈渣鐵成了高爐穩(wěn)定順行的關鍵因素。因此車間領導和值班室工長、爐前班長密切配合，工作中認真執(zhí)行“爐外保爐內的方針”，切實將“零間隔”出鐵落實到實處。同時要求值班副工長組織好爐外出鐵工作，根據爐溫、風壓、上次鐵口深度等情況來掌握使用鉆頭的型號，出鐵時間控制在90～120min，確保爐內渣鐵及時足量排凈。爐前維護好鐵口泥套，確保堵鐵口時不出現(xiàn)冒泥現(xiàn)象，保證鐵口深度控制在2800～3200mm之間。當爐外出鐵不及時或來渣時間大于30min時，及時采用兩場重疊出鐵，以緩解壓量關系，確保高爐穩(wěn)定順行。

6   結語

(1)首鋼通鋼3號高爐在護爐后，通過各種強化手段使各項技術經濟指標不斷提高，達到正常高爐時的水平。

(2)依靠科技進步，不斷總結高爐操作經驗，優(yōu)化高爐基本操作制度，保持高爐長期穩(wěn)定順行，加強工藝、技術、生產組織管理，是取得良好技術經濟指標的重要保證。

參考文獻

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