摘  要：首鋼通鋼3號(hào)高爐2016年7月份開始爐缸側(cè)壁溫度異常升高，通過(guò)一系列措施后，側(cè)壁溫度得到有效控制，針對(duì)高爐冶煉強(qiáng)度低的實(shí)際情況，通過(guò)優(yōu)化上下部操作制度、穩(wěn)定高風(fēng)溫、提高頂壓、富氧噴煤、加強(qiáng)爐外出鐵等一系列強(qiáng)化冶煉的手段，使高爐各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)明顯改善。

關(guān)鍵詞：大型高爐；強(qiáng)化冶煉   

1  概況

通鋼3號(hào)高爐于2014年7月12日開爐，高爐有效容積2680m3,設(shè)計(jì)產(chǎn)能220萬(wàn)噸/年，是目前全通鋼在產(chǎn)的容積最大、工藝設(shè)備最先進(jìn)的高爐。2016年7月份3號(hào)高爐爐缸側(cè)壁溫度異常升高，為了確保高爐安全生產(chǎn)，有計(jì)劃的降低冶煉強(qiáng)度，吃鈦礦護(hù)爐等一系列措施，經(jīng)過(guò)一個(gè)多月的時(shí)間，側(cè)壁溫度已經(jīng)得到了有效的控制。針對(duì)目前冶煉強(qiáng)度低，防止高爐長(zhǎng)時(shí)間低強(qiáng)度冶煉會(huì)出現(xiàn)爐缸堆積等異常爐況，通過(guò)優(yōu)化高爐基本操作制度、富氧噴煤、穩(wěn)定高風(fēng)溫、提高頂壓等一系列強(qiáng)化冶煉的手段，使3號(hào)高爐各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)逐步上升（表1）。

2  優(yōu)化基本操作制度

受爐缸側(cè)壁溫度限制，通鋼3#高爐7月中下旬開始逐步降低冶煉強(qiáng)度，高爐各參數(shù)有計(jì)劃的降低，風(fēng)壓最低降到300Kpa左右，產(chǎn)量降低到4000t以下，同時(shí)吃鈦礦護(hù)爐等措施，經(jīng)過(guò)一個(gè)多月的時(shí)間，高爐爐缸側(cè)壁溫度得到了很好的控制，側(cè)壁溫度已在安全生產(chǎn)范圍內(nèi)。針對(duì)現(xiàn)在冶煉強(qiáng)度低的現(xiàn)狀，3號(hào)高爐通過(guò)對(duì)基本操作制度的研究和調(diào)整，探索護(hù)爐后的合理制度，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)在保證高爐穩(wěn)定順行的前提下使經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)穩(wěn)步提升。

2.1  裝料制度的調(diào)整

2.1.1  增大礦批

礦批增大使礦層增厚，邊沿和中心同時(shí)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(shí)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(chǎn)實(shí)踐中探索，方法是：①利用上下部調(diào)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(qiáng)；③采取循序漸進(jìn)的方法逐步增大，一次增大500kg/批，在增大的過(guò)程煤氣流分布不受影響；④需增加焦炭負(fù)荷時(shí)，不減焦炭而是適當(dāng)增加礦石。通過(guò)這些方法。3號(hào)高爐礦批由護(hù)爐后的52t逐步增至63t，并且隨著爐況的調(diào)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(kuò)大，3號(hào)高爐按照“打開中心，兼顧邊緣”的思路通過(guò)逐漸調(diào)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(jìn)一步合理分配，以求提高煤氣利用率來(lái)降低燃料比。護(hù)爐過(guò)程為了保證爐況穩(wěn)定順行3號(hào)高爐布料矩陣以C938272625124↓O82746452↓的形式為主，用犧牲煤氣利用來(lái)?yè)Q取吃鈦礦后的爐況穩(wěn)順?，F(xiàn)在爐缸側(cè)壁已經(jīng)不威脅安全生產(chǎn)，為實(shí)現(xiàn)提高煤氣利用率降低燃料比，3號(hào)高爐進(jìn)行了裝料制度的調(diào)整：通過(guò)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(shí)將礦平鋪，布料矩陣調(diào)整為C938272625122↓O82736352↓。調(diào)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(fēng)制度的調(diào)節(jié)

2.2.1 穩(wěn)定高風(fēng)溫

提高風(fēng)溫的效果體現(xiàn)在降低焦比、提高產(chǎn)量和改善生鐵質(zhì)量、發(fā)揮噴吹燃料的效果等方面。3號(hào)高爐從2015年11月份開始風(fēng)溫就已經(jīng)用至1255℃，之后一直保持高風(fēng)溫運(yùn)行。高風(fēng)溫對(duì)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(fēng)溫使鼓風(fēng)動(dòng)能增大，燃燒帶擴(kuò)大，爐缸活躍，同時(shí)高溫區(qū)和軟熔帶下移，塊狀帶擴(kuò)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(fēng)溫的提高，高爐下部的溫度提高，使得SiO2還原的中間產(chǎn)物SiO揮發(fā)加劇，惡化了料柱的透氣性，同時(shí)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(chǎn)生液泛，另外，焦比下降，使料柱的透氣性相應(yīng)變差，這些因素均不利于高爐順行。3號(hào)高爐通過(guò)配合噴煤和富氧，合理調(diào)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(nèi)，進(jìn)而穩(wěn)定高風(fēng)溫送風(fēng)。

2.2.2 提高爐頂壓力，增加入爐風(fēng)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(hào)高爐通過(guò)提高爐頂壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步增加入爐風(fēng)量，達(dá)到高爐強(qiáng)化冶煉的目的。3號(hào)高爐在護(hù)爐期間頂壓基本維持在190kPa左右的水平，隨著側(cè)壁溫度的降低，3號(hào)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(fēng)量基本不變的情況下，煤氣在爐內(nèi)停留的時(shí)間延長(zhǎng)，增加了礦石與煤氣的接觸時(shí)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(fēng)量，煤氣流分布趨于合理，高爐爐況波動(dòng)減少。

3  低硅冶煉

在設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)好，原燃料成分穩(wěn)定條件下，高爐進(jìn)行低硅冶煉可產(chǎn)生較大效益，生鐵含硅每降低0.1%可降低焦比4-5kg/t。3號(hào)高爐在護(hù)爐期間為了提高鐵水中鈦的含量，以達(dá)到護(hù)爐的目的，有計(jì)劃的提高鐵水含硅量，在高爐順行的前提下爐溫最高達(dá)到0.62%。隨著爐缸側(cè)壁溫度得到控制以后，高爐有計(jì)劃的降低爐溫，用來(lái)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?fàn)t內(nèi)壓量關(guān)系寬松，產(chǎn)量增加。3號(hào)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(shí)保證鐵水物理熱不低于1480℃。為避免降低生鐵含硅量對(duì)生鐵質(zhì)量產(chǎn)生威脅，3號(hào)高爐在穩(wěn)定高風(fēng)溫保證物理熱充足的同時(shí)，造渣制度要求爐渣必須見石頭花，用來(lái)保證爐渣具有良好的脫硫效果，同時(shí)保證爐缸的熱量充足。通過(guò)降低生鐵含硅量，3號(hào)高爐的燃料比降低超過(guò)了10kg/t。

4   提高煤比，實(shí)現(xiàn)高風(fēng)溫富氧噴煤

高煤比、高風(fēng)溫、富氧是煉鐵技術(shù)進(jìn)步的重要標(biāo)志，是降低焦比，提高生鐵產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)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(fēng)口理論燃燒溫度降低等一系列不利于強(qiáng)化冶煉的因素出現(xiàn)，高爐技術(shù)操作趨于復(fù)雜。因此，除了對(duì)基本操作制度的優(yōu)化提出更高要求外，還需輔以高風(fēng)溫及富氧鼓風(fēng)等手段，才能達(dá)到良好的噴煤效果。高風(fēng)溫可對(duì)噴煤降低的風(fēng)口理論燃燒溫度進(jìn)行熱補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)溫度平衡，保持冶煉的正常進(jìn)行。在高爐護(hù)爐期間煤比降低至140kg/t左右水平，隨著爐缸側(cè)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(fēng)可強(qiáng)化煤粉在風(fēng)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(hào)高爐通過(guò)值班員日常的精心、及時(shí)調(diào)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(dòng)，為提高煤比創(chuàng)造了有利條件。

5   加強(qiáng)爐外操作

3號(hào)高爐設(shè)置3個(gè)鐵口，雙矩形出鐵場(chǎng)，正常生產(chǎn)時(shí)采用2個(gè)鐵口間隔出鐵，1 個(gè)鐵口停用，日出鐵次數(shù)平均在9～11次。在護(hù)爐期間，隨著鈦礦的入爐給爐前的工作帶來(lái)一定的難度，鐵口難開，并且渣鐵流動(dòng)性差，有粘渣鐵溝的現(xiàn)象。但是隨著爐缸側(cè)壁溫度得到控制后冶煉強(qiáng)度的提高和降低燃料比的要求，爐前及時(shí)出凈渣鐵成了高爐穩(wěn)定順行的關(guān)鍵因素。因此車間領(lǐng)導(dǎo)和值班室工長(zhǎng)、爐前班長(zhǎng)密切配合，工作中認(rèn)真執(zhí)行“爐外保爐內(nèi)的方針”，切實(shí)將“零間隔”出鐵落實(shí)到實(shí)處。同時(shí)要求值班副工長(zhǎng)組織好爐外出鐵工作，根據(jù)爐溫、風(fēng)壓、上次鐵口深度等情況來(lái)掌握使用鉆頭的型號(hào)，出鐵時(shí)間控制在90～120min，確保爐內(nèi)渣鐵及時(shí)足量排凈。爐前維護(hù)好鐵口泥套，確保堵鐵口時(shí)不出現(xiàn)冒泥現(xiàn)象，保證鐵口深度控制在2800～3200mm之間。當(dāng)爐外出鐵不及時(shí)或來(lái)渣時(shí)間大于30min時(shí)，及時(shí)采用兩場(chǎng)重疊出鐵，以緩解壓量關(guān)系，確保高爐穩(wěn)定順行。

6   結(jié)語(yǔ)

(1)首鋼通鋼3號(hào)高爐在護(hù)爐后，通過(guò)各種強(qiáng)化手段使各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不斷提高，達(dá)到正常高爐時(shí)的水平。

(2)依靠科技進(jìn)步，不斷總結(jié)高爐操作經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化高爐基本操作制度，保持高爐長(zhǎng)期穩(wěn)定順行，加強(qiáng)工藝、技術(shù)、生產(chǎn)組織管理，是取得良好技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的重要保證。

參考文獻(xiàn)

[1]劉夢(mèng)華，初建軍等.煉鐵廠7＃高爐使用外購(gòu)球團(tuán)礦高爐冶煉.吉林冶金.2011，(1)：9～10

[2]林萬(wàn)明，宋秀安，高爐煉鐵生產(chǎn)工藝.2010年5月.