摘要：寧鋼2號高爐(2500m3)通過強(qiáng)化原燃料質(zhì)量管理、優(yōu)化布料制度、穩(wěn)定合適的風(fēng)速和動能，提高爐溫的管理標(biāo)準(zhǔn)，減少爐溫波動等辦法，2017年一季度煤比逐月增加，到3月份煤比提升至172kg/t,為高煤比生產(chǎn)積累了生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞： 煤比  原燃料管理  裝料制度   爐溫  

0 引言  

高爐噴煤是從高爐風(fēng)口向爐內(nèi)直接噴吹煤粉，以替代焦炭起提供熱量和還原劑的作用，從而降低焦比，降低生鐵成本，它是現(xiàn)代高爐冶煉的一項(xiàng)重大技術(shù)革命。在燃料消耗沒有明顯增加的情況下，通過提高煤比，降低焦比，是高爐煉鐵人永恒的追求目標(biāo)；但是隨著煤比的增加，爐腹煤氣量增加，爐內(nèi)壓差升高，氣流分布發(fā)生大的變化，一旦氣流分布控制不合理，就會導(dǎo)致熱負(fù)荷大幅波動，燃料消耗大幅增加，提煤降焦就會前功盡棄。

針對上述情況，2017年煉鐵廠成立了以高爐技能專家為首的高爐煤比提升攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，強(qiáng)化日常管理，制訂了一系列煤比提升計(jì)劃方案，不斷優(yōu)化技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。一是建立信息跟蹤制度，加強(qiáng)各作業(yè)區(qū)生產(chǎn)、技術(shù)人員之間的協(xié)調(diào)配合，及時(shí)溝通原燃料的信息，制定操業(yè)方針，針對原燃料的變化做到及時(shí)分析、及時(shí)調(diào)整，確保信息能快速落地實(shí)施；二是提高操業(yè)技能，定期召開高爐爐況操業(yè)會，分析高爐煤氣流分布狀況，保持氣流分布的合理；同時(shí)強(qiáng)化對爐溫的管控，保持爐溫充足，從而避免因爐溫的波動導(dǎo)致熱負(fù)荷波動的出現(xiàn)。

上述措施實(shí)施后，3月份，2號高爐平均煤比達(dá)到172kg/t，實(shí)現(xiàn)近兩年來最高煤比水平。表1是1到3月份2高爐主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的變化，從中可以看出，煤比穩(wěn)步提升，3月份提升到170kg/t以上，燃料比控制在515kg/t以內(nèi)。

1 建立信息跟蹤制度

   建立信息跟蹤制度，可以有效地減少了因外圍原燃料的變化導(dǎo)致操作應(yīng)對滯后的現(xiàn)象，從而有利于減少高爐熱負(fù)荷波動的現(xiàn)象。

1.1跟蹤自產(chǎn)濕熄焦庫存信息變化，規(guī)范濕熄焦使用

寧鋼焦化廠建有干熄焦系統(tǒng)，正常以生產(chǎn)干熄焦為主，濕熄焦是干熄爐工藝月度計(jì)劃檢修時(shí)產(chǎn)生，每月產(chǎn)量在1000噸左右。焦化廠生產(chǎn)的濕熄焦質(zhì)量較干熄焦差，之前使用方法在料場外購焦卸船前進(jìn)行鋪底，和外購焦共同使用，高爐在使用過程中每次用到鋪底的濕熄焦，由于兩者之間質(zhì)量的差異，經(jīng)常出現(xiàn)爐溫和熱負(fù)荷的波動，影響爐況的穩(wěn)定。針對這一情況，經(jīng)高爐煤比攻關(guān)小組討論后，決定從2月份開始停止?jié)裣ń逛伒坠ぷ?，每次產(chǎn)生一定量濕熄焦，高爐利用休復(fù)風(fēng)機(jī)會，大比例配用；或者根據(jù)爐況情況集中按一定比例使用，同時(shí)高爐通過大幅度退負(fù)荷的辦法來做好提前應(yīng)對，有效的減少了濕熄焦使用對爐況的影響。

1.2 建立燒結(jié)異常料使用微信通報(bào)平臺，及時(shí)通報(bào)異常料使用信息

   燒結(jié)每次檢修后，開機(jī)料質(zhì)量較差，以往都沒有單獨(dú)入倉，這種料高爐使用后，經(jīng)常會出現(xiàn)壓差高，熱負(fù)荷波動的現(xiàn)象，影響提煤降焦工作。針對異常燒結(jié)礦的情況，高爐煤比攻關(guān)小組反復(fù)討論后，決定每次生產(chǎn)的異常燒結(jié)礦單獨(dú)入燒結(jié)成品倉，同時(shí)高爐槽下留出兩個(gè)倉（7、8號倉）專門進(jìn)異常燒結(jié)礦，燒結(jié)向高爐供料時(shí)要及時(shí)通報(bào)信息，高爐根據(jù)爐況情況，搭配使用，有效的減少了燒結(jié)礦質(zhì)量的波動對爐況的影響。

1.3 加強(qiáng)外購焦使用品種切換信息通報(bào)制度

    近年來外購焦炭資源緊張，使用品種較多，不同品種的焦炭，成分差異在所難免，不同焦炭品種切換時(shí)，個(gè)別品種質(zhì)量波動比較大，尤其水分波動最為嚴(yán)重。針對這種情況，通過建立信息跟蹤機(jī)制，做好成分的自檢，根據(jù)焦炭質(zhì)量情況，合理搭配使用，對于以前沒有使用過的焦炭，先小比例使用，根據(jù)爐況的情況再做調(diào)整。每次外購焦更換后，爐長、工長以及技術(shù)組人員及時(shí)對該批次的外購焦的質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)，對于評價(jià)分較低，質(zhì)量差的焦炭，鐵廠及時(shí)反饋采購部，建議減少或者不再采購。針對外購焦水分波動大的情況，高爐工長每班做好外購焦的水分自測工作，根據(jù)水分值及時(shí)調(diào)整槽下水分設(shè)置，減少水分波動對爐況的影響。

2 加強(qiáng)入爐原燃料質(zhì)量的管控

2.1改善自產(chǎn)干熄焦質(zhì)量

根據(jù)國內(nèi)和國外大噴煤成功的經(jīng)驗(yàn)，焦炭質(zhì)量的良好與穩(wěn)定是提高煤比的先決條件。隨著煤比的逐步提高，礦焦比擴(kuò)大，焦炭的骨架作用的重要性相對提高，否則將影響料柱的透氣性。當(dāng)焦炭質(zhì)量下降時(shí)，死料柱中未燃焦粉總數(shù)量增加，惡化爐缸的透氣、透液性。

寧鋼2號高爐焦炭配比為：自產(chǎn)干熄焦60%+外購焦40%，干熄焦質(zhì)量變化對高爐爐況影響至關(guān)重要。為此，高爐煤比攻關(guān)小組加強(qiáng)與公司配煤小組的溝通與協(xié)調(diào)，爭取配煤小組的支持，改善干熄焦的質(zhì)量。從表2可見:1-3月份，干熄焦灰分、揮發(fā)分有逐月向好的趨勢，小粒度（<25mm）在1.5%左右；外購焦質(zhì)量也有逐月向好的趨勢，從焦炭質(zhì)量的變化來看，焦炭質(zhì)量的改善為高煤比的實(shí)現(xiàn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

表2是一季度焦炭主要指標(biāo)的變化情況。

2.2穩(wěn)定燒結(jié)礦的質(zhì)量

鐵礦石高品位是使渣量降到300kg/t以下，保證高爐強(qiáng)化和大噴煤的必要條件，寧鋼3月份的平均入爐品位為58.32%，渣比307kg/t。燒結(jié)礦堿度直接影響其強(qiáng)度變化，從表3可以看出：一季度燒結(jié)礦平均粒度在20.5mm，入爐小粒度比例較低，品位在57.2%左右，總體質(zhì)量合適，對提高煤比有利。

2.3 控制有害元素在適宜的范圍

礦石中的S、P等有害元素易還原進(jìn)入生鐵，對鋼材的性能有害。堿金屬及Zn、Pb等元素雖不能進(jìn)入生鐵，但易于破壞高爐爐襯，或易于揮發(fā)并在爐內(nèi)循環(huán)富集造成爐墻結(jié)厚或結(jié)瘤，嚴(yán)重影響爐況順行，降低高爐壽命。寧鋼高爐礦石配比為燒結(jié)礦80%+塊礦20%，因此入爐有害元素負(fù)荷控制直接影響高爐生產(chǎn)。由表4可看出入爐有害元素控制在合理范圍內(nèi)，尤其3月份的指標(biāo)更為理想。

3 加強(qiáng)操業(yè)制度管理

3.1加強(qiáng)裝料制度的管理

高爐上部氣流調(diào)節(jié)是通過變更裝料制度，即裝入順序、裝入方法、旋轉(zhuǎn)溜槽傾角、料線和批重等手段，調(diào)整爐料在爐喉的分布狀態(tài)，從而使氣流分布更合理，以充分利用煤氣能量，達(dá)到高爐穩(wěn)定順行、高效生產(chǎn)的目的[1]。高煤比操作首先要控制好中心和邊緣兩股氣流的穩(wěn)定。

    無鐘布料具有如下方式和特點(diǎn)，平臺小，漏斗深，料面不穩(wěn)定；平臺大，漏斗淺，中心氣流受抑制；爐喉料面應(yīng)由一個(gè)適當(dāng)?shù)钠脚_和由滾動為主的漏斗組成，適宜的平臺寬度是穩(wěn)定氣流的關(guān)鍵[2]。布料分布相近的連續(xù)檔位是形成平臺的基礎(chǔ)，礦石布料檔位相同，形成的平臺寬度變化，是因焦炭布料的檔位的不同所引起的，由于焦炭平臺是根本性的，所以一般情況下不作調(diào)整[3]，實(shí)際操作中以調(diào)整料線和礦石角度為主。2號高爐采用無鐘布料，3月份基本布料制度：PWC 98765（22222）、PWO 9876（2322），料線1.35米（淺尺為主尺），礦批重75t。

從圖1可以看出：1-3月份，十字測溫分布合理，CCT:550-650℃，CCT2:250-350℃，邊緣溫度：90℃左右，從氣流分布來看，分布較合理，波動較?。?月28日因休風(fēng)影響，中心波動大）。

3.2 送風(fēng)制度的管理

   送風(fēng)制度的合理制定，是保證初始煤氣流分布合理的關(guān)鍵，合適的鼓風(fēng)速度和鼓風(fēng)動能，是高爐能否接受煤比的關(guān)鍵所在。控制合適的風(fēng)速可以促進(jìn)煤粉的燃燒，同時(shí)可保持一定的回旋區(qū)長度和爐缸活躍的工作狀態(tài)。通過長時(shí)間的實(shí)踐發(fā)現(xiàn)：動能在130KJ/h左右，實(shí)際風(fēng)速保持在270-280m/s之間，對提高煤比有利。

3.3 適當(dāng)提高高爐爐溫的管理標(biāo)準(zhǔn)

高爐大煤比噴吹后，爐缸熱滯后時(shí)間延長,加大了調(diào)節(jié)爐溫的難度。高爐攻煤比操業(yè)團(tuán)隊(duì)通過分析以往的爐溫波動的特點(diǎn)，針對目前情況，決定適當(dāng)提高高爐爐溫的管理標(biāo)準(zhǔn)，即把現(xiàn)行的物理熱1500-1520℃，【Si】0.3-0.35%的管理標(biāo)準(zhǔn)，分別提高到1520-1530℃和0.35-0.4%，通過調(diào)高爐溫的管控標(biāo)準(zhǔn)，有效的提高了爐況的抗波動能力和高煤比的實(shí)現(xiàn)。

日常操作中通過觀察風(fēng)口和鐵口溫度、各參數(shù)變化進(jìn)行調(diào)劑，做到早動、少動、動準(zhǔn)，可以有效的減少爐溫波動對爐況的影響。高煤比時(shí)通過保持爐溫在較高的水平，可以顯著提高爐況抗波動得能力。

  從圖2可以看出：3月份鐵水物理熱和【Si】的控制范圍明顯好于1和2月份，而且爐溫的波動性也有提升。

4結(jié)語

4.1 建立信息跟蹤制度，可以有效地減少因外圍原燃料的變化導(dǎo)致操作應(yīng)對滯后的現(xiàn)象，有助于高爐爐況的穩(wěn)定順行。

4.2 加強(qiáng)入爐原燃料的精細(xì)化管理，可以有效減少原燃料波動對爐況的影響，精料是高煤比實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。

4.3 上下部制度的合理控制是高煤比實(shí)現(xiàn)的條件，上部穩(wěn)定氣流，下部活躍爐缸，提高爐溫的管控標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)減少爐溫的波動，是高煤比實(shí)現(xiàn)的保障。

參考文獻(xiàn)：

[1][2][3]周傳典等 高爐煉鐵技術(shù)手冊