摘  要  對宣鋼1號高爐爐役后期穩(wěn)定生產(chǎn)實踐進行了總結，通過提升原燃料質量、縮小風口面積、使用長風口、優(yōu)化布料矩陣、采用大礦批，量化爐前出渣鐵管理等措施實現(xiàn)了爐役后期的穩(wěn)定生產(chǎn)及指標提升。

關鍵詞  爐役后期；原燃料；風口面積；布料矩陣

0  引言

宣鋼1號高爐（2500m3）于2008年3月15日建成投產(chǎn)，設計爐齡15年，至2018年3月已在線生產(chǎn)10年，單位爐容產(chǎn)量7764t/ m3，高爐已進行爐役后期。

高爐設備老化，3個鐵口附近區(qū)域爐缸碳磚溫度階段性大幅度升高，其中1號鐵口區(qū)域爐缸碳磚溫度T559最高達到563℃；高爐爐身中、上部冷卻壁水管破損增加，漏水冷卻壁共計16塊，22根水管；熱風爐蓄熱室和格子磚渣化嚴重導致風溫水平偏低，平均風溫980℃左右，這些因素都影響著高爐穩(wěn)定順行和強化冶煉。

1   穩(wěn)定生產(chǎn)措施

針對1號高爐爐役后期不穩(wěn)定生產(chǎn)狀態(tài)，廠級作業(yè)區(qū)煉鐵技術人員通過轉變操作理念，調整下部送風制度，優(yōu)化上部裝料制度等一系列措施，實現(xiàn)了高爐長周期穩(wěn)定順行，達到了自開爐以來最好的生產(chǎn)狀態(tài)，實現(xiàn)了日平均風量5100 m3/min，產(chǎn)量600t/d以上的良好業(yè)績。

1.1   提升原燃料質量

精料是高爐煉鐵的基礎，是高爐生產(chǎn)順行、指標先進、節(jié)約能耗的基礎和客觀要求。在鋼鐵企業(yè)實施低成本戰(zhàn)略的今天，在條件允許范圍內，不斷提高原燃料質量水平，對高爐長期穩(wěn)定及指標改善仍然起著至關重要的作用。

1.1.1  提高燒結礦品位

降低燒結礦SiO2含量，燒結礦SiO2由5.6%逐步下調至5.2%左右，燒結礦品位由53.7%上升至56%左右，如圖1所示。在低硅條件下，為減小對燒結質量影響，通過實施原料層低碳燒結，優(yōu)化外粉配礦等措施，提高燒結生產(chǎn)質量穩(wěn)定性。燒結品位提高為高爐提高產(chǎn)量，降低焦比創(chuàng)造了條件。

1.1.2  提高球團礦質量

通過增加在線水分檢測和自動加水控制，實現(xiàn)了造球前混合料水分在線檢測和精準的水分控制，提高了生球質量和成球率，避免了人工調整的滯后性，提高生球質量穩(wěn)定性；通過配加干返料、改進粘結劑質量和均勻性、降低預熱段溫度等多項技術改進，建立關鍵參數(shù)受控臺帳，多次修訂主要工藝參數(shù)控制標準，不斷優(yōu)化各環(huán)節(jié)溫度風量配置，使球團礦在三大主機內得到充分氧化，降低FeO含量。球團礦FeO含量平均降低至2%以下，抗壓強度平均達到2500N/個球。

1.1.3  焦炭控灰降硫

2017年自產(chǎn)焦炭逐步實施降硫方案，高硫煤配比由8%降至4%，配加低硫焦煤15%，焦炭含硫由0.90%降至0.83%。同時精細配煤，合理調整用煤礦點，控制焦炭灰分不超13.00%。

1.2  縮小風口面積、加長風口長度、提高風速及鼓風動能

高爐爐缸活躍是爐況順行穩(wěn)定、改善煤氣利用率、冶煉低硅生鐵的關鍵。打通中心的下部調劑手段通常是縮小風口以提高風速，其實更有效的措施是換用長風口。通過與其他企業(yè)高爐對標中發(fā)現(xiàn)，宣鋼高爐風口長度偏短，為了加強中心氣流和減輕鐵水環(huán)流對爐缸側壁的沖刷，2017年底開始嘗試將風口長度由585mm加長到615mm，至2018年7月高爐30個風口長度由585mm全部調整為615mm，同時風口面積由0.3303m2）逐漸縮小至0.32662）風口調整見表1。

采用長風口后回旋區(qū)深度的擴大，加快了爐缸死料柱的置換，提高了高爐下部透氣性和透液能力，爐缸側壁溫度得到一定程度的緩減。2018年1~9月份爐缸側壁溫度總體趨于穩(wěn)定，側壁溫度高點沒有突破前期最高值，沒有因爐缸側壁溫度高影響高爐生產(chǎn)。

1.3  優(yōu)化裝料制度，改善煤氣流分布

1號高爐自2012年開始一直采用“平臺+漏斗”布料模式，無中心焦，靠漏斗深度而不是中心焦保證中心氣流。高爐長期中心弱，抗波動能力小，為進一步強化中心氣流，匹配下部風口調整，上部布料矩陣由礦石5環(huán)改為4環(huán)，角差由10°調整為7°，邊緣礦石布料圈數(shù)由3.5圈增加至4.5圈，中心小焦角由27°縮小至25°，收窄布料平臺寬度，加深了漏斗深度，最終中心氣流得到加強，同時也穩(wěn)定了邊緣氣流，2018年1~12月份，高爐爐體熱負荷平穩(wěn)，穩(wěn)定在85500~100000MJ/h之間，有效地減少了由于熱負荷大幅度波動導致冷卻壁水管燒漏的現(xiàn)象。其爐體熱負荷實踐前后變化趨勢如圖2所示。

礦批的擴大一方面增加焦窗厚度，另一方面也減少了混合料層的界面效應，很好的抵消了大風量帶來的高風壓差效應，使高爐阻損降低有利于爐況的穩(wěn)定。同時，礦批的擴大對穩(wěn)定料面平臺及改善煤氣利用也起到良好的效果。1號高爐擴批由之前的63t逐步擴大到目前的69~70t，保證了在后續(xù)重負荷過程中保持焦層厚度不減甚至有所增加，提高了料柱透氣性，穩(wěn)定氣流，優(yōu)化了爐內氣流的二次分布，改善了煤氣利用率。

1.4  提高爐頂壓力

壓力的提高加快了氣體的擴散和化學反應速度，有利于化學反應的進行。提高爐頂壓力，煤氣體積縮小，在風量大致不變的情況下，煤氣在爐內停留時間延長，增加了礦石與煤氣的接觸時間，有利于礦石還原。有礙硅還原反應進行，因而高壓操作有利于降低生鐵含硅量，有利于獲得低硅生鐵。

1號高爐爐項壓力由225kPa逐提高至235kPa，維持壓差≤170kPa，減緩了爐內煤氣流速，進一步改善了爐況順行和提高了煤氣能量利用，發(fā)展爐內間接還原，抑制直接還原，減少爐塵吹出量，為低硅冶煉及穩(wěn)定爐溫創(chuàng)造條件，進而實現(xiàn)爐況的穩(wěn)定。

1.5  選擇合理熱制度及造渣制度

熱制度是在高爐操作工藝制度上控制爐內熱狀態(tài)的方法，是爐況穩(wěn)定順行的根本，特別是爐缸物理熱。目前1號高爐采取“高物理熱，低化學熱”的操作方針，在確保充足的渣鐵物理熱和流動性的前提下，控制鐵水溫1490~1510℃，適當降低生鐵含硅量，使其穩(wěn)定在0.25%~0.40%之間。

作為區(qū)量化爐溫管理，三班統(tǒng)一操作，注重細節(jié)，減少因為人為操作所導致的不利因素，維持爐溫、料速、風量的穩(wěn)定性和連續(xù)性。高爐爐溫受控率穩(wěn)定在93%以上，生鐵含硫一級品率97%以上，不僅為高爐穩(wěn)定順行奠定了基礎，也為煉鋼品種鋼冶煉和成本降低創(chuàng)造了條件。

1.6  量化爐前出渣鐵管理

爐役后期，實際爐容擴大，加之高爐冶煉強化，產(chǎn)量提高，按時出凈渣鐵，是確保爐況穩(wěn)定順行和強化冶煉的關鍵環(huán)節(jié)。爐前渣鐵節(jié)奏必須與下料及冶煉進程相適應，規(guī)范爐前出鐵操作，細化出鐵指標管理。

控制日出鐵次數(shù)12~15爐次，鉆頭直徑以60mm為主，55mm為輔。鐵流速不低于4.6t/min，鐵口深度2.7~3.2m，正常爐況條件下每次出鐵間隔時間不超過15min，而且堵口距下渣時間不能超過1h，否則考慮2個鐵口重疊出鐵，以便于及時出凈渣鐵，防止因渣鐵排放不及時引起爐內憋風、減風。爐前穩(wěn)定三班打泥量，結合渣鐵排放及爐內渣鐵溫度趨勢進行調整，打泥時間控制4~6s，要求打泥穩(wěn)定率90%以上。

2  效果

經(jīng)過調整，宣鋼1號高爐不僅實現(xiàn)了爐役后期長周期穩(wěn)定順行，同時在風溫水平較2017年降低77℃的不利條件下，2018年其它經(jīng)濟技術指標有了較大的改善，實踐前后指標對比見表2。

3   結語

（1）爐役后期的高爐實際內型直徑變大，高徑比減小，下部通過適當縮小風口面積，加長風口長度，吹透中心，保證爐缸活躍是爐況穩(wěn)定的關鍵。

（2）爐役后期裝料制度調整上保證充足穩(wěn)定的中心氣流，適當抑制邊緣氣流，實現(xiàn)煤氣流的穩(wěn)定控制是實現(xiàn)高爐減少冷卻壁損壞和爐況穩(wěn)定的重點工作。

（3）熱風爐蓄熱室和格子磚渣化嚴重導致風溫水平偏低，影響高爐燃料消耗的進一步降低。

4  參考文獻

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